Toxicidad del grafeno en el esperma humano

Por Francisco R. Villatoro, el 21 agosto, 2016. Categoría(s): Biología • Ciencia • Medicina • Nanotecnología • Noticias • Science ✎ 1

Dibujo20160821 bright-field image Sperm exposed to rgo after 3 hour incubation srep30270-sf3

¿Quieres llamar la atención mediática al estudiar la toxicidad de un nanomaterial? Pues usa el grafeno y estudia el esperma humano. Ya hay varios estudios que han tomado este camino. El nuevo estudio publicado en Scientific Reports indica que concentraciones entre 1 y 25 μg/ml no afectan a la viabilidad del esperma. El nuevo trabajo, que quizás busca un premio Ig Nobel, usa los espermatozoides para estudiar la citotoxicidad porque en humanos es el camino más fácil.

Estudios previos en modelos animales (administración por vía intravenosa a ratones de dosis de hasta 1 mg/ml) muestran daños por estrés oxidativo en el ADN y en la membrana celular, acumulacion en los testículos, provocando inflamación, nódulos y lesiones, y reducción de la motilidad de los espermatozoides. En el nuevo trabajo se estudian dos nanomateriales a base de carbono funcionalizados que se han propuesto para aplicaciones biomédicas. En concreto, nanotubos de carbono con un grupo carboxilo (CNT–COOH) y óxido de grafeno reducido (rGO).

El artículo es Waseem Asghar, Hadi Shafiee, …, Utkan Demirci, “Toxicology Study of Single-walled Carbon Nanotubes and Reduced Graphene Oxide in Human Sperm,” Scientific Reports 6: 30270 (19 Aug 2016), doi: 10.1038/srep30270.

Dibujo20160820 SWCNT-COOH-reduced-graphene-oxide concentration and time dependent sperm toxicity study srep30270-f1

Los nanotubos de carbono y el grafeno son insolubles en agua, por ello se funcionalizan para mejorar sus solubiliidad y su unión a ciertos fármacos. Los nanotubos de carbono de una sola capa se suelen funcionalizar  con un grupo carboxilo (SWCNT-COOH). Para funcionalizar láminas de grafeno monocapa se recurre al óxido de grafeno, que se reduce parcialmente para mejorar su conductividad eléctrica dando lugar al llamado RGO.

Dibujo20160821 Sperm viability analysis after incubation with nanomaterials srep30270-f2

La viabilidad de los espermatozoides humanos en un cultivo con diferentes concentraciones de SWCNT-COOH o de RGO se cuantificó tras 30 minutos y tras 3 horas. Para dosis inferiores a 25 μg/ml no se observan efectos en la viabilidad del esperma.
Sin embargo, se observan señales de posible estrés oxidativo, lo que podría tener efectos adversos sobre la fertilidad masculina en mayores cantidades y durante períodos más largos que los estudiados. Por ello los autores del estudio reclaman futuros análisis de los efectos de estos nanomateriales en los espermatozoides.



1 Comentario

  1. Hola Francis. Como siempre muy agradecido por todo tu trabajo. Al hilo de este post, sobre otro de allá por 2009 en el que hablabas de un estudio sobre la fibrosis pulmonar si se respiraran nanotubos de carbono. Me parece un tema serio. Me preguntaba si, una vez se desarrolle y generalice el grafeno como material panacea, con el tiempo se liberaría al medio ambiente y cada vez habría más concentración. Podrían degradarse y fragmentarse tendiendo a ser cada vez más pequeños y difíciles de contener. ¿Sería esto peligroso? ¿Habría en tal caso manera de evitar su dispersión o eliminarlo del agua, aire, alimento o del entorno en general?

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