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Nanotecnología. Una mirada bioética

25 noviembre, 2017

Maibel Hernández Arencibia*, María A. Torres Alemán**, Raisa Barrios Castellanos***

*Dpto. Morfofisiología. Facultad Medicina Veterinaria, UNAH. MSc. Toxicología Experimental**Dpto. Toxicología. IFAL, UH Dra Toxicología experimental****Dpto. Clínica Facultad Medicina Veterinaria, UNAH. . MSc. Toxicología Experimental
Nanotecnología. Una mirada bioética
Maibel Hernández Arencibia

I-INTRODUCCIÓN

La introducción de las nuevas tecnologías en múltiples campos de la actividad humana ha ido ganando gran celeridad y un papel cada vez más protagónico en la sociedad contemporánea Esta supone un salto cualitativo en el uso de materiales noveles a partir de la manipulación de la materia a escala atómica y molecular en el rango de 1-100 nm. (Gonzáles, 2011) Como una importante tecnología del futuro, la nanotecnología brinda la oportunidad de promover un desarrollo económico a largo plazo a través de la investigación intensiva y de la transferencia efectiva de los hallazgos encontrados en los productos innovados. (Orthen, 2006) Sin embargo, la constante en la nanotecnología es que no están claros sus alcances, sus riesgos, y sus impactos tanto en el ser humano como en el medio en general, lo que ha suscitado cada vez más la necesidad de una reflexión ética y bioética, que incluso trascienda al mundo jurídico. (Casado, 2010).

II-DESARROLLO

Nanotecnología. Aspectos generales.El fundamento de esta ciencia radica en que la materia a nivel de la nanoescala, presentan propiedades y funciones nuevas que difieren de aquellas observadas a una escala mayor. Siendo el tamaño de partícula, el área superficial, la forma, las propiedades físico-químicas de mayor repercusión para estas diferencias (Monteiro-Riviere and Tran,  2007).La reducción del tamaño de partículas brinda oportunidades para el aumento de la captación e interacción con los tejidos biológicos. Se ha descubierto que la materia a escala nanométrica son biológicamente más activas (más tóxicas) que en condiciones normales, desde que estas pueden alcanzar lugares que no son accesibles para partículas de mayor tamaño. (Donaldson, et al. 2004; Oberdörster et al. 2005; Nel,  et al. 2006) 
Beneficios a la salud asociados al uso de las nanotecnologíasDentro de los sectores de mayor evidencia de desarrollo se  encuentran la medicina, las ciencias ambientales, la tecnología de la información, energética entre muchos otros. (Mathias y Brambati, 2011) En el campo de la salud y la biotecnología se ha desarrollado un dispositivo para controlar el Parkinson y la epilepsia. (Boletín Informativo5, 2008) Para el tratamiento de enfermedades respiratorias se utilizan nanotransportadores los cuales favorecen una absorción controlada del medicamento y se reducen los efectos tóxicos (Upadhyay et al., 2015) Se han creado biosensores para detectar el VIH, el Chagas o el cáncer, así como tinta de tatuajes que cambia de color en función de la concentración de glucosa en el cuerpo. (Boletín Informativo7, 11, 2009)  La industria farmacéutica ha creado nanoliposomas, nanocapsulas, nanoesferas con el fin de transportar medicamentos y agentes de contraste para imagen aumentando la biodisponibilidad y selectividad de estos. (Clavijo et al., 2008) Si bien la nanotecnología es una ciencia promisoria en cuanto a desarrollo social y económico, más allá de su beneficio, es importante analizar los problemas bioéticos vinculados a esta en el campo medioambiental, de la salud humana y animal.Nanotecnología y sus alcances. Análisis bioético.Es evidente que el desarrollo científico- tecnológico asociado la nanotecnología va a un paso agigantado con respecto a la percepción de riesgo que de esta se puede tener. Este hecho denota un problema mayor; debido a la diversidad de productos y a las nuevas propiedades que estos presentan, no existen normas estandarizadas para la realización de estudios toxicológicos, las normas existentes hasta el momento no son siempre aplicables a este tipo de productos, no existen regulaciones para los estudios de toxicidad que deben ser aplicados a cada producto. Esto nos deja con una incertidumbre, de ¿con qué estamos trabajando?, ¿Qué riesgo trae para la salud humana y animal?, ¿qué riesgos trae para el medioambiente?, ¿cuáles serán los alcances económicos, políticos y sociales del avance esta ciencia?
Medio ambienteSe desconoce los efectos de los nanomateriales sobre el ecosistema. En este punto es inimaginable e impredecible la magnitud del daño ambiental y por lo tanto económico y social asociado a la producción y uso de productos nanotecnológicos. Por citar un ejemplo concreto, en la actualidad se producen prendas de ropas y productos de lavandería las cuales contienen nanopartículas de plata, dichos productos liberan AgNP que pueden alcanzar estanques u otros depósitos de agua a través del desagüe. Se conoce que estas son tóxicas para los peces Zebra (Bar-Ilan, et al., 2009) y para otras especies de peces; además se ha descrito los efectos antimicrobianos de estas. (Jain et al., 2009; Juan et al. 2010 y Liu et al., 2010.) Existe evidencia del daño al ecosistema de aguas residuales, afectando directamente a las bacterias necesarias para dividir los productos de desecho.Ámbito de la saludLa reducción del tamaño de partícula, incrementa la actividad biológica de las Np y por consiguiente también se incrementa su actividad tóxica, además la capacidad que posee la materia nanométrica de atravesar las barreras de los sistemas de protección del organismo humano (barreras cutáneas, pulmonares, intestinales, placentarias y hematoencefálica; logrando tener un fácil acceso a áreas del cuerpo que están fuera del alcance de las terapias actuales. Estudios han demostrado la capacidad de las nanopartículas de moverse a  través del  nervio olfatorio hasta el cerebro. Este comportamiento es único de la materia a nivel de la nanoescala. (Monteiro-Riviere and Tran, 2007) Del mismo modo, el pequeño tamaño de esta burla el sistema de defensa del organismo, llegando a sitios que los materiales convencionales no alcanzaban. Existe evidencia de la potencialidad tóxica de algunas nanopartículas, por citar algunos ejemplos se ha descrito la capacidad de las AgNP para generar especies reactivas de oxígeno, (Adeyemi et al., 2017) y generar citotoxicidad en células hepáticas en  estudios in vitro. (Hussain et al., 2005) Se ha asociado a los nanotubos de carbón con inflamación granulomatosa en el pulmón y otros órganos. (Bergin and Witzmann, 2011) Estudios toxicológicos llevados a cabo sobre nanopartículas de óxido de hierro, silica y nanotubos de carbono demostraron sus efectos tóxicos asociados a disminución de la viabilidad celular, infamación pulmonar y aumento de marcadores de estrés oxidativo respectivamente. (Choi et al., 2009)

III- CONCLUSIONES

La nanotecnología ofrece un amplio diapasón de utilidades en diferentes esferas como la medicina, la industria farmacéutica, la informática entre otras. No obstante, su impetuoso desarrollo trae consigo consecuencias al ser humano, a los animales y al medioambiente aún no bien definidas.

IV- REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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  • Bar-Ilan, O., Albrecht, R.M., Fako, V. E., and Furgeson, D. Y..  2009. Toxicity Assessments of Multisized Gold and Silver Nanoparticles in Zebrafish Embryos.  small, 5, No. 16, 1897–1910 
  • Bergin I.L. and Witzmann F.A..2013. Nanoparticle toxicity by the gastrointestinal route: evidence and knowledge gaps. Int. J. Biomedical Nanoscience and Nanotechnology, Vol. 3, Nos. ½.
  • Boletín Informativo11. 2009. Boletín Informativo del Grupo Ad-Hoc para la Seguridad de las Nanociencias del Ministerio de  Salud Pública Vol.8, No 1, marzo.
  • Boletín Informativo5. 2008. Boletín Informativo del Grupo Ad-Hoc para la Seguridad de las Nanociencias del Ministerio de  Salud Pública. Vol.4, No.1, noviembre.
  • Boletín Informativo7. 2009. Boletín Informativo del Grupo Ad-Hoc para la Seguridad de las Nanociencias del Ministerio de  Salud Pública. Vol.5, No12, diciembre
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  • Choi J.S., Oh J. M., Choy J. H..2009. Toxicological effects of inorganic nanoparticles on human lung cancer A549 cells Journal of Inorganic Biochemistry 103 463–471
  • Clavijo D., García G.A., Casadiego C.A.. 2008. Nanotecnología en el diagnóstico y tratamiento médico Universitas Médica, vol. 49, núm. 3, julio-septiembre Pontificia ISSN: 0041-9095. Universidad Javeriana. Bogotá, Colombia
  • Donaldson, K., Stone, V., Tran, C. L., Kreyling, W., Borm, P. J. A.. 2004. Nanotoxicology. Occup. Environ. Med. 61;727-728
  • Foldbjerg R and Olsen P., 2009. PVP-coated silver nanoparticles and silver ions induce reactive oxygen species, apoptosis and necrosis in THP-1 monocytes. Toxicology Letters., Jul 14
  • Gonzáles, M. D. 2011. “Influencia del tamaño de nanopartículas de plata sobre su potencialidad tóxica a dosis única por vía oral en ratas Sprague Dawley”. Tesis en Opción al Título de Máster en Toxicología Experimental. Universidad de La Habana. Instituto de Farmacia y Alimentos.
  • Hussain, S., Schlager, J.J., Hofmann, M.C.. 2005. In vitro cytotoxicity of nanoparticles in mammalian germline stem cells. Toxicol Sci; 88: 412–419 
  • Jain, J., Arora, S., Rajwade J.M., Omray, P., Khandelwal, S., and Paknikar, K.M.. 2009. Silver Nanoparticles in Therapeutics: Development of an Antimicrobial Gel Formulation for Topical Use. MOLECULAR PHARMACEUTICS VOL. 6, NO. 5, 1388–1401 
  • Juan L, Zhimin Z., Anchun M., Lei L, Jingchao Z.. 2010. Deposition of silver nanoparticles on titanium surface for antibacterial effect. International Journal of Nanomedicine :5 261–267
  • Liu. H L., Dai S. A, Fu K-Y, Hsu S-h.  2010. Antibacterial properties of silver nanoparticles in three  different sizes and their nanocomposites with a new waterborne polyurethane. International Journal of Nanomedicine:5 1017–1028
  • Mathias B. F. y  Brambati E. L.. 2011. Nanotecnología aplicada a fármacos. Trabalho de Conclusão de Curso do Graduação em Farmácia da Faculdade Católica Salesiana do Espírito Santo.
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  • Upadhyay S., Ganguly K. and Palmberg L.. 2015.  Wonders of Nanotechnology in the Treatment for Chronic Lung Diseases. Institute of Environmental Medicine, Lung and Airway Research, Karolinska Institute, Sweden.SRM Research Institute, SRM University, Chennai, India