Is nanotechnologie veilig?
Grote problemen in een kleine verpakking


Nanotechnologie wordt wereldwijd gebruikt in honderden consumentenproducten. Toch is er weinig bekend over de veiligheid daarvan. Inmiddels groeit de bezorgdheid. Deze technologie van de kleine deeltjes zou wel eens grote risico’s voor het milieu en de gezondheid van de mens kunnen inhouden.

Nanotechnologie is de wetenschap die zich bezighoudt met het manipuleren van materialen op microniveau. De nanomaterialen die hierbij ontstaan, worden inmiddels gebruikt in een groeiend scala aan consumentenproducten: van halfgeleiders en zonnecellen tot voeding, gezondheidsproducten en cosmetica. Toch zou dit volgens wetenschappers van de Koninklijke Commissie Milieuvervuiling (Royal Commission on Environmental Pollution, RCEP) een risico kunnen vormen voor zowel het milieu als de gezondheid van de mens.
Hoewel zij geen bewijs vonden dat er daadwerkelijk schade wordt aangericht, benadrukken de onderzoekers in hun rapport dat dit niet betekent dat er geen gevaar bestaat, maar dat dit tot dusver niet valt aan te tonen. ‘Het spreekt voor zich dat er bij nieuwe materialen, en met name nanomaterialen, geen gegevens zijn over langetermijneffecten bij mensen, andere organismen en de leefomgeving,’ aldus het rapport. Het dringt tevens aan op nader onderzoek en strengere regels gezien de hiaten in de huidige kennis.
Wat de onderzoekers bij analyse van de gegevens wel ontdekten, was dat bewerkte nanogrondstoffen eigenschappen hebben die ‘potentieel gevaarlijk’ zijn en ‘reden tot ongerustheid’.

Verder onderzoek heeft overtuigend aangetoond dat nanomateriaal via het voedsel, de ademhaling of de huid het lichaam kan binnendringen en oorzaak kan zijn van biologische schade. Die betreft in alle gevallen schade aan stofwisseling, zoals oxidatiestress (blootstelling aan een teveel aan vrije radicalen), verstoring van de celoverdracht van moleculen en schade aan de mitochondriën (in feite de energiecentrale van de cel).(1) Deze informatie verdient onze aandacht, omdat momenteel wereldwijd meer dan 600 producten met nanomateriaal in omloop zijn.

Bewijs tot dusver
Veelvoorkomend nanomateriaal zijn koolstofnanobuizen (CNT’s), die gebruikt worden om sterke, lichtgewicht producten te vervaardigen, zoals medische apparatuur of fietsframes, maar ook computerchips. In de discussie over de gevaren voor mens en milieu wordt deze stof het vaakst genoemd. Qua structuur en afmetingen lijkt het namelijk op asbest, wat vragen oproept over de effecten voor gezondheid en veiligheid op de lange termijn(2).
Wetenschappers van NASA zijn van mening dat deze nanodeeltjes ‘bij inademing een beroepsrisico vormen’. Hun dieronderzoek laat zien dat ingeademde CNT’s in de longen kunnen leiden tot ontsteking en granuloom (microscopisch kleine knobbeltjes) van het epitheel, biochemische/toxicologische veranderingen en woekering van het bindweefsel. Sommige CNT’s zijn nog giftiger dan kwarts, waarvan bekend is dat dit een ernstig beroepsrisico vormt als dit chronisch wordt ingeademd(3).

Ook nanozilver, dat vanwege zijn antibacteriële eigenschappen wordt gebruikt in kleding, verbandstoffen en verzorgingsmiddelen, is riskant. Het blijkt bij ratten schadelijk doordat het leidt tot oxidatiestress in de longcellen. En, hoe kleiner het deeltje, des te groter de schade(4).
In laboratoriumonderzoek bleek nanozilver bij ratten giftig voor de lever, en bij mensen voor hersencellen(5,6). Van alle geteste stoffen bleek deze het meest giftig voor kiemcellen, die van generatie op generatie worden doorgegeven. Dit effect kan de vruchtbaarheid verstoren of een schadelijk effect voor nakomelingen opleveren(7).
Nóg een mogelijk gevaar schuilt volgens de Friends of the Earth (FOE) in het feit dat nanodeeltjes invloed hebben op de goede bacteriën in ons lichaam en onze leefomgeving. Daardoor kunnen sterker werkende, schadelijke bacteriën gevormd worden(8). Een zorgelijke ontdekking, vooral in het licht van nieuw onderzoek waaruit blijkt dat nanozilver via afvalwater in het milieu terechtkomt(9).

Op de lijst van verdachte nanostoffen staat ook titaniumdioxide (TiO2), een witte kleurstof die gebruikt wordt in een reeks producten: verf, lak, plastic, inkt, voedsel, medicijnen, tandpasta, cosmetica, zonnebrandmiddel en andere toiletartikelen. Chinese wetenschappers ontdekten dat bij muizen nanodeeltjes TiO2 via de neus in de hersenen terechtkwamen en de oorzaak waren van hersenschade. Ook zagen zij al bij korte blootstelling aan relatief lage doses significante celveranderingen in de bulbus olfactorius (reukcentrum in de hersenen) en in de hippocampus(10). Dit is tamelijk alarmerend, niet alleen voor mensen die beroepshalve aan TiO2 blootstaan, maar ook voor consumenten die het kunnen inademen via deeltjes uit cosmetica zoals gezichtspoeder.

Nog meer kans hebben we echter op blootstelling aan TiO2 via de huid, waarschijnlijk via zonnebrandmiddel en cosmetica, hoewel in laboratoriumonderzoek werd aangetoond dat nanopartikels van TiO2 niet door de huid gaan en dus geen gezondheidsrisico opleveren(11,12). Maar hoe veilig is dit als de huid niet gaaf is maar bijvoorbeeld door de zon verbrand, vraagt de consumentenbelangengroepering Which? zich af: ‘Hoewel deskundigen het er merendeels over eens zijn dat nanodeeltjes de huid niet kunnen passeren omdat ze daarvoor te groot zijn, is niet duidelijk of dit ook geldt wanneer een huid beschadigd is' (zie voor meer informatie
Which).
Er is overduidelijk meer onderzoek nodig om de veiligheid onomstotelijk vast te stellen.

Voorzorgsmaatregelen
Hoewel reageerbuis- en dieronderzoek niet representatief hoeft te zijn voor mensen in het dagelijks leven, zijn de eerste risicosignalen wel aanleiding om voorzichtigheid te betrachten bij toepassing van deze nieuwe technologie. Sommige consumentenorganisaties zoals de FOE dringen erop aan de ontwikkeling en productie van nanomateriaal stil te leggen tot er adequate regelgeving voor is.
Maar intussen lijkt de nanorevolutie niet te stuiten, en dat – nogmaals – terwijl etiketteringsvoorschriften nog ontbreken, waardoor de bewijslast bij de consument ligt.
Wij kunnen onszelf natuurlijk beschermen door zoveel mogelijk natuurlijke, biologische producten te kopen en op zoek te gaan naar fabrikanten die verklaren dat zij geen nanotechnologie gebruiken. Of juist proberen uit te zoeken wie dat wél doen, zodat wij weloverwogen kunnen beslissen waar wij ons geld aan uitgeven. Een goede informatiebron is het Project Emerging Nanotechnologies (Project Oprukkende Nanotechnologie), met een website (Nanotechproject) die honderden producten met nanomateriaal vermeldt, met de bijbehorende fabrikanten.
Informatie is dus nog steeds de beste garantie voor veiligheid.

Nanotechnologie in getallen
We spreken van nanotechnologie wanneer materialen, systemen en processen worden gemanipuleerd op een schaal van 100 nanometer (nm) of minder. Een nanometer is een duizendste micrometer (mcm), een miljoenste millimeter (mm) en een miljardste meter (m). Ter vergelijking: een DNAstreng is 2,5 nm breed; een eiwitmolecuul is 5 nm in doorsnee, een rode bloedcel 7000 nm en een menselijke haar 80.000 nm.

Nanomateriaal in voedsel en cosmetica
Nanomateriaal wordt in vele consumentenproducten gebruikt, maar hun grootste risico ligt bij gebruik in voedsel en cosmetica.
Uit een onderzoek van de FOE (Friends of the Earth) bleek dat nanomateriaal te vinden is in voorbewerkt voedsel, voedselverpakkings- en opslagmateriaal, messen en snijplanken. Het wordt gebruikt als kleur- en smaakstof, als voedingstoevoeging en voor antibacteriële doeleinden. Bij inname via het maag-darmkanaal kan het mettertijd stapelen in het lichaam. Uiteindelijk kan dit leiden tot nanopathologie als granuloom (een weefselaandoening met, meestal goedaardige, korrelige gezwellen), lesies (beschadiging van cellen of weefsel), kanker en bloedstolsels.

De FOE stelde vast dat momenteel wereldwijd meer dan honderd voedingsmiddelen met nanomateriaal te koop zijn, waaronder maaltijdvervangende milkshakes, bak- en braadolie, thee en verrijkt vruchtensap. Maar de FOE vreest dat dit slechts het topje van de ijsberg is, omdat veel fabrikanten niet bereid zijn het nanomateriaal te noemen bij de samenstelling van het product (meer info ).
Nanomateriaal in cosmetica baart nog meer zorgen. In een onderzoek van de Amerikaanse non-profit milieuwerkgroep Environmental Working Group (EWG) uit 2006 werden bijna 9800 producten met nanodeeltjes gevonden, waaronder 256 met een of meer nano- of microingrediënten en nog eens 9509 met ingrediënten die ook op nanoschaal voorkomen. En toch stond bij bijna geen van al deze producten informatie over nanodeeltjes op het etiket (meer info).

Bekende risico’s van nanodeeltjes
Veel informatie over de risico’s van nanodeeltjes is ontleend aan onderzoek van stoffen en processen waarbij deze een toevallig bijproduct waren, zoals bij verbranding van fossiele brandstoffen. De conclusie is unaniem dat nanodeeltjes
• ingeademd hoogstwaarschijnlijk neerslaan in alle delen van de luchtwegen;
• zich onttrekken aan de specifieke verdedingsmechanismen van het lichaam;
• de huid passeren tot het niveau van de dermis (lederhuid) en via het lymfestelsel de lymfeklieren bereiken;
• door hun minuscule afmetingen cellen kunnen binnendringen en daarna via bloedsomloop en lymfestelsel terechtkomen op kwetsbare plekken zoals het beenmerg, de lymfeklieren, de milt en het hart;
• in tegenstelling tot grotere deeltjes via de zenuwceluitlopers de hersenen bereiken;
• een groter vermogen hebben voor ontstekings- en oxidatieve stress dan grotere deeltjes;
• nanodeeltjes roet en titaniumdioxide, hoewel op zichzelf niet echt giftig, fibrose (bindweefselwoekering), gezwellen en longtumor bij dieren kunnen veroorzaken.
Uit: Nightingale P et al. Nanomaterials Innovation Systems: Their Structure, Dynamics and Regulation (meer info)




Auteur: © Joanna Evans

Met dank aan Medisch Dossier, geplaatst in nummer 4, april 2009.

 

Bronnen:
(1) www.rcep.org.uk/novelmaterials.htm
(2) Nightingale P et al. Nanomaterials Innovation Systems: Their Structure, Dynamics and Regulation, 2008; www.rcep.org.uk/novelmaterials.htm
(3) Crit Rev Toxicol, 2006; 36: 189-217
(4) J Phys Chem B, 2008; 112: 13608-13619
(5) Toxicol in Vitro, 2005; 19: 975-983
(6) Toxicol Sci, 2005; 88: 412-419
(7) Toxicol Sci, 2005; 88: 412-419
(8)
www.foe.org/pdf/nano_food.pdf
(9) Environ Sci Technol, 2008; 42: 4133-4139
(10) Toxicology, 2008; 254: 82-90
(11) Int J Cosmet Sci, 1999; 21: 399-411
(12) Crit Rev Toxicol, 2007; 37: 251-277