Het menselijk lichaam beschikt wel degelijk over een enzym dat koolstofnanobuisjes kan afbreken en de koolstof kan afvoeren in de vorm van CO2. Dat maakt het medische gebruik van die nanobuisjes wellicht een stuk minder link, zo suggereren Zweedse en Amerikaanse onderzoekers in Nature Nanotechnology.

Ze filosoferen ook al over een neutraliserend middel dat kan worden toegediend aan mensen die aan een hoge concentratie nanobuisjes zijn blootgesteld, bijvoorbeeld doordat er iets mis ging in de fabriek.

Tot nu toe leek het er op dat nanobuisjes helemaal niet afbreekbaar waren. Er zijn plannen geweest om ze in de bloedbaan te brengen als ‘transportverpakking’ voor medicijnen, maar dat zou betekenen dat ze eeuwig in de patiënt achterblijven. En aangezien dierproeven hebben laten zie dat nanobuisjes ernstige ontstekingsreacties kunnen veroorzaken, plus mechanische beschadigingen die sterk doen denken aan het effect van asbestvezels, zijn grote twijfels ontstaan over de medische bruikbaarheid.

Het huidige onderzoek suggereert dat het probleem wellicht toch wat minder groot is. Het enzym myeloperoxidase, dat wordt aangemaakt door neutrofiele witte bloedlichaampjes om bacteriën te kunnen afbreken, blijkt tevens (enkelwandige) koolstofnanobuisjes te kunnen aanpakken. Proeven laten zien dat het zowel in vitro als in zo’n neutrofiel lukt, en in mindere mate ook in macrofagen.

Wanneer je muizen de gedeeltelijk gedegradeerde buisjes laat inademen, zijn er in de longen geen ontstekingsreacties meer waar te nemen.

Dezelfde onderzoeksgroep had al eerder aangetoond dat een peroxidase-enzym uit mierikswortel (‘horseradish’) ook in vitro de afbraak van nanobuisjes katalyseert. Dat er ook zoiets in dieren zit, is nieuw.

Het achterliggende moleculaire mechanisme is nog een beetje gissen. Computersimulaties laten zien dat het kán komen doordat op nanobuisjes vaak carboxylgroepen zitten, wat de oplosbaarheid in water verbetert. Aminozuren uit het enzym zouden zich daar aan binden en zo het buisje tegen de katalytisch actieve plek aantrekken, waar reactieve zuurstofradicalen worden gevormd die met de koolstof van het buisje reageren.

Onduidelijk is nog hoeveel nanobuisjes het menselijk lichaam op deze manier van nature aankan, en óf het überhaupt mogelijk is om met extra enzym de capaciteit o te voeren.

bron: Karolinska Institutet