Allo studio il “misterioso” legame tra inquinamento e infiammazione

Secondo un ampio e crescente numero di ricerche, l’esposizione cronica all’inquinamento atmosferico provoca infiammazioni e aumenta così il rischio di sviluppare una serie di problemi di salute. Ma solo ora gli scienziati stanno iniziando a svelare i dettagli di come respirare aria inquinata possa compromettere la capacità del sistema immunitario di regolare l’infiammazione. La ricerca ha implicazioni sia per l’assistenza che per la politica sanitaria, dicono gli esperti sul National Geographic, sottolineando la necessità di normative più severe per ridurre l’inquinamento atmosferico, linee guida più chiare per proteggere le persone dalle esposizioni con avvisi su quando indossare le mascherine o stare in casa, e più ricerche per intervenire sui danni causati dall’inquinamento atmosferico. “Possiamo vedere ogni giorno nei notiziari che l’inquinamento atmosferico è un grosso problema per ogni paese”, afferma Juan C. Hernandez, immunologo presso l’Università Cooperativa della Colombia a Medellín. “È molto importante sapere quali sono gli effetti reali di questi inquinanti sulla nostra salute”, aggiunge.

L’esposizione cronica all’inquinamento è legata a svariate malattie

L’inquinamento atmosferico comprende un’ampia gamma di gas e particelle di varie dimensioni e composizione che possono provenire da diverse fonti: automobili e fabbriche che bruciano combustibili fossili come gas e petrolio, e fenomeni naturali come incendi, vulcani e tempeste di sabbia. I componenti dell’inquinamento atmosferico includono anidride solforosa, ozono, piombo e particolato classificato in base alle dimensioni, inclusi PM2.5 e PM10. Anche la combustione di combustibili fossili emette sostanze chimiche tossiche. Respirare regolarmente questi inquinanti può portare a problemi di salute: secondo molti studi l’esposizione cronica all’inquinamento atmosferico è legata a malattie respiratorie e cardiovascolari, problemi neurologici, tumori e morte prematura. Convivere con l’inquinamento può rendere le persone più vulnerabili alle malattie infettive, incluso forse il Covid-19. Numerosi studi dal 2020 hanno indicato tassi potenzialmente più elevati di infezione, complicanze e morte da Covid in luoghi con livelli più elevati di inquinamento atmosferico, anche quando le concentrazioni elevate erano temporanee. Da marzo a dicembre 2020, secondo un’analisi, ci sono state circa 20.000 infezioni da Covid e 750 decessi in più in alcune parti della California, dell’Oregon e di Washington a causa del fumo di incendi. Quest’ultimi, infatti, producono particelle molte piccole, chiamate PM2.5, che agiscono aerodinamicamente come particelle con un diametro di 2,5 micron o inferiore. L’esposizione a lungo termine anche a piccole quantità di PM2.5, ha rilevato un altro studio, è collegata a un aumento dell’8% del rischio di morte per Covid.

Respirare “aria cattiva” attiva l’infiammazione

Quando una particella di inquinamento entra nel corpo, entra in azione la risposta immunitaria innata, che porta alla produzione di citochine e altre molecole che producono infiammazione per combattere l’invasore. Anche i virus e altri invasori estranei causano reazioni infiammatorie, ma a differenza dei virus, le particelle possono anche depositarsi fisicamente nei polmoni, dove continuano a indurre la produzione di molecole infiammatorie. L’inquinamento può anche immettere metalli e altre sostanze nel flusso sanguigno, che possono avere effetti tossici. Sebbene l’esposizione una tantum che causi infiammazione sia un segno che il corpo sta facendo ciò che dovrebbe fare, può comunque causare danni. “L’esposizione acuta è negativa”, afferma Clougherty. “Accumulatela una sopra l’altra ed è peggio”, aggiunge

L’inquinamento causa una “disregolazione” immunitaria

Sebbene gli studi abbiano dimostrato che nelle persone esposta a lungo termine all’inquinamento abbiano anche livelli più elevati di molecole infiammatorie circolanti, comprendere i dettagli di questo collegamento è complicato dalla variazione naturale che si verifica quotidianamente nel sistema immunitario. Se qualcuno sta combattendo un raffreddore, non ha dormito bene o si sente particolarmente stressato, ad esempio, è probabile che abbia livelli elevati di molecole utilizzate per segnalare l’infiammazione, come le citochine e la proteina C-reattiva o CRP. Per avere uno sguardo più chiaro sull’interazione tra inquinamento atmosferico e infiammazione senza tutto il “rumore” che deriva dalle fluttuazioni della vita, Clougherty e colleghi hanno prelevato il sangue da un gruppo di persone di mezza età e anziane nell’area di Pittsburgh che avevano avuto diverse esposizioni ad aria inquinata. In laboratorio, sono stati poi in grado di dimostrare che le cellule di persone con precedente esposizione a lungo termine al PM2.5 e alle emissioni di “black carbon”” producevano livelli più elevati di alcune molecole infiammatorie quando i ricercatori stimolavano una reazione immunitaria. In pratica, sono state registrate risposte particolarmente forti dopo l’esposizione prolungata a particelle contenenti piombo, ferro, manganese e zinco, metalli associati alle operazioni di produzione dell’acciaio. Questi risultati suggeriscono che il sistema immunitario delle persone con esposizione cronica all’inquinamento atmosferico potrebbe reagire con una risposta immunitaria “disregolata” in presenza di una minaccia. Questa risposta infiammatoria potrebbe, a sua volta, portare a malattie cardiache e polmonari e ad altri problemi. “Quello che potremmo vedere qui è un’iperinfiammazione”, dice Clougherty.

L’eccesso di infiammazione causa malattie croniche e infezioni respiratorie

In uno studio del 2011, Juan C. Hernandez, un immunologo della Cooperative University of Colombia di Medellín, e il suo team di ricerca ha scoperto che particelle inquinanti di varie dimensioni e gas come l’ozono entrano e si muovono attraverso il corpo in modi diversi. Ma una volta che una qualsiasi di queste sostanze entra nel tratto respiratorio, nel sangue e in altri organi, gli effetti sono correlati. Sia le particelle piccole che quelle grandi, ad esempio, possono danneggiare e uccidere le cellule dei polmoni attraverso processi infiammatori, ha scoperto Hernandez nei suoi studi sugli animali e con le cellule in esperimenti di laboratorio. La morte cellulare, a sua volta, induce maggiore infiammazione. Man mano che danni, contaminanti e infiammazioni si accumulano, aumentano i rischi di malattie croniche e infezioni respiratorie compromettendo la risposta immunitaria. Gli scienziati stanno ora utilizzando tecnologie avanzate, come ad esempio il sequenziamento genetico di nuova generazione, per osservare l’attività di centinaia di geni contemporaneamente. Questo lavoro li sta aiutando a comprendere quali siano esattamente le molecole coinvolte nell’infiammazione a seguito dell’esposizione all’inquinamento atmosferico e come tali molecole interagiscono tra loro. Il lavoro potrebbe eventualmente portare a farmaci in grado di interrompere questo legame e proteggere i polmoni.

 

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L’impatto dell’inquinamento atmosferico colpisce le persone in modo diverso

Negli Stati Uniti, le persone di colore e a basso reddito hanno maggiori probabilità di vivere e lavorare vicino alle autostrade e alle aree industriali, spesso perché i costi sono inferiori. Ma i livelli di inquinamento atmosferico in quelle zone sono più alti. Gli stessi gruppi sperimentano anche tassi più elevati di malattie come il diabete che esacerbano gli attacchi al loro sistema immunitario e devono affrontare barriere sistemiche contro comportamenti che riducono l’infiammazione, come l’esercizio fisico, il sonno e una buona dieta. Una ricerca condotta da Clougherty e colleghi più di 15 anni fa su centinaia di bambini a Boston ha scoperto che le avversità amplificano un legame documentato tra l’inquinamento atmosferico legato al traffico e l’asma nei bambini. Tra i bambini che vivevano con gli stessi livelli di biossido di azoto – un gas emesso dalla combustione di combustibili fossili – solo quelli che erano stati esposti a violenza avevano un aumento nelle diagnosi di asma, suggerendo che il loro sistema immunitario era compromesso dallo stress, il che li ha resi più vulnerabili agli effetti dell’inquinamento atmosferico. Da allora i ricercatori hanno replicato il modello nei ratti e stanno studiando come i fattori di stress cronici potrebbero peggiorare gli effetti dell’inquinamento atmosferico anche su altre malattie. Affrontare questioni come la violenza insieme agli sforzi per ridurre l’inquinamento atmosferico potrebbe contribuire ad alleviare le conseguenze sulla salute. “Ridurre l’uno o l’altro ci offre più leve politiche con cui essere in grado di migliorare la salute e il benessere pubblico – afferma Clougherty – e affrontarli entrambi ci darebbe un vantaggio ottimale”.