Inquinamento atmosferico, è allarme globale: quali sono i rimedi?

Inquinamento atmosferico, è allarme globale: quali sono i rimedi?
31 ottobre 2018

Benessere

Indice



 
Introduzione

Ogni anno, durante la stagione invernale, si verifica una serie di circostanze simultanee, che genera una vera e propria congiuntura negativa. L’inquinamento atmosferico che affligge le città, non risparmiando né periferie né campagne, è il risultato combinato di diversi fattori: 
  • composti liberati dalla produzione industriale 
  • scarichi dei veicoli 
  • prodotti della combustione degli impianti di riscaldamento. 
Smog, inquinamento e automobiliTutte queste fonti di sostanze nocive per gli organismi viventi crea una situazione esplosiva per la salute quando l’aria non ha possibilità di ricambio. I cambiamenti climatici, che hanno innalzato le temperature medie, l’umidità e l’assenza di vento, mantengono elevate le concentrazioni di inquinanti in corrispondenza degli addensamenti urbani. Secondo il report Mal’Aria 2018 di Legambiente sono 9 le città italiane nelle quali, nonostante l’attuazione dei provvedimenti di limitazione del traffico, i livelli di polveri sottili, fra gli inquinanti più nocivi, non sono controllabili. La situazione più delicata è quella della Pianura Padana, ma anche altre vaste aree del nostro Paese sono interessate dal fenomeno. L’inquinamento causa ogni anno in Europa 487.000 morti premature (più di 3 milioni nel mondo), di cui 90.000 in Italia. Si stima che il 24% di tutte le malattie al mondo sia dovuto all’esposizione agli inquinanti ambientali. 

Gli inquinanti ambientali irritano in misura diversa e con differenti conseguenze l’apparato respiratorio e provocano conseguenze negative anche sul sistema cardiovascolare. Ma sono anche considerati agenti cancerogeni che agiscono in maniera sia diretta (innescando mutazioni nel DNA) che indiretta (attraverso l’induzione dell’espressione di specifici geni coinvolti nella formazione dei tumori). L’azione sulle mucose respiratorie e quella tumorale sono note da tempo, anche se in parte ancora oggetto di studio. L’effetto epigenetico è invece un’acquisizione abbastanza recente. Una ricerca pubblicata su Nature Communication all’inizio del 2018 dimostra la correlazione fra l’esposizione agli inquinanti e la sintesi di determinate proteine. Lo studio si basa sul fatto che ogni gene del DNA fornisce alla cellula le istruzioni per la sintesi di una specifica proteina, e che non tutti i geni presenti nella cellula vengono effettivamente aperti e letti (ossia espressi). Le strutture biologiche normalmente sfruttano le informazioni necessarie al soddisfacimento delle loro funzioni. In base alla concentrazione di una proteina nel sangue, possiamo risalire al livello di espressione del gene corrispondente. In questo caso, i geni coinvolti hanno un ruolo nelle funzioni respiratorie e cardiovascolari. 

 

I soggetti più fragili all'inquinamento

I bambini sono più vulnerabili nei confronti dell’inquinamento atmosferico per due principali ragioni che hanno a che vedere con l’inalazione degli agenti tossici: 
  1. respirano volumi d’aria proporzionalmente superiori rispetto agli adulti e dunque inalano quantità di sostanze tossiche maggiori in rapporto al loro peso 
  2. respirano ad un’altezza corrispondente alla fascia più vicina al suolo, nella quale si concentrano maggiormente gli inquinanti provenienti dai veicoli stradali. 
Gli altri soggetti fragili sono le donne in gravidanza, gli anziani, le persone affette da asma o da malattie cardiovascolari

Infografica su effetti a breve e lungo termine dell'inquinamento atmosferico
 

Quali sono le principali sostanze inquinanti?

L’ampio gruppo delle sostanze inquinanti conta oltre centomila elementi. Per molti di essi è stata dimostrata la correlazione con lo sviluppo di patologie, mentre per altri il legame è ancora oggetto di studio. 
Inquinamento atmosferico e particolato sono stati inseriti dalla Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC, International Agency for Research in Cancer) nella lista dei carcinogeni di tipo 1. Questa categoria comprende le sostanze che hanno un legame certo con il tumore. Rispetto al fumo da sigaretta, l’associazione con lo sviluppo della patologia tumorale è meno definita e scientificamente chiara. Tuttavia, il loro impatto sulla salute è notevole. 

Tosse da inquinamento ambientaleGli agenti inquinanti che hanno maggiore influenza sulla patologia umana sono: 
  • particolato: è formato da particelle solide di origine sia inorganica che organica. Nasce dai residui della combustione della produzione industriale, da quelli incombusti, da quelli provenienti dai riscaldamenti (soprattutto a gasolio), dall’attrito degli pneumatici dei veicoli sull’asfalto, dei freni e dall’usura dell’asfalto stesso. 
    Il particolato è classificato in base alla sua granulometria. Il PM10 raggruppa le particelle di diametro inferiore o uguale a 10 micrometri (un micrometro corrisponde ad un millesimo di metro). Il PM che va da 10 a 1 costituisce le cosiddette polveri sottili. Si tratta di potenti inquinanti, particelle talmente fini da superare tutte le barriere biologiche. Le polveri sottili oltrepassano la placenta e, per questa ragione, possono causare danni al feto.
    Inalate, risalgono attraverso il naso verso la barriera emato-encefalica (la struttura che modula il passaggio delle sostanze chimiche dal sangue al cervello), insinuandosi nel sistema nervoso centrale; 
  • monossido di carbonio (CO): è un inquinante proveniente dalla combustione. E’ un gas inodore, incolore, insapore, non irritante: queste caratteristiche lo rendono insidioso, perché capace di raggiungere concentrazioni letali nell’organismo in maniera impercettibile. 
    Il monossido di carbonio forma un composto molto stabile con l’emoglobina presente nel sangue. In condizioni fisiologiche, questa proteina trasporta l’ossigeno proveniente dai polmoni a tutti i tessuti del corpo, ai quali lo cede, ricevendo in cambio anidride carbonica. Essendo, quest’ultima, un prodotto di scarto, viene ricondotta ai polmoni, da dove è eliminata con l’espirazione. L’emoglobina è più affine al CO rispetto all’ossigeno. Dunque, in presenza di monossido di carbonio, sarà questo ad essere veicolato nel sangue, a scapito dell’ossigeno. Nei pazienti con malattia cardiovascolare anche basse concentrazioni possono scatenare crisi ischemiche. A concentrazioni più alte, causate da fattori accidentali, anche nelle persone sane si verificano cefalea, disorientamento e convulsioni, fino al coma e alla morte; 
  • biossido di carbonio (anidride carbonica, CO): deriva dalla combustione delle fonti fossili; 
  • ossidi dell’azoto (NOₓ): sono due molecole (NO e NO₂) che originano dalle combustioni ad alte temperature, tipiche degli inceneritori, delle centrali termoelettriche e del traffico veicolare (in particolare dei motori a gasolio). La loro associazione con altri inquinanti ambientali genera lo smog fotochimico, che rappresenta l’aspetto di maggiore pericolosità degli ossidi d’azoto. Lo smog fotochimico è anche una delle forme di inquinamento più dannose per l’ecosistema; 
  • piombo: è un elemento in traccia estremamente tossico. Un tempo, la fonte maggiore di piombo era rappresentata dai motori a benzina del traffico veicolare. Oggi, con l’utilizzo della benzina senza piombo, l’origine si è spostata verso la combustione del carbone, la produzione delle ceramiche, i processi di estrazione e lavorazione di questo metallo pesante dai suoi minerali. Una volta penetrato nell’organismo, il piombo si deposita in tutti i tessuti, causando anemia, danni al sistema nervoso centrale e periferico, ai reni e a numerosi altri apparati, in particolare nei bambini e nelle donne in gravidanza; 
  • ozono: è un gas bluastro dall’odore leggermente pungente che non ha origine dall’attività antropica. E’ il risultato della reazione chimica indotta dalla radiazione ultravioletta del sole sulla CO₂ atmosferica. Colpisce soprattutto le mucose polmonari, causando irritazione, tosse, faringiti, bronchiti. Numerose osservazioni mettono l’ozono in relazione con la genesi del tumore polmonare, ma il legame non è ancora stato chiarito; 
  • ossidi di zolfo (SOₓ): costituiscono la miscela di biossido di zolfo (sostanza capace di reagire con quasi tutte le biomolecole, dalle proteine ai lipidi) e anidride solforosa. Proviene soprattutto dagli impianti di riscaldamento. Il trend di metanizzazione delle caldaie, ha permesso negli ultimi anni di limitarne l’impatto sulla salute. A causa del fatto che è molto solubile in acqua, il biossido di azoto forma con l’umidità presente nell’atmosfera un aerosol acido. Queste goccioline vengono facilmente assorbite dalle mucose nasali e giungono nelle alte vie respiratorie, dove generano irritazione, aumento della produzione di muco, tracheiti e peggioramento della sintomatologia negli asmatici. E’ oggetto di studio l’interazione degli ossidi di zolfo con il particolato, che sembra in grado di veicolare il biossido di azoto verso le vie respiratorie inferiori; 
  • solventi organici: sono toluene, xilene, benzene (frutto soprattutto delle emissioni dei veicoli) e anilina (contenuta in molte vernici, usate anche in pelletteria, e nell’industria dei colori). L’effetto dei solventi organici è particolarmente accentuato a livello del sistema nervoso centrale, dove sono in grado di produrre stordimento, confusione mentale e convulsioni. 
  • benzene: è uno dei peggiori inquinanti provenienti dal fumo di sigaretta; 
  • diossine: sono composti organici del cloro, effetto collaterale della produzione industriale (ad esempio della carta) o della combustione non controllata dei rifiuti plastici. Si tratta di sostanze chimicamente stabili e che hanno una vita media relativamente lunga. Questo significa che, una volta liberate, rimangono nell’ambiente per periodi di tempo prolungati. Tendono ad accumularsi nei tessuti adiposi degli organismi animali, dunque anche nell’uomo.
    Le diossine alterano il sistema immunitario e lo sviluppo fetale, anche a dosi molto limitate. A concentrazioni compatibili solo con eventi accidentali possono causare forme persistenti di acne (cloracne). Nel 1976 grandi quantità di diossine sono state rilasciate nell’atmosfera a Seveso (località nell’hinterland milanese), a causa di un incidente agli impianti della ICMESA, con effetti gravi sulla popolazione. 

 

Gli effetti dell'inquinamento sull'apparato respiratorio

Apparato respiratorio e asma, problematiche da smogIn generale, l’inquinamento atmosferico riduce la funzionalità polmonare, fenomeno che espone l’apparato respiratorio allo sviluppo di: 
  • tosse: è la conseguenza dell’irritazione delle mucose respiratorie da parte degli agenti inquinanti; 
  • bronchiti ricorrenti: il mantenimento dello stato irritativo induce infiammazione dei tessuti locali e infezioni respiratorie ricorrenti (IRR), soprattutto nei bambini; 
  • broncospasmo e dispnea (affanno respiratorio): lo spasmo della muscolatura bronchiale è diretta conseguenza dello stato irritativo, che, nei soggetti predisposti, tende a manifestarsi con la contrazione del calibro delle vie respiratorie. Questo riduce la quantità di aria che entra nei polmoni con una singola inspirazione e crea uno stato di affanno. 
    Il broncospasmo è stato messo in correlazione in particolare con il fumo da sigaretta. Il problema riguarda adulti e adolescenti, se, come dimostrano le statistiche, la diffusione del fumo in età adolescenziale è in continuo aumento. Anche il piombo può essere responsabile dell’iperreattività bronchiale.
    La dispnea è anche effetto dell’esposizione all’ozono, fortemente irritante per la mucosa dell’apparato respiratorio; 
  • bronchioliti: la diffusione dell’infiammazione dei bronchioli (i bronchi di calibro più esiguo) è in continuo aumento, soprattutto nei più piccoli ed in particolare nella stagione fredda. L’insorgenza di questi disturbi non è direttamente ricollegabile all’inquinamento atmosferico. Tuttavia, la persistenza nell’aria di alte concentrazioni di agenti come gli ossidi di zolfo, ne impedisce la risoluzione; 
  • asma: a differenza dei disturbi elencati sopra, in cui la correlazione fra condizioni ambientali e patologia è dimostrata, per l’asma questo legame è ancora da chiarire. I dati mostrano tuttavia un aumento del 15% del rischio di asma nei bambini esposti al fumo dei genitori; 
  • patologie polmonari croniche: malattie come l’enfisema polmonare e la broncopneumopatia cronica ostruttiva (BPCO) risentono in maniera importante dell’inquinamento atmosferico. L’American Thoracic Society stima che, in assenza di esposizione ambientale, l’incidenza della BPCO si ridurrebbe del 20%. In accordo con le statistiche dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, la BPCO è la terza causa di morte al mondo e rappresenta un problema economico rilevante per i servizi sanitari; 
  • tumori: il particolato attiva la produzione di enzimi detossificanti, nel tentativo di neutralizzarne gli effetti negativi. Le reazioni chimiche innestate si propagano a catena, danneggiando il DNA. 
Il particolato è responsabile della genesi di patologie respiratorie con effetto dipendente dal suo calibro. Minore è il diametro delle particelle che lo compongono, maggiore è la loro capacità di penetrare nell’albero bronchiale e generare infezioni basse, quindi più pericolose.

 

Tumori e malattie degenerative associate all'inquinamento atmosferico

L’esposizione agli agenti inquinanti provoca un aumento dello stress ossidativo. Questo fenomeno si realizza quando le cellule tentano di neutralizzare le sostanze dannose penetrate nell’organismo. A questo scopo producono molecole detossificanti. Se l’esposizione agli agenti tossici si mantiene nel tempo, i risultati delle reazioni attivate (fra cui il perossido di azoto, la comune acqua ossigenata) si accumulano, aumentando la predisposizione a reazioni infiammatorie. L’infiammazione cronica è un substrato ideale per lo sviluppo di tumori e malattie neurodegenerative (come l’Alzheimer). 

Fra le molecole con maggiore rischio di cancerogenesi, è possibile trovare i solventi organici. Il benzene, in particolare, attacca il midollo osseo, causando mutazioni geniche che portano allo sviluppo di tumori del sangue. E’ il midollo osseo, infatti, a produrre piastrine, globuli rossi e globuli bianchi. Quando il DNA midollare è alterato, vengono fabbricate cellule in numero eccessivo e non in grado di maturare (blasti). Questo meccanismo è alla base di leucemie e linfomi. 

Nel 2017 Lancet Oncology ha pubblicato i risultati di una ricerca mondiale che mostra come i tumori in maggiore trend di aumento siano le leucemie. Gli inquinanti ambientali di dimensioni molecolari esigue penetrano nel sistema nervoso centrale. In particolare, una tipologia di particolato ultrafine (costituito principalmente da ossido di ferro) prodotto dal traffico cittadino, è posto in forte correlazione con un maggior rischio di sviluppare l’Alzheimer. Lo stress ossidativo è infatti causa di un aumentato rischio di accumulo della sostanza beta amiloide tipico della demenza di Alzheimer (placche amiloidi). 

Dagli anni ’70 ad oggi la probabilità di sviluppare un tumore in età pediatrica è cresciuta in maniera esponenziale, in particolare nelle zone più esposte agli inquinanti ambientali. Fino a pochi decenni fa i tumori pediatrici erano patologie rare. Oggi un bambino su 5-600 nuovi nati è destinato ad ammalarsi di cancro prima del compimento del 15° anno d’età. 
In collaborazione con
Monica Torriani

Monica Torriani

Farmacista in equilibrio fra scienza e comunicazione, ho fondato WELLNESS4GOOD, blog che affronta con spirito divulgativo i temi connessi all’innovazione in campo farmacologico. Sono contributor per diverse testate online del settore Salute e Benessere. Collaboro come content editor con industrie farmaceutiche e farmacie. In “Sposta il tuo Equilibrio” ho scritto della prevenzione delle patologie professionali correlate allo stress. Oltre ai canali social (di seguito segnalati) e al blog mi potete trovare anche su Instagram.