Quale particolato rappresenta il rischio maggiore per la salute?
I ricercatori dell'Istituto Paul Scherrer PSI, insieme a colleghi di diverse istituzioni europee, hanno studiato se il particolato proveniente da determinate fonti possa essere particolarmente dannoso per la salute. Hanno trovato prove del fatto che la quantità di particolato da sola non costituisce il rischio maggiore per la salute. Piuttosto, potrebbe essere il cosiddetto potenziale ossidativo a rendere il particolato così dannoso.
Il particolato è uno dei maggiori rischi per la salute posti dall'inquinamento atmosferico e, secondo le stime di diversi studi, è responsabile di diversi milioni di morti ogni anno. La cattiva qualità dell'aria e il particolato sono quindi uno dei cinque più importanti fattori di rischio per la salute, insieme a pressione alta, fumo, diabete e obesità. Tuttavia, non si sa ancora esattamente cosa renda il particolato così pericoloso. I ricercatori dell'Istituto Paul Scherrer PSI hanno ora scoperto, nell'ambito di un team internazionale, che la quantità di particolato non è l'unico fattore decisivo quando si parla di rischi per la salute.
Il potenziale ossidativo del particolato come rischio per la salute
"Eravamo particolarmente interessati a due aspetti dello studio", afferma Kaspar Dällenbach del gruppo di ricerca Gas Phase and Aerosol Chemistry del PSI. "In primo luogo, quali fonti in Europa sono responsabili del cosiddetto potenziale ossidativo del particolato e, in secondo luogo, se il rischio per la salute del particolato è causato dal suo potenziale ossidativo".
Il potenziale ossidativo del particolato è definito come la sua capacità di distruggere gli antiossidanti, il che può portare a danni alle cellule e ai tessuti del corpo. In una prima fase, i ricercatori hanno esposto cellule delle vie aeree umane, note come cellule epiteliali bronchiali, a campioni di particolato e hanno esaminato la loro reazione biologica. Quando le cellule sono sotto stress, rilasciano una sostanza di segnalazione per il sistema immunitario, che scatena reazioni infiammatorie nell'organismo. I ricercatori sono riusciti a dimostrare che il particolato con un potenziale ossidativo maggiore intensifica la reazione infiammatoria delle cellule. Ciò suggerisce che il potenziale ossidativo determina la nocività del particolato. Secondo Dällenbach, il nesso causale tra l'aumento del potenziale ossidativo e un rischio per la salute non è ancora stato chiaramente stabilito. "Tuttavia, lo studio è un'ulteriore chiara indicazione che questo legame esiste davvero".
Uno studio partner condotto dall'Università di Berna ha dimostrato che le cellule di pazienti affetti da una specifica condizione preesistente, nota come fibrosi cistica, hanno una difesa indebolita contro l'inquinamento da particolato. Mentre un meccanismo di difesa antiossidante era in grado di arrestare la progressione delle reazioni infiammatorie nelle cellule sane, la capacità di difesa delle cellule malate non era sufficiente. Ciò ha portato a un aumento della mortalità cellulare.
Da dove proviene il particolato e il suo potenziale ossidativo?
I ricercatori hanno anche raccolto campioni di particolato in varie località della Svizzera. Hanno analizzato la composizione del particolato utilizzando una tecnica di spettrometria di massa sviluppata al PSI. Il profilo chimico risultante di ciascun campione di particolato consente di trarre conclusioni sulla fonte da cui proviene. Inoltre, i colleghi di Grenoble hanno determinato il potenziale ossidativo degli stessi campioni per ottenere un'indicazione della loro pericolosità per la salute. Utilizzando analisi dettagliate e metodi statistici, i ricercatori hanno poi determinato il potenziale ossidativo di tutte le fonti di emissione rilevanti. Sulla base di questi dati sperimentali, hanno utilizzato un modello computerizzato per calcolare le località europee con il più alto potenziale ossidativo da particolato nel corso di un anno e hanno identificato come regioni critiche agglomerati urbani come la capitale francese Parigi o la Pianura Padana nel nord Italia.
"I nostri risultati dimostrano che il potenziale ossidativo del particolato e la quantità di particolato non sono determinati dalle stesse fonti", riassume Dällenbach. La maggior parte del particolato è costituita da polveri minerali e dai cosiddetti aerosol inorganici secondari, come il nitrato di ammonio e il solfato. Il potenziale ossidativo del particolato, invece, è determinato principalmente dai cosiddetti aerosol organici secondari di origine antropica, che provengono principalmente dalla combustione del legno e dalle emissioni metalliche dovute all'abrasione di freni e pneumatici del traffico stradale. I ricercatori hanno anche scoperto che la popolazione delle aree urbane non solo è esposta a livelli più elevati di particolato, ma che il particolato di queste regioni ha un potenziale ossidativo più elevato ed è quindi più dannoso per la salute rispetto al particolato delle aree rurali. "I nostri risultati dimostrano che la sola regolamentazione della quantità di particolato potrebbe non essere efficace", afferma Dällenbach. Lo studio dell'Università di Berna suggerisce inoltre che i gruppi di popolazione con condizioni preesistenti potrebbero trarre particolare beneficio da misure appropriate per ridurre l'inquinamento da particolato.
