Laboratoriearbejder

Viden om mekanismer bag nanopartiklers skadelige effekter afdækker langtidseffekter

Oprettet den 31. maj 2018 - Af Kirsten Rydahl - Foto: Søren Svendsen

Indånding af nanopartikler udløser inflammation og et såkaldt akutfaserespons, som øger risikoen for hjertekarsygdom. Det har NFA’s forskning i mekanismerne bag nanopartiklers skadelige effekt bidraget til at afdække.

NFA har de seneste 12 år haft nanosikkerhed som strategisk satsningsområde inden for kemisk arbejdsmiljø.

I starten var det især vigtigt at undersøge, hvilke mulige helbredseffekter, der kunne opstå, hvis man indåndede nanomaterialer i arbejdsmiljøet. NFA’s forskning i nanomaterialer omfatter ligeledes metoder til at karakterisere nanopartiklers fysisk-kemiske egenskaber, spredning i arbejdsmiljøet, arbejdspladsmålinger, metoder og værktøjer til at vurdere og håndtere risici, afdækning af mekanismerne bag deres skadelige effekter samt international standardisering af metoder.

Viden om mekanismerne bag nanomaterialers skadelige effekter er blandt andet vigtig for at kunne afdække mere langsigtede effekter af at indånde partikler i nanostørrelse, herunder fx kræft og hjertekarsygdom, som begge udvikles over lang tid.

Viden om de generelle mekanismer for helbredsskadende effekter kan bruges til at overføre viden fra et nanomateriale til et andet, så man ikke behøver at teste de mulige helbredsskadende effekter af alle former for nanomaterialer (read across). Derudover kan en sådan viden bruges til at udvikle nye og mere sikre nanomaterialer (safe-by-design).

Viden om helbredsskadende effekter kan også overføres til andre forskningsområder. En sammenligning af viden om henholdsvis nano- og ultrafine partikler viser, at der er mange paralleller. Det betyder, at nanoforskere fx direkte kan anvende viden fra forskning i langtidseffekter på helbredet af luftforurening hos mennesker. Omvendt kan de molekylære analyser af nanomaterialers helbredseffekter fra dyreforsøg føre til ny viden om helbredseffekter af at indånde ultrafine partikler fra luftforurening. NFA’s forskning i, hvordan indånding af partikler kan kædes sammen med øget risiko for hjertekarsygdom, er et godt eksempel.

Eksempler på resultater fra NFA’s forskning i mekanismer

I 2014 fik forskere fra NFA offentliggjort en videnskabelig artikel med resultater, der viser, at seks forskellige typer af nanopartikler alle udløser både inflammation og akutfaserespons i lungerne på mus. Akutfaseresponset er en kendt biomarkør for hjertekarsygdom, og graden af respons afhang af det samlede overfladeareal af partiklerne i lungen. Det er vigtig viden, fordi viden om sammenhængen mellem dosis og respons er en forudsætning for at kunne lave en risikovurdering. Denne viden gør det også muligt at forudsige potentielle helbredseffekter, hvis konventionelle materialer erstattes med nanomaterialer. Resultaterne blev omtalt på NFA’s hjemmeside januar 2014: Ny viden om sammenhængen mellem partikler og risiko for hjertekarsygdom.

Året efter fik forskerne offentliggjort resultater som viser, at to meget forskellige kulstofnanorør udløser samme kraftige inflammation og akutfaserespons i lungerne, mens deres dimensioner (længde, bredde, tykkelse) har betydning for forekomsten af lungefibrose. Så selvom kulstofnanorør kan variere meget med hensyn til størrelse, form, mængden af urenheder mm., så er de biologiske effekter af at få dem ned i lungerne meget ens. Resultaterne blev omtalt på NFA’s hjemmeside august 2015: Lange, lige nanorør udfordrer kroppens forsvarssystem.

Forskere fra NFA og Syddansk Universitet har også vist, at udsættelse for organisk støv i arbejdsmiljøet udløser et akutfaserespons hos mennesker, ligesom forskerne har fundet at det sker hos mus, der er blevet udsat for kulstofnanorør og titaniumdioxid nanopartikler. Det er vigtig viden, fordi det viser, at de biologiske virkningsmekansimer, som NFA’s forskere har fundet i mus, også er relevante for mennesker. NFA omtalte resultaterne i november 2016: Relevant at begrænse endotoksiner i gartnerier.

Læs NFA's temanyhedsbrev om kemisk arbejdsmiljø.

Denne nyhed indgår i NFA's temanyhedsbrev om kemisk arbejdsmiljø, som blev offentliggjort den 31. maj 2018.

Yderligere oplysninger

Professor Ulla Vogel, NFA