Trovato particolato ultrafine nelle urine dei bambini

Il particolato è in grado di superare la barriera polmoni – circolazione sanguigna

[7 marzo 2018]

Lo studioChildren’s Urinary Environmental Carbon Load. A Novel Marker Reflecting Residential Ambient Air Pollution Exposure?”, pubblicato su ATS Journal da un team di ricercatori belgi, ha rilevato per la prima volta  particelle nanometriche provenienti dall’’inquinamento atmosferico nell’urina dei bambini. Si tratta di particolato con un diametro di soli 100 nanometri – un millesimo della larghezza di un capello umano –  le particelle più piccole che si trovano nell’inquinamento atmosferico e che studi precedenti hanno collegato a malattie cardiache e respiratorie.
Lo studio  fornisce la prima prova diretta che il particolato conosciuto come black carbon, che inaliamo con la fuliggine e i fumi ha attraversato la barriera polmonare ed è nel nostro sistema circolatorio.

La scoperta e lo sviluppo del primo test delle urine per Ufp (Ultrafine particles), significano che ora i  ricercatori possono dire quanto un singolo individuo sia stato esposto a uno degli inquinanti più preoccupanti: le nanoparticelle del black carbon. Misurare quanto un singolo individuo sia stato esposto è difficile, per questo finora la maggior parte degli studi sono stati  effettuati mappando i livelli di inquinamento in un’area incrociandoli con i livelli di malattie nella popolazione.

L’Organizzazione mondiale della sanità stima che almeno 6,5 milioni di morti premature all’anno siano da attribuire all’inquinamento atmosferico e tim mosferico.

Il team guidato da Tim Nawrot, un epidemiologo ambientale del Biomedical research institute dell’università di Hasselt e del Dipartimento salute pubblica dell’università di Leuven, ha scoperto un legame tra inquinamento atmosferico ambientale e aspettativa di vita studiando il DNA dei neonati. In particolare, i ricercatori  hanno analizzato segmenti di DNA chiamati telomeri, la cui lunghezza è legata all’invecchiamento e alla morte cellulare. I telomeri dei feti di madri che  vivevano a meno di 250 metri da una strada principale erano  più brevi del 14% rispetto a quelli che vivevano a più di 250 metri di distanza.

Lo studio fa parte del Il lavoro faceva parte del progetto Environmental inputs (Environage), finanziato dall’European research council (Erc), che esamina il legame tra ambiente e invecchiamento e che ha indagato sulla possibilità che le particelle ultrafini dell’inquinamento atmosferico potessero passare dai polmoni al sangue. Per farlo i  ricercatori hanno prelevato campioni di urine da 300 bambini di età compresa tra 9 e 12 anni che vivevano in una zona rurale del Belgio.

Nawrot  e Marcel Ameloot, un biofisico del’università di Hasselt, hanno sviluppato una nuova tecnica  (per la quale c’è una richiesta di brevetto) per analizzare questi campioni:  viene utilizzato un laser che emette impulsi di luce molto brevi e in risposta le nanoparticelle di carbonio riflettono la luce che può essere rilevata utilizzando un microscopio a scansione laser.

Una volta che i ricercatori avevano dimostrato che la loro tecnica poteva essere utilizzata per rilevare le nanoparticelle di black carbon, hanno analizzato l’urina dei 300 bambini  e hanno scoperto che più un bambino viveva vicino a una strada principale, più il black carbon era presente nelle sue urine. I polmoni sono rivestiti da una membrana che consente all’ossigeno di diffondersi nel sangue, ma che finora si pensava mpedisse il passaggio di altre sostanze e di piccole particelle, in modo da filtrare l’inquinamento atmosferico. Lo studio mette in discussione questa convinzione: «Dimostra che le particelle più piccole superano davvero la barriera polmonare e se le trovi nelle urine significa che entrano nella circolazione sanguigna e penetrano in ogni sistema di organi», spiega Nawrot.

Anche se precedenti ricerche di laboratorio avevano rilevato tracce di nanoparticelle di carbonio radioattive nel sangue, non avevano dimostrato che  possono passare nel corpo nella vita reale, quando le persone vengono esposte in maniera prolungata a basse concentrazioni di inquinamento atmosferico.

Il problema è che attualmente il test Ufp è costoso e richiede molto tempo, ma il team belga sta lavorando a un test più accessibile e il loro lavoro potrebbe portare a determinate i  livelli di esposizione raccomandati per il black carbon.

Mobilisense, un altro progetto finanziato dal Cer  per misurare con precisione l’inquinamento ambientale, il processo, finanziato dal CER, sta esaminando 1.000 parigini dotati di una serie di monitor portatili da indossare mentre effettuano i loro spostamenti quotidiani. I dispositivi trasmettono dati su inquinanti atmosferici, rumore, battito cardiaco e pressione sanguigna per misurare il modo in cui i comportamenti dei pendolari, sia che si spostino a piedi, con auto private o con i trasporti pubblici, hanno effetto su parametri fisici come la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna, così come su quale sia l’inquinamento atmosferico e acustico che subiscono.

Basile Chaix, dell’Institut PierreLouis epidémiologie et santé publique di Parigi,  spiega che «In un mondo sedentario, l’attività fisica è vista come la chiave per migliorare la salute e negli ultimi anni l’importanza dei nostri spostamenti quotidiani come fonte di attività fisica è stata riconosciuta. Il problema di portare le persone fuori dalle loro auto e in strada è che potrebbe aumentare la loro esposizione a fumi e rumore. Le persone trascorrono fino a un decimo del loro tempo viaggiando, ma i viaggi rappresentano quasi un terzo della loro esposizione agli inquinanti».

Il team di Mobilisense  punta a fornire dati dettagliati su spostamenti e salute che i pianificatori urbani possano utilizzare per elaborare il modo migliore per creare percorsi nei quali le persone si possano spostare in modo sano,  con un’esposizione minima al rumore e all’inquinamento atmosferico.

Horizon, il magazine su ricerca e innovazione dell’Unione europea, evidenzia che «Nella ricerca già completata, i pendolari di un’area indossavano sensori che misuravano la loro attività, per valutare gli effetti del miglioramento dei trasporti pubblici. Registrando i dati sugli smartphone, la nuova ricerca impiega un approccio noto come “valutazione ecologica momentanea”  che viene eseguita sul posto, momento per momento ed è così che gli scienziati hanno scoperto che l’utilizzo del trasporto pubblico è associato a due o tre minuti aggiuntivi di attività fisica ogni 10 minuti di viaggio, rispetto al fatto di fare lo stesso viaggio in auto».  Tuttavia, in una simulazione, Chaix ha dimostrato che una minoranza di pendolari passerebbe dagli spostamenti a piedi all’utilizzo di trasporti pubblici migliori, riducendo quindi l’esercizio fisico.

Chaix, ha concluso: «Vogliamo davvero spingere un po’ più avanti le scienze comportamentali, L’analisi individuale momento per momento potrebbe trasformare gli studi sulla salute».