Os nanotubos de carbono são blocos de construção de materiais modernos valorizados pela sua resistência e propriedades elétricas especiais. No entanto, existem preocupações crescentes sobre os danos que podem causar se inalados para os pulmões. À medida que mais destes materiais são produzidos em todo o mundo, os cientistas correm para estudar como afectam a saúde humana. Foi dada especial atenção à forma como a sua forma e rigidez podem afetar o risco de doenças pulmonares, incluindo cancro.
A equipe de pesquisa, liderada por Hiroyuki Tsuda, professor da Universidade da Cidade de Nagoya, examinou mais de perto as versões rígidas e flexíveis desses tubos finos. O estudo, publicado na revista Nanomaterials, revisou uma série de experimentos anteriores em animais explorando como esses materiais interagem com o tecido pulmonar. A sua revisão fornece novas evidências que desafiam decisões anteriores sobre o risco para a saúde que estes materiais representam. A equipe observou que “o MWCNT-7 atua de forma semelhante às fibras longas sem nanopartículas para induzir a carcinogênese mesotelial”.
Anteriormente, a organização internacional de saúde IARC tinha listado um tipo de nanotubo de carbono denominado Mitsui Multi-Walled Carbon Nanotube No. 7 como uma substância potencialmente prejudicial para os seres humanos, mas atualmente não há informações suficientes para determinar o impacto de outros tipos de nanotubos de carbono na saúde humana. Nanotubos de carbono de paredes múltiplas são minúsculas fibras cilíndricas feitas de camadas de átomos de carbono, com mais camadas apresentando maior rigidez. Portanto, o seu comprimento e rigidez sugerem que podem ser cancerígenas, semelhantes às longas fibras rígidas de amianto que são bem conhecidas como cancerígenas humanas. Também sugere que nanotubos de carbono mais finos e flexíveis podem não causar câncer. No entanto, novos estudos de longo prazo conduzidos através da injeção nos pulmões de ratos sugerem que tanto os tipos rígidos quanto os flexíveis podem causar câncer de pulmão. Isso representou um desafio para estudos anteriores que usaram injeções intraperitoneais ou de curto prazo. É importante notar que mesmo pequenas exposições ao tipo rígido podem levar ao desenvolvimento do mesotelioma, um câncer grave que afeta o revestimento da cavidade pleural. Embora os tipos dobráveis possam parecer menos perigosos, eles também podem causar danos aos pulmões ao longo do tempo se inalados regularmente.
Talvez a conclusão mais importante seja que, conforme mostrado na figura, a forma e a composição física dessas partículas podem ter efeitos diferentes no espaço pleural e nos pulmões. Nanotubos mais rígidos e mais espessos têm maior probabilidade de perfurar e danificar células e causar danos e inflamação nos tecidos – tal como o amianto. Os nanotubos de carbono de paredes múltiplas Mitsui No. 7 são compostos de múltiplos tubos concêntricos e agem de forma semelhante às fibras longas sem nanopartículas, induzindo atividade carcinogênica nas células mesoteliais. Isto destaca que a forma dos nanotubos desempenha um papel importante no quão perigosos eles são no espaço pleural. Como explicou o professor Tsuda, “os nanotubos de carbono rígidos de paredes múltiplas não são facilmente engolfados e permanecerão na cavidade pleural e induzirão inflamação crônica e genotoxicidade”. Em contrapartida, a inflamação pulmonar está relacionada à ativação de macrófagos e à produção de citocinas inflamatórias. Tanto os nanotubos de carbono mais espessos e duros quanto os nanotubos de carbono mais finos e flexíveis interagem com os macrófagos nos pulmões, induzindo inflamação e danos nos tecidos. Se os nanotubos de carbono não forem removidos dos pulmões, eles podem causar um ciclo de inflamação e danos aos tecidos que podem levar ao câncer.
Os pesquisadores examinaram vários estudos nos quais nanotubos de carbono foram introduzidos por injeção, gotejamento ou respiração. A injeção refere-se ao uso de uma seringa para administrar o material diretamente no corpo, enquanto a exposição por instilação imita a inalação pelo ar. Embora os testes de injeção ajudem a identificar perigos básicos, os estudos de exposição respiratória e de instilação a longo prazo revelam as ligações mais fortes ao cancro em condições de trabalho mais realistas. Nestes testes, os animais injetados com nanotubos rígidos e os animais injetados com nanotubos flexíveis desenvolveram tumores nos pulmões, apoiando preocupações sobre danos nas vias aéreas a longo prazo.
Os cientistas colocaram as suas descobertas num contexto mais amplo e apelaram às autoridades de saúde para revisitarem as avaliações actuais da toxicidade dos nanotubos de carbono. A reavaliação refere-se à reavaliação cuidadosa das classificações de saúde existentes. Eles concluíram que as descobertas atuais apoiam uma reavaliação da classificação cancerígena dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas. Eles argumentam que todas as formas – sejam elas espessas ou finas – devem ser julgadas pelo seu desempenho na exposição de longo prazo, e não apenas pelo antigo teste de curto prazo. Esta mudança é especialmente importante para as indústrias que utilizam estes materiais, ajudando a proteger os trabalhadores e a criar melhores políticas de segurança. O professor Tsuda enfatizou: “Esses resultados apoiam a reavaliação da classificação de carcinogenicidade dos nanotubos de carbono de paredes múltiplas”.
O uso generalizado de nanotubos de carbono de paredes múltiplas em produtos comerciais torna este estudo um alarme oportuno. Produtos comerciais são itens vendidos no mercado. A mensagem é clara: à medida que surgem novas tecnologias, os seus riscos para a saúde devem ser cuidadosamente avaliados. Esta investigação incentiva uma mudança na forma como as pessoas julgam os materiais – não apenas com base nos seus ingredientes, mas também no seu desempenho quando utilizados em condições do mundo real.
É importante ressaltar que a indústria, os investigadores e os governos precisam de trabalhar em conjunto. Identificar materiais tóxicos é o primeiro passo para garantir a fabricação e uso seguros desse material. É importante ressaltar que o fato de um material ser tóxico não significa que deva ser banido, mas sim que devem ser tomadas medidas para garantir que o material seja fabricado e utilizado com segurança. Utilizando novamente a analogia do amianto, foi quando as mortes humanas foram associadas ao amianto que as empresas produtoras de amianto entraram em colapso em muitos países. Em contraste, a produção e utilização de muitos outros compostos tóxicos é rotineira. Por exemplo, o formaldeído é uma toxina bem conhecida que também é cancerígena para os seres humanos. No entanto, as regulamentações governamentais de segurança permitem seu uso generalizado na indústria, produtos de consumo, pesquisa e medicina. Da mesma forma, acreditamos que as regulamentações de segurança relativas à fabricação e uso de nanotubos de carbono também podem permitir o uso seguro destes materiais extremamente valiosos. No entanto, o primeiro passo na implementação destes regulamentos de segurança é identificar materiais tóxicos/cancerígenos. Os investigadores concluem que os dados que fornecem sugerem que a carcinogenicidade dos nanotubos de carbono deve ser reavaliada e recomendam que, uma vez descobertos os nanotubos de carbono cancerígenos, devem ser implementadas normas de segurança para permitir o fabrico e utilização segura destes materiais extremamente valiosos.
Referência do diário
Ahmed OHM, Naiki-Ito A., Takahashi S., Alexander WT, Alexander DB, Tsuda H. “Uma revisão do potencial carcinogênico de nanotubos de carbono de paredes múltiplas flexíveis, espessos, rígidos e finos no pulmão.” Nanomateriais, 2025; 15(168). Número digital: https://doi.org/10.3390/nano15030168
Sobre o autor
Omnia Hosni Muhammad AhmedNascido em Aswan, Egito, em 1989, é toxicologista clínico e pesquisador. Ela recebeu seu B.S. Obteve o MD pela Sohag University em 2012 e concluiu o M.Sc. Obteve o doutorado em Toxicologia Clínica pela Universidade de Aswan em 2019. Atualmente, trabalha como professora no Departamento de Medicina Forense e Toxicologia Clínica da Universidade de Aswan. Ahmed também é afiliada ao Laboratório de Projeto de Nanotoxicologia da Universidade da Cidade de Nagoya, no Japão, onde trabalha com toxicidade pulmonar e carcinogenicidade de nanomateriais, incluindo nanochifres de carbono e nanoescovas de carbono. Os resultados de sua pesquisa foram apresentados em conferências internacionais, como a Reunião Anual da Sociedade Japonesa de Toxicologia. Como membro estudante da Sociedade Toxicológica Japonesa, Ahmed avança ativamente no campo da toxicologia através de esforços de pesquisa acadêmica e colaborativa.
Dra. é médico e pesquisador especializado em patologia experimental e biologia tumoral. Ela possui um MD e um Ph.D. diploma e é afiliado à Nagoya City University, Japão. A sua investigação centra-se em mecanismos carcinogénicos, particularmente aqueles relacionados com nanomateriais e toxinas ambientais. Naiki-Ito estuda os efeitos toxicológicos de várias substâncias, incluindo nanotubos de carbono, em sistemas orgânicos. Seu trabalho envolve frequentemente o desenvolvimento de novos modelos animais para estudar a progressão da doença e potenciais intervenções terapêuticas. Através da sua investigação, ela pretende melhorar a compreensão do desenvolvimento do cancro e contribuir para o desenvolvimento de estratégias eficazes de prevenção e tratamento.
Professor Hiroyuki Tsuda é um dos principais especialistas em nanotoxicologia e carcinogênese e atualmente lidera o Laboratório de Projetos de Nanotoxicologia na Universidade da Cidade de Nagoya, no Japão. Possui doutorado. Tsuda, do Instituto de Tecnologia de Tóquio, passou sua carreira estudando os efeitos dos nanomateriais na saúde, especialmente os nanotubos de carbono. Sua pesquisa fez contribuições significativas para a compreensão da toxicidade pulmonar e do potencial carcinogênico desses materiais. O trabalho de Tsuda inclui estudos in vivo de longo prazo que avaliam os efeitos dos nanomateriais no tecido pulmonar e pleural, fornecendo informações importantes sobre sua segurança. Também esteve envolvido no desenvolvimento de diretrizes internacionais para a formação de patologistas toxicológicos, enfatizando a importância de padrões científicos rigorosos em estudos de toxicidade não-clínica.
