Koolstofnanobuisjes bestaan uit lagen. Hoe meer lagen, hoe minder buigzaam het buisje wordt. Van sommige niet-buigbare vezels is bekend dat ze longkanker en longvlieskanker kunnen veroorzaken. Koolstofnanobuisjes met een klein aantal lagen zijn echter flexibel en kunnen oprollen. Nieuw onderzoek laat zien dat een bepaald type flexibele koolstofnanobuisjes toch ook longtumoren kan veroorzaken in de rat.

Eerdere classificatie van het stijve type koolstofnanobuisjes

Het International Agency for Research on Cancer (IARCInternational Agency for Research on Cancer) heeft stijve koolstofnanobuisjes van het type MITSUI-7 ingedeeld. En wel in klasse 2B (‘zou kankerverwekkend voor de mens kunnen zijn’). Wetenschappers hebben deze indeling gebaseerd op onderzoek met ratten die koolstofnanobuisjes ingespoten kregen in de buurt van een vlies, zoals in de buik. Met deze methode tonen onderzoekers een specifiek soort tumor van het vlies, mesothelioom, aan. Het inademen van Mitsui-7 koolstofnanobuisjes leidt tot longtumoren in de rat. Na direct inspuiten in de long vinden onderzoekers ook longvlieskanker.

Hoe zit dat met andere typen koolstofnanobuisjes?

Voor andere typen vezelachtige koolstofnanobuisjes geldt klasse 3: het is onbekend of ze kanker kunnen veroorzaken in de mens. Voor koolstofnanobuisjes die kunnen oprollen geldt ook dat het onbekend is of ze kanker kunnen veroorzaken in de mens. Er is bijvoorbeeld nog geen onderzoek gedaan naar de kans op kanker na het inademen van opgerolde buisjes. Uit één onderzoek met knaagdieren die opgerolde koolstofnanobuisjes kregen ingespoten in de buurt van een vlies, bleek dat deze niet kankerverwekkend zijn.

Nieuw Japans onderzoek vergelijkt stijve en opgerolde koolstofnanobuisjes

Japanse onderzoekers hebben 2 typen koolstofnanobuisjes met elkaar vergeleken. Het stijve type bestond uit 213 lagen. Het had een lengte van 6 micrometer en een dikte van 150 nanometer. Het opgerolde type bestond uit 6 tot 7 lagen. Deze buisjes waren 1 micrometer lang en 7 nanometer dik. In het opgerolde type zat 1000 keer meer ijzer dan in het stijve type. De buisjes zijn 7 weken lang in de long van ratten gesprayd. Na 1 en 2 jaar hebben de onderzoekers gekeken naar tumorvorming in de luchtwegen.

Wat zijn de uitkomsten?

Het inademen van de buisjes leidde tot schade aan de long. En er waren goed- en kwaadaardige gezwellen te zien. Bij de ratten die opgerolde buisjes inademden, was dit effect sterker. En ook statistisch significant ten opzichte van de controledieren die geen buisjes hadden ingeademd. Er waren geen gezwellen in het longvlies ontstaan. Ook bleef het opgerolde type meer hangen in de long dan het stijve type, wel 3 keer zoveel. Het opgerolde type raakte samengeklonterd en ingekapseld in de long. Het stijve type werd beter weggewerkt uit het lichaam.

Wat vindt het RIVMRijksinstituut voor Volksgezondheid en Milieu?

In tegenstelling tot eerdere studies is het opgerolde type meer kankerverwekkend dan het hier gebruikte stijve type. Toen injecteerden onderzoekers koolstofnanobuisjes in de buurt van een vlies. Dit is de eerste keer dat onderzoekers opgerolde koolstofnanobuisjes toedienen via de long. Hiervoor is een studieduur van 2 jaar nodig en het is een dure en intensieve onderneming.

Meer aandacht voor de manier van toedienen

Dat het opgerolde type kankerverwekkend is, is een nieuw resultaat. Dit toont aan dat de manier van toedienen belangrijk is om een uitspraak te kunnen doen over de mate waarin koolstofnanobuisjes kankerverwekkend zijn. Om tot een meer directe inschatting van het risico op kanker voor de mens te komen, moeten onderzoekers de buisjes dus ook via de long toedienen. Dit is in technisch opzicht lastig, omdat koolstofnanobuisjes snel aan elkaar kleven en het is moeilijk om ze in lucht te vernevelen.

Meerdere verklaringen voor de onderzoeksresultaten

De bevinding dat het opgerolde type kankerverwekkend is, kan echter niet alleen worden toegeschreven aan het feit dat het hier om koolstofnanobuisjes gaat. De verklaring voor deze resultaten lijkt ook te liggen in het grotere oppervlak van de opgerolde type buisjes in vergelijking met het rechte stijve type. Ook zou het hoge ijzergehalte in de opgerolde buisjes, door chemische reacties aan het oppervlak, een rol kunnen spelen, waarbij schadelijke radicalen kunnen ontstaan.

Deze studie laat zien dat opgerolde koolstofbuisjes ook kankerverwekkend kunnen zijn in de rat na inademing, net als het stijve type MITSUI-7 dat al geclassificeerd is. Chemische reacties aan het oppervlak, de vorm en mate van samenklontering, en de lange verblijftijd van het materiaal in de long, spelen hierbij een rol. Het is dus niet mogelijk om alleen op basis van stijfheid te voorspellen of koolstofnanobuisjes kanker zullen veroorzaken in de mens.