Ecco perchè l’amianto è dannoso per l’uomo

E’ noto ormai da tempo che l’amianto è nocivo per gli esseri umani: gli scienziati, interrogandosi su quale fosse il meccanismo che rende nocive queste cellule, hanno scoperto che le cellule umane sono letteralmente “pugnalate”  dalle fibre di amianto appuntite.

Ma gli scienziati non era ancora riusciti a capire perché le cellule sono attratte dalle  fibre di amianto e  da altri materiali che sono troppo lunghi per essere “inglobati”.

Ora un gruppo di ricercatori della Brown University, ha spiegato che cosa succede. Attraverso simulazioni ed esperimenti molecolari,  il team ha spiegato su Nature Nanotechnology che alcuni nanomateriali, come i nanotubi di carbonio, entrano nelle cellule prima con la punta e quasi sempre con un angolo di 90 gradi. L’orientamento inganna la cellula; percependo la punta arrotondata,la cellula percepisce una sfera, piuttosto che un lungo cilindro. Nel momento in cui la cellula si rende conto il materiale è troppo lungo per essere completamente ingerito, è troppo tardi.

“E ‘come se volessimo mangiare un lecca-lecca più grande di noi”, ha detto Huajian Gao, professore di ingegneria presso la Brown Universityt e autore dell’articolo. “Rimarremmo bloccati”.

La ricerca è importante perché i nanomateriali come i nanotubi di carbonio potrebbero essere utili in medicina,  in qualità di veicoli per il trasporto di farmaci a cellule specifiche o a punti specifici del corpo umano. Se gli scienziati potessero comprendere appieno come i nanomateriali interagiscono con le cellule,  si potrebbero plausibilmente progettare prodotti che aiutano le cellule, piuttosto che far loro del male.

“Se riuscissimo a comprendere appieno i nanomateriali, potremmo creare altri tubi in grado di controllare come le cellule interagiscono con i nanomateriali e non essere tossici,” Gao ha detto. “In ultimo vogliamo fermare l’attrazione fra la cellula e il nanomateriale.

“Le fibre di amianto, i nanotubi di carbonio disponibili in commercio e i nanofili d’oro hanno punte arrotondate, che spesso vanno da 10 a 100 nanometri di diametro. La dimensione in questo caso è importante perchè il diametro si adatta perfettamente ai parametri gestibili dalla cellula.

Una volta che la cellula inizia a inglobare il nanotubo – processo chiamato endocitosi –  non si può più tornare indietro. In pochi minuti, i sensi della cellula capiscono  che non possono  “inghiottire” completamente la nanostruttura e vanno in “procedura di emergenza”. “A questo punto, è troppo tardi”, ha spiegato Gao.”La cellula in difficoltà chiede aiuto, innescando una risposta immunitaria che può provocare l’infiammazione ripetuta.”

I ricercatori hanno ipotizzato l’interazione con simulazioni molecolari a grana grossa dinamica e nanotubi di carbonio ricoperti da spessori. Negli esperimenti che coinvolgono nanotubi e nanofili d’oro e  cellule del fegato di topi e cellule mesoteliali umane, i nanomateriali sono entrati nelle cellule prima con la punta e con un angolo di circa 90 gradi il 90 per cento delle volte, hanno segnalato i ricercatori .

Il team vorrebbe studiare in futuro se i nanotubi senza punte arrotondate – o i nanomateriali meno rigidi – pongono lo stesso dilemma per le cellule.

“È interessante notare che se la punta arrotondata di un nanotubo di carbonio è tagliata  (nel senso che il tubo è aperto e cavo), il tubo si posiziona sulla membrana cellulare, invece di entrare con una particolare angolatura” ha detto Shi.