Nanotoxicologia: o que é e quais são os maiores desafios
Toxicologia é o ramo da ciência que estuda a composição química dos materiais relacionada com seus efeitos na saúde dos indivíduos e do meio ambiente como um todo. No mundo da química e da biotecnologia, o mapeamento dos aspectos toxicológicos de um novo elemento, substância ou comportamento de um material é imprescindível para o equilíbrio ambiental e a saúde de quem estuda, produz e usa esses materiais. Esse entendimento não é diferente com a nanotecnologia: os nanomateriais apresentam comportamentos únicos, tornando a determinação de sua toxicidade um desafio que requer muita pesquisa e conhecimento.
Nanomateriais e suas características únicas
Paracelso, o pesquisador alemão que deu o nome ao elemento químico zinco, mencionou no Século XVI a famosa frase: “Todas as substâncias são venenos, não existe nada que não seja veneno. Somente a dose correta diferencia o veneno do remédio.” Ao descobrir uma nova molécula, pesquisadores percebem um mundo novo: novas possibilidades de aplicação e utilização, novas funcionalidades, novos comportamentos, novas características físico-químicas e biológicas. Na história, praticamente todas as moléculas naturais e sintéticas levaram anos, décadas e até séculos para serem completamente compreendidas, e ainda assim há quem diga que sempre podemos encontrar características diferentes se as condições ambientais dos ensaios forem alteradas.
Com os nanomateriais não está sendo diferente. Uma série de metais, óxidos, moléculas orgânicas e essências podem ser reduzidos a nanopartículas ou nanoencapsulados, o que significa que seu comportamento toxicológico ou efeito para saúde dos organismos pode mudar em comparação com o que o mundo científico já pesquisou e conhece bem, a escala macro (ou bulk, em inglês).
Os aspectos toxicológicos de produtos como cosméticos e saneantes mais comumente analisados são toxicidade dérmica, ocular e ingerida, e também podem ser avaliadas propriedades tóxicas ao meio ambiente usando vários organismos e microrganismos sinalizadores de bioacumulação e morte precoce, por exemplo. O tempo de exposição e matriz onde o nanomaterial está aplicado também são dois aspectos muito importantes do ponto de vista do risco toxicológico, de forma que, quanto mais fixo na matriz, menos liberadas ao meio ambiente essas nanopartículas serão. Por exemplo, num material têxtil, a toxicidade do nanomaterial ali incorporado está relacionada à resistência a lavagens.
Segundo artigo de Martinez e Alves sobre nanotoxicologia, essa área possui grande importância na sociedade contemporânea e seu conhecimento é essencial para o desenvolvimento sustentável. Além das propriedades físico-químicas do nanomaterial avaliado, na avaliação de sua toxicidade por exemplo: a magnitude, duração e frequência da exposição, a suscetibilidade dos organismos e, sobretudo, as vias de introdução e contato com os biossistemas. O espectro de aplicação dos nanomateriais é imenso. Atualmente, existem mais de 1.300 produtos contendo nanotecnologia no mercado global e estima-se que a produção industrial de materiais nanoestruturados deve chegar a 100 mil toneladas na próxima década. Mesmo com toda essa produção em massa, a regulamentação de produtos contendo nanotecnologia ainda é limitada, de forma que cada caso deve ser analisado individualmente.
Em diversos casos, a baixa dosagem dos nanomateriais em comparação com o mesmo material em escala macro se torna muito vantajoso do ponto de vista toxicológico e de custo. Por exemplo, aplicações como nanopartículas de prata em filtros de carvão ativado e velas cerâmicas para tratamento de água em ambientes domésticos se mostram muito menos tóxicas que os sais de prata já utilizados para desinfecção dessas águas, e se torna também uma solução mais durável por conta do baixo desprendimento dessas moléculas para a água.
Quem está trabalhando nisso?
No Brasil, a questão da toxicidade associada às nanopartículas é um tema que começou a ser relevante no início do século XXI, sobretudo após a iniciativa do Ministério de Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) que passou a financiar especificamente estudos de toxicidade de nanomateriais através de redes nacionais de nanotoxicologia, criadas em 2011.
A regulamentação de produtos nanotecnológicos vem sendo estudada pelo FDA e executada com excelência. Eles alegam que, historicamente, muitos dos fármacos moleculares que consumimos já se transformavam em nanopartículas dentro do corpo humano e esse comportamento já era previsto, de forma que conhecimentos anteriores puderam ser aplicados no estudo da toxicidade de nanopartículas dentro do corpo humano.
O NANoREG (abordagem europeia mais comum para a avaliação regulatória dos nanomateriais), projeto europeu de significância mundial, produziu material a respeito da regulamentação da nanotecnologia em 2017. A conclusão da avaliação foi que o conhecimento global dos nanomateriais, atualmente, não é suficientemente padronizado para decidir propósitos regulatórios. O estudo permitiu, porém, gerar muitos indícios sobre assunto e um rico intercâmbio de conhecimento entre a comunidade científica.
Em relação aos impactos na saúde de quem trabalha com nanomateriais, entidades estão pesquisando formas de quantificar esses impactos adaptando outras ferramentas já utilizadas pelas comunidades científicas, como a Nanotool. Em âmbito internacional, a agência americana NIOSH (National Institute for Occupational Safety and Health) desenvolveu algumas ferramentas e está na vanguarda deste tema.
No Brasil, a nanotecnologia é estudada por redes de laboratórios multidisciplinares como o Linden (na UFSC, em Florianópolis-SC) e o CNPEM (Campinas-SP). O CNPEM promove todo ano um curso de nanotecnologia e nanotoxicologia voltado para a comunidade acadêmica.
A TNS à frente no estudo toxicológico de nanomateriais
A TNS Nanotecnologia produz aditivos nanotecnológicos que promovem características antimicrobianas em produtos como têxteis, polímeros, cerâmicas e tintas.
Nossa competente equipe de pesquisadores está à frente do conhecimento de nanotecnologia no Brasil, constantemente se capacitando em temas como regulamentação e nanotoxicologia. Oferecemos apoio em assuntos regulatórios para nossos clientes. Entre em contato e venha nos conhecer!
Artigo redigido por Geórgia Aimée Bruel Müller
