Silver är vackert – och en mördare. Den glänsande vita metallen är ett naturligt antibiotikum. Det innebär att den dödar bakterier. Människor har insett denna fördel sedan urminnes tider. Rika romare åt med knivar, gafflar och skedar gjorda av silver. De förstod att silver hjälpte till att förhindra att bortskämd mat gjorde dem sjuka. Historiker tror faktiskt att det var så vi kom att kalla matredskap för ”silverbestick”.

I dag handlar det mer om rikedom än om hälsa att äta av silver. Ändå fortsätter silver att spela en roll inom medicinen. Läkare använder silverbelagda bandage för att döda bakterier som kan infektera brännskador och andra sår. Silver används också ibland för att belägga medicinska apparater, till exempel andningsrör. Detta kan minska sannolikheten för att patienter i respiratorer (för att hjälpa dem att andas) utvecklar lunginflammation på grund av att de utsätts för bakterier.

Och bara under det senaste decenniet har silvers användning som bakteriedödande medel expanderat dramatiskt – och inte bara inom medicin. Med början omkring 2005 började företag lägga till en speciell form av silver i ett stort antal vardagsprodukter. Detta silver formades till otroligt små partiklar. Företagen lade det i strumpor, tandborstar, tvättmaskiner, dammsugare och andra produkter.

Ibland framhålls tillsättandet av det speciella silvret som ett försvar mot bakterier som kan göra människor sjuka. Andra gånger handlar det mer om att neutralisera bakterier som orsakar stinkande fötter eller illaluktande andedräkt. Vid den senaste räkningen innehöll mer än 400 konsumentprodukter denna form av silver, som kallas nanosilver.

Och som namnet antyder är nanosilverpartiklar för små för att kunna ses, även med ett klassrumsmikroskop. Partiklarna mäter mellan 1 och 100 nanometer, eller miljarddelar av en meter, i diameter. (Nano är ett prefix som betyder en miljarddel.) Som jämförelse kan nämnas att de flesta mänskliga hårstrån är 40 000 till 120 000 nanometer breda. Det är hundratals gånger bredden på även en stor nanopartikel.

Människor har använt silverprodukter i tusentals år. Men vissa forskare har börjat oroa sig för att om man lägger till så mycket nanosilver i så många saker kan det skada vår hälsa eller miljön. Experter har börjat leta efter svar. Men hittills är resultaten blandade.

Liten partikel, stor yta

Vetenskapsmännen säger att det finns flera saker som är viktiga att veta om nanosilver för att kunna bedöma dess potentiella skada. För det första är nanosilver så litet att det kan ta sig in i små utrymmen. Dessa utrymmen omfattar våra celler och cellerna i andra levande varelser. För det andra, eftersom nanosilverpartiklar är så små har de en mycket stor yta. Det innebär att deras yta är ganska stor i förhållande till deras volym. Partiklar genomgår kemiska reaktioner på sin yta. Ju större yta, desto fler kemiska reaktioner. Vissa av dessa reaktioner kan vara skadliga. Andra kanske inte är det.

Listan över potentiella reaktioner inkluderar vad som händer när silver reagerar med fukt i luften – dessa nanopartiklar avger silverjoner. Silverjoner är silveratomer med en positiv elektrisk laddning. Viss forskning tyder på att silverjoner kan döda en mikrob genom att skada dess cellmembran. Detta kan göra mikrobens celler ”läckande”. Påverkade celler dör snart.

Andra undersökningar tyder på att själva nanopartikeln kan döda en mikrob.

Men vad händer om nanosilver hamnar i mänskliga celler? Vissa forskare har undrat om partiklarna – eller de joner de släpper ut – kan orsaka skada.

Jim Hutchison är en av de forskare som försöker ta reda på detta. Han är kemist och expert på nanopartiklar vid University of Oregon i Eugene.

Den mest synliga effekten av silver, säger Hutchison, är ett tillstånd som kallas argyria (Ahr-JEER-ee-uh). Personer som utsätts för mycket stora mängder silver kan drabbas av detta tillstånd. Även om det gör huden blå, verkar det inte på annat sätt påverka hälsan.

Historiker misstänker att argyria är ursprunget till termen ”blått blod”. Det används för att beskriva människor av adlig börd. Kungligheter skulle sannolikt ha burit många silversmycken. Adelsmännen skulle också ha använt riktiga silverbestick när de åt och drack.

Dessa blåblodiga personer kan också ha druckit mycket kolloidalt silver. Det är en vätska i vilken silverpartiklar är suspenderade.

”Kolloidalt silver har använts under lång tid”, säger Hutchison. ”Det ansågs vara ett universalmedel för många olika sjukdomar.”

Det var särskilt populärt innan moderna antibiotika utvecklades för att döda mikrober. Till och med i dag dricker vissa människor det. De tror att det kan bekämpa vissa allvarliga sjukdomar. Den amerikanska livsmedels- och läkemedelsmyndigheten håller dock inte med. Denna federala myndighet säger att det inte finns några vetenskapliga bevis för att kolloidalt silver framgångsrikt behandlar någonting.

Hutchisons forskning tyder än så länge på att nanosilver och de silverjoner som det avger troligen inte är skadliga för människor (förutom att vissa av dem blir blåa). ”Man kan aldrig bevisa att varje teknik är säker innan man använder den”, säger han. ”Men silver verkar inte vara giftigt för oss.”

I en studie från 2011, som publicerades i tidskriften ACS Nano, tittade Hutchisons grupp på silversmycken och matredskap i högpresterande mikroskop. De fann att de solida silverprodukterna avgav nanopartiklar. ”Det betyder att nanosilver har varit i kontakt med människor under lång, lång tid”, säger han. Och det, avslutar han, ”borde vara lugnande, eftersom dessa exponeringar inte verkar ha orsakat skada.”

Men Hutchison påpekar att nanosilver används i fler produkter än någonsin. Det är en del av boomen på marknaden för bakteriedödande medel. Det är möjligt att både människor och miljön utsätts för så mycket av silvret att tidigare erfarenheter kanske inte helt och hållet förutsäger framtida risker.

Mycket av det lilla

Det finns faktiskt inga studier som tyder på hur mycket nanosilver som kan vara för mycket, säger Ramune Reliene. Hon är cancerforskare vid State University of New York i Albany.

Studier visar att nanosilver kan skada mänskliga celler. Men i dessa studier utsattes cellerna för 100 till 10 000 gånger mer nanosilver än vad människor för närvarande möter i miljön, säger hon. Dessutom befann sig cellerna i en petriskål. En cell i en levande varelse fungerar annorlunda än i en skål i labbet.

Det är därför det är viktigt att gå längre än cellstudier, menar forskarna. Vissa vill att nanosilver ska testas på djur. Reliene och andra har påbörjat ett sådant arbete med laboratoriemöss och råttor. Hittills har de bara genomfört en handfull sådana studier. Det betyder att det är för tidigt att veta säkert hur nanosilver kan påverka hälsan hos stora och små djur.

Denna tidiga forskning har ändå gett antydningar om att nanosilver kan innebära problem. Förra året publicerade till exempel Relienes team data som tyder på att silverbitarna kan utgöra en risk för cancer.

Forskarna gav fem möss vatten som innehöll höga halter av nanosilver i fem dagar. Därefter tittade experterna på djurens blodceller, på celler i deras benmärg och på vävnader från musembryon under utveckling. I samtliga fall fann de skador på DNA. Denna molekyl finns i de flesta celler. Den talar om för cellerna hur de ska växa och fungera.

Reliene är särskilt orolig för DNA-skador i benmärgen. Det beror på att både hos möss och människor bildas blodceller inne i märgen. Den typ av skador som forskarna såg i mössens märg är samma typ som leder till blodcancer hos människor. Leukemi och lymfom är två exempel.

”Nanosilver verkar vara giftigt för vissa vävnader, särskilt omogna blodceller i benmärgen”, avslutar Reliene. Hennes team delade med sig av sina resultat i mars 2015 i Nanotoxicology.

Ingen silverlinje i denna förorening

Andrew Maynard är miljöhälsovetare vid University of Michigan i Ann Arbor. Hans team har genomfört en studie som liknar Relienes studie. Även om de inte har publicerat sina data ännu är de villiga att dela med sig av några tidiga resultat. Den främsta av dem: Maynard säger att hans grupp ”såg praktiskt taget ingen effekt” av att ge möss mycket höga halter av nanosilver i upp till 28 dagar.

Både han och Reliene säger att det krävs mer forskning om de hoppas kunna lista ut varför två liknande studier kan ha gett så olika resultat.

En möjlig förklaring handlar om de kemikalier som används för att belägga nanosilverpartiklar. Beläggningen hindrar enskilda partiklar från att klumpa ihop sig. Olika företag använder olika beläggningar. Och dessa beläggningar kan påverka om nanosilver är giftigt. Dessutom kan nanosilver tillverkas i olika storlekar och former. Även detta kan påverka dess giftighet.

Maynard misstänker att om nanosilver kommer att orsaka problem kommer det förmodligen att dyka upp i miljön. Det är där mycket nanosilver hamnar. Tvättmaskiner som är belagda med nanosilver spolar till exempel ut en del av partiklarna i avloppssystemet med varje tvätt. Därifrån hamnar partiklarna i floder och sjöar.

”Eftersom de är så små kan nanopartiklarna flyta långa sträckor i vattnet och plockas upp av fiskar och komma in i rotsystemen”, säger Maynard. De kan också sätta sig på sediment på botten av en flod eller sjö. Och det är möjligt att partiklarna kan skada mikrober som lever där. Sådana mikrober är bland annat bakterier som spelar en viktig roll: de bryter ner döda växter och djur.

När mikroberna gör detta återvänder de kväve, fosfor och kol som fanns i de döda organismerna tillbaka till miljön. Dessa element är viktiga näringsämnen för alla levande varelser.

Om bakterierna inte kan göra sitt jobb förblir dessa näringsämnen inlåsta. Då kan närliggande växter inte använda dem för att växa. Det kan i sin tur minska mattillgången för växtätande djur. Det kan till och med påverka hälsan hos större djur som är bytesdjur för de växtätande djuren.

Chris Metcalfe försöker förstå hur nanosilver kan påverka denna näringscykel. Han arbetar vid Trent University i Peterborough, Ontario, Kanada. Som miljötoxikolog studerar han material som kan fungera som gifter i miljön.

Han och hans team tillsatte stora mängder nanosilver i en experimentell sjö i norra Ontario. Detta förändrade blandningen av bakterier som lever på botten. Metcalfe kan inte säga om nanosilvret ledde till förändringar i det totala antalet specifika typer av bakterier. Det beror på att det finns begränsningar i tekniken för att identifiera bakterier. Men han tillägger: ”Vi kan säga att det förändrade sammansättningen av bakterier – varav en del är involverade i kretsloppet av kol, kväve och fosfor”. Och detta kan i sin tur påverka näringscykeln och de organismer som är beroende av den.

Hans forskargrupp publicerade sina resultat för tre år sedan i Environmental Science and Technology.

Den här silverkulan kanske inte håller i längden

Men det kan finnas ett ännu mer akut problem, oroar Metcalfe och andra forskare. En stadig ström av nanosilver i miljön skulle kunna främja skadliga mikrober som blir resistenta mot bakteriedödaren. Mikrober tenderar att utvecklas – eller anpassa sig med tiden – till förändrade förhållanden. Och dessa anpassningar kan göra det möjligt för dem att överleva vad som kunde ha varit en giftig dos silver.

Om det skulle hända skulle läkare inte längre kunna förlita sig på silverbelagda medicintekniska produkter eller silverbehandlade bandage för att hindra sådana bakterier från att göra patienterna sjuka.

Mikrober är särskilt bra på att utveckla resistens. Det är därför många av de antibiotika som utvecklats för att döda skadliga bakterier inte längre fungerar. De flesta av dessa läkemedel har använts ofta och under lång tid. Med en sådan intensiv och långvarig användning av antibiotika har mikroberna större chans att utveckla precis rätt förändring i sitt DNA för att bekämpa läkemedlen. När de väl gör det överlever dessa ”superbakterier” för att föda upp fler mikrober med samma förmåga.

Det är särskilt svårt för mikrober att utveckla resistens mot silver eftersom grundämnet förstör cellmembranen, säger Maynard. Det är inte lätt att återhämta sig från detta. Men det är inte heller omöjligt. Forskarna varnar för att ju mer nanosilver som kommer in i miljön, desto större är chansen att mikroberna lär sig att stå emot det.

Som Maynard uttrycker det: ”Silver är en stor försvarslinje mot mikrober. Vi vill inte slösa detta vapen på strumpor.”

Power Words

(för mer om Power Words, klicka här)

antibiotika En bakteriedödande substans som ordineras som läkemedel (eller ibland som fodertillsats för att främja tillväxten hos boskap). Det fungerar inte mot virus.

argyri En permanent, blå missfärgning av huden på grund av en överdriven exponering för silverbaserade preparat som syftar till att behandla ett medicinskt tillstånd.

bakterium (plural bakterier) En encellig organism. Dessa finns nästan överallt på jorden, från havets botten till inuti djur.

cancer Någon av mer än 100 olika sjukdomar som alla kännetecknas av snabb, okontrollerad tillväxt av onormala celler. Utvecklingen och tillväxten av cancer, även kallad maligniteter, kan leda till tumörer, smärta och död.

kol Det kemiska grundämnet med atomnummer 6. Det är den fysiska grunden för allt liv på jorden. Kol finns fritt i form av grafit och diamant. Det är en viktig del av kol, kalksten och petroleum, och kan binda sig själv kemiskt för att bilda ett enormt antal kemiskt, biologiskt och kommersiellt viktiga molekyler.

cell Den minsta strukturella och funktionella enheten i en organism. Den är vanligtvis för liten för att kunna ses med blotta ögat och består av vattenhaltig vätska omgiven av ett membran eller en vägg. Djur består av allt från tusentals till triljoner celler, beroende på deras storlek.

kemisk Ett ämne som består av två eller flera atomer som förenas (blir bundna till varandra) i en fast proportion och struktur. Vatten är till exempel en kemikalie som består av två väteatomer som är bundna till en syreatom. Dess kemiska symbol är H2O.

kemisk reaktion En process som innebär att molekylerna eller strukturen i ett ämne omorganiseras, i motsats till en förändring av den fysiska formen (t.ex. från ett fast ämne till en gas).

kemi Vetenskapsområdet som handlar om ämnens sammansättning, struktur och egenskaper och hur de interagerar med varandra. Kemister använder denna kunskap för att studera okända ämnen, för att reproducera stora mängder användbara ämnen eller för att utforma och skapa nya och användbara ämnen. (om föreningar) Termen används för att hänvisa till receptet på en förening, hur den framställs eller några av dess egenskaper.

kolloid (adj. kolloidal) Ett mycket finfördelat ämne som är utspridd i ett annat ämne. Kolloidalt silver består till exempel av mycket små silverpartiklar som är uppslammade i en vätska.

DNA (förkortning för deoxyribonukleinsyra) En lång, dubbelsträngad och spiralformad molekyl inuti de flesta levande celler som bär genetiska instruktioner. I alla levande varelser, från växter och djur till mikrober, talar dessa instruktioner om för cellerna vilka molekyler de ska tillverka.

Elektron En negativt laddad partikel som vanligen befinner sig i en atoms yttre områden; även bärare av elektricitet i fasta ämnen.

Element (i kemi) Var och en av mer än hundra substanser för vilka den minsta enheten i varje är en enda atom. Exempel är väte, syre, kol, litium och uran.

embryo Det tidiga stadiet av ett ryggradslöst djur under utveckling, som endast består av en eller ett fåtal celler. Som adjektiv skulle termen vara embryonal – och skulle kunna användas för att hänvisa till de tidiga stadierna eller livet för ett system eller en teknik.

Food and Drug Administration (eller FDA) FDA är en del av det amerikanska hälsovårdsdepartementet och har till uppgift att övervaka säkerheten hos många produkter. Den ansvarar till exempel för att se till att läkemedel är korrekt märkta, säkra och effektiva, att kosmetika och kosttillskott är säkra och korrekt märkta och att tobaksprodukter är reglerade.

Föda nätet (även kallat livsmedelskedja) Nätverket av relationer mellan organismer som delar ett ekosystem. Organismer som ingår i nätverket är beroende av andra inom detta nätverk som en källa till föda.

Kim Alla encelliga mikroorganismer, t.ex. bakterier, svamparter eller viruspartiklar. Vissa bakterier orsakar sjukdomar. Andra kan främja hälsan hos organismer av högre rang, inklusive fåglar och däggdjur. Hälsoeffekterna av de flesta bakterier är dock fortfarande okända.

jon En atom eller molekyl med en elektrisk laddning på grund av förlust eller ökning av en eller flera elektroner.

leukemi En typ av cancer där benmärgen tillverkar ett stort antal omogna eller onormala vita blodkroppar. Detta kan leda till anemi, en brist på röda blodkroppar.

lymfom En typ av cancer som börjar i immunförsvarets celler.

märg (inom fysiologi och medicin) Svampig vävnad som utvecklas inuti benen. De flesta röda blodkroppar, infektionsbekämpande vita blodkroppar och blodplättar bildas alla i märgen.

membran En barriär som blockerar passagen (eller flödet genom) av vissa material beroende på deras storlek eller andra egenskaper. Membraner är en integrerad del av filtreringssystem. Många tjänar den funktionen på celler eller organ i en kropp.

mikrober Kort för mikroorganism. En levande varelse som är för liten för att kunna ses med blotta ögat, inklusive bakterier, vissa svampar och många andra organismer som t.ex. amöbor. De flesta består av en enda cell.

mikroskop Ett instrument som används för att betrakta objekt, t.ex. bakterier eller enskilda celler i växter eller djur, som är för små för att synas med blotta ögat.

nano Ett prefix som anger en miljarddel. I det metriska mätsystemet används det ofta som en förkortning för att hänvisa till föremål som är en miljarddels meter långa eller i diameter.

nanopartikel En liten partikel med dimensioner som mäts i miljarddels meter.

kväve Ett färglöst, luktfritt och icke-reaktivt gasformigt grundämne som utgör cirka 78 procent av jordens atmosfär. Dess vetenskapliga symbol är N. Kväve frigörs i form av kväveoxider när fossila bränslen förbränns.

partikel En mycket liten mängd av något.

Petriskål En grund, rund skål som används för att odla bakterier eller andra mikroorganismer.

fosfor Ett mycket reaktivt, icke-metalliskt grundämne som förekommer naturligt i fosfater. Dess vetenskapliga symbol är P.

pneumoni En lungsjukdom där infektion av ett virus eller en bakterie orsakar inflammation och vävnadsskador. Ibland fylls lungorna med vätska eller slem. Symtom är bland annat feber, frossa, hosta och andningssvårigheter.

resistens (som i läkemedelsresistens) Minskad effektivitet hos ett läkemedel för att bota en sjukdom, vanligen en mikrobiell infektion. (som i sjukdomsresistens) En organisms förmåga att bekämpa en sjukdom. (som i motion) En typ av ganska stillasittande motion som bygger på sammandragning av muskler för att bygga upp styrka i lokaliserade vävnader.

teknik Tillämpningen av vetenskaplig kunskap för praktiska ändamål, särskilt inom industrin – eller de anordningar, processer och system som är resultatet av dessa ansträngningar.

toxiskt Giftigt eller i stånd att skada eller döda celler, vävnader eller hela organismer. Måttet på den risk som ett sådant gift utgör är dess toxicitet.

toxikologi Den gren av vetenskapen som undersöker gifter och hur de stör människors och andra organismers hälsa.

ventilator (inom medicinen) En anordning som används för att hjälpa en person att andas – ta in syre och andas ut koldioxid – när kroppen inte enkelt kan göra det på egen hand.

Word Find (klicka här för att förstora för utskrift)