Le nanoparticelle sono ovunque. Da cosmetici e vestiti, a soda e snack. Ma per quanto siano versatili, le nanoparticelle hanno anche un rovescio della medaglia, affermano i ricercatori della Binghamton University e della Cornell University in un recente articolo pubblicato sulla rivista Nanotecnologia della natura . Queste minuscole particelle, anche a basse dosi, potrebbe avere un grande impatto sulla nostra salute a lungo termine.

Secondo l'autore principale dell'articolo, Gretchen Mahler, assistente professore di bioingegneria alla Binghamton University, gran parte della ricerca esistente sulla sicurezza delle nanoparticelle riguarda gli effetti diretti sulla salute. Ma cosa Mahler, Michael L. Shuler della Cornell University e un team di ricercatori volevano davvero sapere cosa succede quando qualcuno riceve un'esposizione costante a piccole dosi, il tipo che otterresti se prendessi un farmaco o un integratore che includeva in qualche forma nanoparticelle.

"Abbiamo pensato che il modo migliore per misurare gli effetti più sottili di questo tipo di assunzione fosse monitorare la reazione delle cellule intestinali, " ha detto Mahler. "E lo abbiamo fatto in due modi:in vitro, attraverso cellule umane del rivestimento intestinale che avevamo coltivato in laboratorio; e in vivo, attraverso le pareti intestinali dei polli vivi. Entrambi i risultati hanno indicato la stessa cosa:l'esposizione alle nanoparticelle influenza l'assorbimento dei nutrienti nel flusso sanguigno".

L'assorbimento del ferro, un nutriente essenziale, era di particolare interesse per il modo in cui viene assorbito e processato attraverso l'intestino. Il modo in cui Mahler e il team lo hanno testato è stato quello di utilizzare nanoparticelle di polistirene per le sue proprietà fluorescenti facilmente tracciabili.

"Ciò che abbiamo scoperto è che per brevi esposizioni, l'assorbimento del ferro è diminuito di circa il 50 percento, " disse Mahler. "Ma quando abbiamo esteso quel periodo di tempo, l'assorbimento è effettivamente aumentato di circa il 200 percento. Era molto chiaro:le nanoparticelle influenzano sicuramente l'assorbimento e il trasporto del ferro".

Mentre l'esposizione orale acuta ha causato interruzioni del trasporto intestinale del ferro, l'esposizione cronica ha provocato un rimodellamento dei villi intestinali – i minuscoli, proiezioni simili a dita che sono vitali per la capacità dell'intestino di assorbire i nutrienti, rendendoli più grandi e più larghi, permettendo così al ferro di entrare nel flusso sanguigno molto più velocemente.

"Le cellule intestinali sono una porta che le nanoparticelle ingerite devono attraversare per raggiungere il corpo, " ha detto Mahler. "Abbiamo monitorato l'assorbimento del ferro sia in vivo che in vitro e abbiamo scoperto che le nanoparticelle di polistirene hanno influenzato il processo di assorbimento e hanno causato una risposta fisiologica".

Il prossimo passo per Mahler e il team è quello di verificare se simili interruzioni nell'assorbimento dei nutrienti potrebbero essere possibili in altri elementi inorganici come il calcio, rame e zinco. Nell'agenda della ricerca c'è anche la reazione di altri nutrienti come le vitamine liposolubili A, D, E e K. E i polli e il loro intestino faranno sicuramente parte di questa prossima fase dello studio.

"Il tratto gastrointestinale dei polli ha caratteristiche molto simili a quello degli umani, " ha detto Mahler. "Possiamo imparare molto dal modo in cui funziona il tessuto di pollo, il che significa che possiamo fare previsioni migliori su come reagiranno gli umani".

E gli esseri umani consumano certamente abbastanza nanoparticelle, circa 100 trilioni di loro ogni giorno. Le loro dimensioni ultra ridotte e le loro sorprendenti qualità li rendono sempre più comuni nei prodotti alimentari e farmaceutici. Sebbene l'impatto dell'esposizione cronica rimanga in qualche modo sconosciuto, si pensa che l'ingestione di particelle alimentari promuova una serie di malattie, compreso il morbo di Crohn. Con così tanti nanomateriali in fase di sviluppo e con così tanto da imparare sulla tossicità delle nanoparticelle e sulla potenziale reattività dei tessuti umani, Mahler e il team sperano che il loro lavoro, in particolare il modello in vitro, fornirà un efficace strumento di screening a basso costo.