Las nanopartículas de los cosméticos pueden dañar el medio ambiente

En el mercado hay ya cientos de productos que utilizan partículas microscópicas de aproximadamente 1/5.000 veces el diámetro de un cabello humano. Además muchos más productos están listos para su estreno, por lo que los científicos están tratando de evitar de antemano efectos indeseados sobre la salud y el medioambiente. Así lo refleja una de las casi dos docenas de ponencias presentadas en el 237º Encuentro Nacional de la Sociedad Química Americana, en la que los científicos han debatido sobre los efectos medioambientales y sobre la salud humana de la nanotecnología.

El estudio, realizado por Cyndee Gruden y Olga Mileyeva-Biebesheimer de la Universidad de Toledo (Ohio, EE UU), se ha centrado en las partículas de nano-dióxido de titanio (nano-TiO2) presentes en cosméticos, filtros solares y otros productos de cuidado personal. Las partículas se añaden a esos productos por sus efectos sumamente beneficiosos a la hora de bloquear los rayos ultravioletas en la luz del sol. La exposición excesiva a esta última puede causar el envejecimiento prematuro de la piel, además de cáncer de piel.

Gruden explica que las partículas desaparecen por los desagües de las casas al bañarse las personas y acaban en las estaciones depuradoras municipales. A partir de ahí, pueden alcanzar lagos, ríos y otras fuentes de agua en las que los microorganismos desempeñan un papel fundamental a la hora de mantener un medioambiente saludable.

"Cuando llegan a un lago, ¿qué sucede?", se pregunta Gruden. "¿Penetran en un organismo o se unen a él? Quizás lo matan,o no tienen nada que ver con él. Estas son preguntas importantes para determinar los efectos que pueden tener las nanopartículas en el medioambiente. En la actualidad, no tenemos certeza alguna sobre las respuestas".

Gruden ha estudiado la supervivencia de la bacteria Escherichia coli (E. coli) cuando se expone en cultivos de laboratorio a diversas cantidades de nano-TiO2. La investigadora ha hallado reducciones sorprendentemente elevadas en la supervivencia de muestras expuestas a pequeñas concentraciones de nanopartículas durante menos de una hora. “Me ha sorprendido lo rápido que ha sido el efecto”, afirma. Estos hallazgos abren la puerta a otras investigaciones en el futuro, incluyendo estudios para determinar si en el entorno natural se producen los mismos efectos.

El método de Gruden para identificar el daño producido por las nanopartículas utiliza la fluorescencia para identificar en qué momento la membrana celular de los microbios se ve perjudicada. Cuando las membranas, que son una parte decisiva del microbio, sufren un daño, las células emiten un tenue brillo rojo. "Los métodos basados en la fluorescencia nos permiten obtener resultados más rápidamente, y quizá con una mayor sensibilidad", afirma, añadiendo que este planteamiento podría acelerar los esfuerzos científicos para comprender el umbral en el que las nanopartículas se vuelven tóxicas para los microbios.

El faro de nanopartículas

En un segundo estudio sobre nanotoxicidad en el Encuentro Nacional de la SQA, científicos de Utah (EE UU) han descrito el desarrollo de un nuevo biosensor que lanza destellos como un faro cuando detecta nanopartículas en el entorno.

Anne Anderson y sus compañeros de la Universidad del Estado de Utah y de la Universidad de Utah han introducido genes en una cepa de Pseudomonas putida (P. putida) -un microbio beneficioso para la tierra- de manera que emite luz cuando entra en contacto con nanopartículas de metales pesados. En su estado sano normal, la bacteria brilla con intensidad. Este brillo se debilita con la exposición a sustancias tóxicas.

"La novedad del biosensor es que somos capaces de conseguir respuestas muy, muy rápidamente", afirma, y podemos conseguir esas respuestas en ausencia de otros factores que podrían unirse a los compuestos problemáticos". Anderson sañala que los planteamientos tradicionales a la hora de medir el crecimiento celular bacteriano pueden llevar dos días. "En un abrir y cerrar de ojos puede verse cómo algunas de estas cosas tienen lugar”, indica.

El grupo de Anderson ha descubierto que la P. putida no puede tolerar las nanopartículas de plata, de óxido de cobre ni de óxido de zinc. La toxicidad se produjo a niveles tan bajos como unos microgramos por litro. Eso equivale a dos o tres gotas de agua en una piscina olímpica. Anderson advierte que esto podría representar un peligro para la vida acuática. "Si os fijáis en el nivel de riesgo del cobre para el pescado y para otros organismos acuáticos de la Agencia de Protección Medioambiental, estáis en ese punto de toxicidad".

Anderson afirma que existe un gran debate en la comunidad científica sobre la toxicidad de las nanopartículas. Algunos científicos creen que las nanopartículas de la naturaleza se agregan o se unen al cieno y/o a otra materia orgánica, reduciendo enormemente su toxicidad. "No sabemos si eso es verdad o no", señala. De manera que otros miembros de este grupo de investigación de Utah ya están investigando ese aspecto de la cuestión.

Aunque en última instancia es el público el responsable de comprender los riesgos de los productos de consumo, afirma Gruden, la ciencia desempeña un gran papel a la hora de destacar los posibles riesgos. "El trabajo de los científicos es realizar una buena investigación y dejar que los hallazgos hablen por sí solos", señala, y hasta el momento las promesas de la nanotecnología exigen más evaluación. "A día de hoy no está claro si los beneficios de la nanotecnología superan a los riesgos que se asocian a la liberación al medioambiente y a la exposición a las nanopartículas", concluye la investigadora.