Nya rön: Långa kolnanorör ger upphov till mesoteliom och mekanismen är densamma som för asbestfibrer

Forskare vid Medical Research Council Toxicology Unit i Leicester i England har rapporterat att såväl långa kolnanorör som asbestfibrer ger upphov till cancerformen mesoteliom hos möss. De har också identifierat mekanismer som förklarar den långa latensperioden mellan exponering för dessa material och uppkomsten av cancer.

Mesoteliom är en ovanlig och aggressiv form av cancer som uppstår ur mesotelvävnad i lungsäcken eller i bukhinnan. Orsaken till mesoteliom i lungsäcken är nästan alltid asbestexponering men det kan dröja flera decennier från exponering till dess att tumören uppstår. Prognosen är mycket dålig, medianöverlevnaden är ett år. Orsaken till den långa latensperioden är ännu inte klarlagd men både genetiska och epigenetiska mekanismer kan ligga bakom.

Kolnanorör, på engelska kallade carbon nanotubes (CNT), framställs i tusentals ton årligen och förekommer i en rad olika produkter. Forskningen har visat att det finns en tydlig skillnad i toxicitet (giftighet) mellan korta och långa kolnanorör. Världshälsoorganisationens organ IARC (International Agency for Research on Cancer) har nyligen klassat en viss typ av långa flerväggiga kolnanorör, på engelska kallade multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), som möjligen cancerframkallande för människa (grupp 2B) medan enkelväggiga, på engelska kallade single-walled carbon nanotubes (SWCNT), och andra flerväggiga kolnanorör, inte kunde klassificeras på grund av ett otillräckligt underlag. För en sammanfattning av IARC:s rapport, se Grosse et al. Lancet Oncol. 2014;15(13):1427-8.

Det finns farhågor om att kolnanorör kan uppvisa liknande effekter som asbestfibrer men det har inte funnits några djurexperimentella studier som fokuserat på låga exponeringsnivåer under en lång exponeringstid för att bättre efterlikna en möjlig yrkesexponering. Chernova med kollegor har nu publicerat en omfattande studie i vilken möss har exponerats antingen för långa eller korta asbestfibrer respektive långa eller korta kolnanorör. Djuren exponerades för låga doser av dessa material i tre parallella studier i tolv veckor, ett år eller tjugo månader.

Forskarna fann att långa asbestfibrer och kolnanorör, men inte korta, gav upphov till inflammation. En genanalys av djurens vävnader visade vidare att exponering för långa asbestfibrer och långa kolnanorör uppvisade ett liknande mönster av förändringar som är kopplat till inflammation. Efter en längre tids exponering kunde forskarna påvisa förändringar i tumörsuppressorgenen Cdkn2a, såväl hos de möss som exponerats för långa asbestfibrer som de som utsatts för långa kolnanorör. Liknande förändringar ses även hos patienter med mesoteliom.

Figuren ovan visar hur asbestfibrer och kolnanorör kan ge upphov till mesoteliom. Det bör noteras att forskarna i den aktuella studien injicerade kolnanorör eller asbestfibrer direkt in i lungsäcken (pleura) det vill säga de har inte studerat vad som eventuellt sker vid inhalation av dessa material. Det finns fortfarande inga studier som visar att kolnanorör som inandas kan ge upphov till mesoteliom hos försöksdjur. Trots detta så är slutsatsen av den aktuella engelska studien att långa, flerväggiga kolnanorör potentiellt är lika skadliga för människors hälsa som långa asbestfibrer och författarna manar därför till försiktighet när det gäller exponering för denna typ av nanomaterial.

 

Källa: Bengt Fadeel, Karolinska Institutet och ordförande i SweNanoSafes expertpanel

Läs mer:

Chernova T, Murphy FA, Galavotti S, Sun XM, Powley IR, Grosso S, Schinwald A, Zacarias-Cabeza J, Dudek KM, Dinsdale D, Le Quesne J, Bennett J, Nakas A, Greaves P, Poland CA, Donaldson K, Bushell M, Willis AE, MacFarlane M. Long-Fiber Carbon Nanotubes Replicate Asbestos-Induced Mesothelioma with Disruption of the Tumor Suppressor Gene Cdkn2a (Ink4a/Arf). Current Biology. 2017; 27(21):3302-3314.e6.

Grosse Y, Loomis D, Guyton KZ, et al. International Agency for Research on Cancer Monograph Working Group. Carcinogenicity of fluoro-edenite, silicon carbide fibres and whiskers, and carbon nanotubes. Lancet Oncol. 2014;15(13):1427-8.

Mesoteliom, svensk och engelsk definition

Om kolnanorör och effekter av nanomaterial på vår hälsa:

 

Bild: Figur 7, Chernova et al. Current Biology 2017; 27(21):3302-3314.e6. Figuren visar hur asbestfibrer och kolnanorör kan ge upphov till mesoteliom.

 

SweNanoSafe

Du kanske även gillar