Morte anafilattica nei primati causata dall’ossido di grafene nel sangue

Gennaio 7, 2025 Grafene, Studi scientifici

Inoltre, si conferma che, 48 ore dopo l’iniezione di ossido di grafene, una parte di esso si deposita nei polmoni, nel fegato e nella milza.

Veronica Baker


Morte anafilattica nei primati causata dall’ossido di grafene nel sangue

Studio di riferimento

Lin, Y.; Zhang, Y.; Li, J.; Kong, H.; Yan, Q.; Zhang, J.; Fan, C. (2020). Blood exposure to graphene oxide may cause anaphylactic death in non-human primates. Nano Today, 35, 100922. https://doi.org/10.1016/j.nantod.2020.100922



Fatti analizzati

L’analisi di questo studio è davvero molto rilevante per confermare ancora una volta la tossicità dell’ossido di grafene nel sangue, in quanto può causare morte anafilattica negli esperimenti condotti in vivo su ratti e primati di laboratorio.

Nella loro introduzione, gli autori riconoscono le ampie possibilità aperte dall’uso dell’ossido di grafene GO, “tuttavia, queste dimostrazioni rimangono generalmente in uno stadio di ricerca preliminare con una limitata esperienza clinica.

Un grande ostacolo è rappresentato dalla preoccupazione per la sicurezza dell’uso in vivo del GO.
Pertanto, è urgente valutare l’impatto del GO sulla salute umana“.

Ciò conferma che sono stati effettuati pochissimi studi sulla sicurezza dell’utilizzo del GO nell’uomo e che “i potenziali impatti del GO negli esseri umani rimangono inesplorati.
Gli studi condotti sui primati non umani possono fornire informazioni preziose grazie alla loro stretta relazione genetica e fisiologica con l’uomo.

Tuttavia, non è disponibile il profilo tossicologico del GO nei primati non umani“.


Morte anafilattica nei primati causata dall'ossido di grafene nel sangue
Fig. 1 : L’esperimento condotto sui primati si è concluso con il 20% di superstiti. (Lin, Y.; Zhang, Y.; Li, J.; Kong, H.; Yan, Q.; Zhang, J.; Fan, C., 2020)

Per analizzare gli effetti dell’esposizione all’ossido di grafene GO nel sangue, sono stati testati topi e scimmie in vivo, creando gruppi di controllo e gruppi sperimentali a cui è stata somministrata una dose iniziale “di sicurezza“.

A titolo di confronto, sono stati anche studiati gli effetti di altri due CNM (nanomateriali di carbonio) con diverse morfologie, tra cui nanotubi di carbonio a parete singola unidimensionali (1D) (SWCNT) e nanodiamanti (ND) unidimensionali (1D)”.

Inoltre, gli autori sottolineano che l’ossido di grafene utilizzato (GO) è stato ulteriormente modificato con glicole polietilenico ramificato a sei bracci (PEG) per aumentarne la dispersione in acqua e la biocompatibilità, ottenendo uno strato spesso 1,1 nm e un potenziale Zeta leggermente caricato negativamente.

Tra i risultati, i ricercatori hanno riscontrato che “7 dei 121 topi trattati sono morti entro 1-12 ore dall’esposizione a GO, con un tasso di mortalità del 5,8%…Abbiamo osservato che almeno un topo ha manifestato episodi di ematemesi prima della morte.

Sebbene i dati non fossero incoraggianti, gli esperimenti con le scimmie sono stati addirittura peggiori, poiché una delle cinque scimmie è morta circa 1,5 ore dopo l’esposizione a GO, con un tasso di mortalità del 20%…prima di morire, questa scimmia si è accucciata a terra con un’espressione dolorosa (apparentemente dolore al petto) ed ematemesi“.


Morte anafilattica nei primati causata dall'ossido di grafene nel sangue
Fig. 2 : Schema dei risultati ottenuti nell’esperimento, in cui si osserva un aumento anomalo degli indicatori del fegato e del cuore degli animali. (Lin, Y.; Zhang, Y.; Li, J.; Kong, H.; Yan, Q.; Zhang, J.; Fan, C. 2020)

In relazione all’analisi del sangue dei topi sopravvissuti, effettuata in diversi momenti (1, 2, 6 e 12 h), è stato osservato che il 20% dei topi presentava livelli anormali di indicatori di funzionalità epatica (aspartato transaminasi e alanina transaminasi) e indicatori cardiaci (creatina chinasi e lattato deidrogenasi).

Tali indicatori sono aumentati di circa 3-20 volte nei topi rispetto ai livelli medi del gruppo di controllo.

Per quanto riguarda l’analisi del sangue della scimmia deceduta, prima della sua scomparsa, questi livelli sono aumentati tra le 8 e le 21 volte rispetto al gruppo di controllo, “suggerendo che potrebbero verificarsi reazioni anafilattiche (o reazioni di ipersensibilità) in questi animali trattati con GO… L’anafilassi è una reazione di ipersensibilità grave e pericolosa per la vita (HSR), che si verifica quando un organismo sensibilizzato viene esposto a un antigene specifico.

Di solito si verifica entro pochi minuti o ore dopo l’esposizione ed è generalmente associato a un improvviso aumento di alcuni indicatori epatici/cardiaci“.

I ricercatori hanno concluso che i topi potevano soffrire o tollerare la reazione anafilattica in modo migliore dei primati fino a una dose di GO equivalente al loro peso e massa corporea.

Dopo aver osservato l’effetto anafilattico, i ricercatori hanno misurato il livello di IgE (anticorpi immunoglobuline E) e di interleuchina 4 (IL-4) nel siero, riscontrando che, su 71 topi che hanno superato l’esposizione a GO e sono stati sottoposti al prelievo di sangue, due di loro (cioè il 2,8%) hanno mostrato livelli di IgE/IL-4 anormalmente elevati rispetto al gruppo di controllo, con intervalli tra 180/13 e 340/16 volte superiori, dopo 12 ore di esposizione a GO.

Questi dati hanno confermato l’ipotesi che l’ossido di grafene GO induca reazioni anafilattiche nei mammiferi.

Per quanto riguarda i risultati della circolazione sanguigna dell’ossido di grafene GO negli animali, “è stato riscontrato che l’emivita plasmatica nei topi era di 5 ore, molto più bassa rispetto alle scimmie, dove si è registrata dopo 40 ore”.

Questi dati “suggeriscono che le reazioni anafilattiche innescate dal GO potrebbero derivare dalla sua lunga permanenza nel sangue“.


Graphene oxide in blood causes anaphylactic death in primates
Fig. 3 : L’ossido di grafene GO ha causato una grave congestione polmonare, provocando l’infiltrazione di globuli rossi nelle strutture alveolari. (Lin, Y.; Zhang, Y.; Li, J.; Kong, H.; Yan, Q.; Zhang, J.; Fan, C., 2020)

Nel corso dell’esame autoptico di un topo e di una scimmia morti, è stato analizzato il parenchima polmonare (insieme formato da alveoli, sacche e dotti alveolari), dove è stato riscontrato un grave danno e una grande quantità di globuli rossi fuoriusciti nelle cavità, indicando un’emorragia alveolare diffusa.

Inoltre, è stato osservato un “pigmento nero granulare apparentemente GO nel parenchima polmonare“, che, a differenza di quanto riscontrato nei campioni di cuore, fegato, milza, reni e linfa di animali morti, non ha mostrato cambiamenti evidenti.

Ciò ha indotto i ricercatori ad affermare che “la circolazione prolungata di GO nel sangue porta alla sua ritenzione e deposizione distale nel tessuto polmonare, con conseguente induzione di reazioni anafilattiche e congestione polmonare fatale“.

Sono molto interessanti anche i risultati ottenuti su un periodo di tempo più lungo.
Dopo l’esposizione al GO per 28 giorni per i topi e 90 giorni per le scimmie, è emerso che “tutti gli animali, eccetto quelli che hanno manifestato reazioni anafilattiche, hanno mostrato piccole alterazioni patologiche nei loro organi principali, inclusi cuore, fegato, milza, reni, polmoni e linfa“, il che significa che, a lungo termine, potrebbero sviluppare malattie più gravi.

Lo studio ha anche mostrato che gli animali hanno sviluppato pigmenti neri granulari nei polmoni o nella milza, il che significa che i nanomateriali sono rimasti nei tessuti per giorni o settimane.

Riflessioni finali

L’articolo mostra che non sono state effettuate indagini di sicurezza sul GO nei primati, almeno fino a dicembre 2020, data a cui risalgono le ultime informazioni disponibili.

Tutto ciò significa che l’introduzione dell’ossido di grafene GO nei “vaccini” è avvenuta in presenza dei noti problemi e danni alla salute delle persone (al momento non sono stati trovati altri studi precedenti sull’utilizzo dell’ossido di grafene GO nei primati).

L’articolo conferma le ipotesi di tossicità già rilevate in studi precedenti (Palmieri, V.; Perini, G.; De Spirito, M.; Papi, M. 2019), in cui l’ossido di grafene potrebbe provocare l’emolisi dei globuli rossi, l’occlusione dei vasi polmonari e la loro coagulazione, nonché la risposta del sistema immunitario, che porta alla nota tempesta di citochine (Hu, B. Huang, S.; Yin, L. 2021 | Sinha, P.; Matthay, M.A.; Calfee, C.S. 2020 | Sun, X.; Wang, T.; Cai, D.; Hu, Z.; Liao, H.; Zhi, L.; Wang, A. 2020).

Inoltre, l’articolo conferma che, 48 ore dopo l’iniezione di ossido di grafene, una parte di esso si deposita nei polmoni, nel fegato e nella milza.
Ciò può causare effetti patologici, infiltrazione di cellule infiammatorie, danno polmonare, fibrosi nei polmoni e segni di tossicità nel fegato e nei reni (Ema, M.; Gamo, M.; Honda, K. 2017).

Bibliografia

1.Ema, M.; Gamo, M.; Honda, K. (2017). A review of toxicity studies on graphene-based nanomaterials in laboratory animals. Regulatory Toxicology and Pharmacology, 85, pp. 7-24. https://doi.org/10.1016/j.yrtph.2017.01.011

2.Hu, B. ; Huang, S.; Yin, L. (2021). The cytokine storm and COVID‐19. Journal of medical virology, 93 (1), pp. 250-256.  https://doi.org/10.1002/jmv.26232

3.Palmieri, V.; Perini, G.; De Spirito, M.; Papi, M. (2019). Graphene oxide touches blood : in vivo interactions of bio-coronated 2D materials. Nanoscale Horizons, 4 (2), pp. 273-290.  https://doi.org/10.1039/C8NH00318A

4.Sinha, P.; Matthay, MA; Calfee, CS (2020). Is a cytokine storm relevant to COVID-19 ? JAMA internal medicine, 180 (9), pp. 1152-1154. http://jamanetwork.com/article.aspx?doi=10.1001/jamainternmed.2020.3313

5.Sun, X.; Wang, T.; Cai, D.; Hu, Z.; Liao, H.; Zhi, L.; Wang, A. (2020). Cytokine storm intervention in the early stages of COVID-19 pneumonia. Cytokine & growth factor reviews, 53, pp. 38-42. https://doi.org/10.1016/j.cytogfr.2020.04.002



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