Исследование показывает, как углеродные нанотрубки могут воздействовать на оболочку лёгких
Углеродные нанотрубки рассматриваются для использования в самых разных областях — от спортивного оборудования до медицинских применений. Однако остаётся много неизвестного о том, вызывают ли эти материалы респираторные или другие проблемы со здоровьем. Совместное исследование Университета штата Северная Каролина, Институтов здоровья Хамнера и Национального института наук об окружающей среде показывает, что вдыхание этих нанотрубок может воздействовать на внешнюю оболочку лёгкого, хотя эффекты от длительного воздействия остаются неясными.
Используя мышей в качестве модели, исследователи стремились определить, что происходит при вдыхании многостенных углеродных нанотрубок. В частности, они хотели выяснить, могут ли нанотрубки достигать плевры — ткани, выстилающей внешнюю поверхность лёгких, на которую воздействуют определённые типы асбестовых волокон, вызывающих рак мезотелиому. Исследователи применили ингаляционное воздействие и обнаружили, что вдыхаемые нанотрубки действительно достигают плевры и вызывают последствия для здоровья.
Краткосрочные исследования, описанные в статье, не позволяют сделать выводы о долгосрочных реакциях, таких как рак. Однако вдыхаемые нанотрубки «явно достигают ткани-мишени для мезотелиомы и вызывают уникальную патологическую реакцию на поверхности плевры, а также вызывают фиброз», — говорит доктор Джеймс Боннер, старший автор исследования. Эта «уникальная реакция» началась в течение одного дня после вдыхания нанотрубок, когда скопления иммунных клеток (лимфоцитов и моноцитов) начали собираться на поверхности плевры. Локализованный фиброз (рубцевание) на частях плевральной поверхности, который также наблюдается при воздействии асбеста, начался через две недели после ингаляции.
Исследование показало, что иммунный ответ и фиброз исчезли в течение трёх месяцев после воздействия. Однако в этом исследовании использовалось только однократное воздействие нанотрубок. «Остаётся неясным, сможет ли плевра восстановиться после хронического или повторяющегося воздействия», — отмечает Боннер. «В этой области необходимо провести больше работы, и на данный момент совершенно неизвестно, окажутся ли вдыхаемые углеродные нанотрубки канцерогенными в лёгких или в плевральной оболочке».
Мыши в рамках исследования получили однократное шестичасовое ингаляционное воздействие, и эффекты на плевру были очевидны только при самой высокой использованной дозе — 30 миллиграммов на кубический метр (мг/м3). Исследователи не обнаружили последствий для здоровья у мышей, подвергшихся воздействию более низкой дозы в 1 мг/м3.
Дополнительная информация: Исследование «Inhaled Carbon Nanotubes Reach the Sub-Pleural Tissue in Mice» опубликовано в выпуске журнала Nature Nanotechnology от 25 октября.