Mattioli 1885 pedia pediatria preventiva sociale

pediatriaANNO IV - SUPPL.1/2009

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O R G A N O D E L L A S O C I E T À I TA L I A N A D I P E D I AT R I A P R E V E N T I VA E S O C I A L E

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Mattioli 1885

1/2009

preventiva& sociale

SUPPLEMENTO

ATTI DEL XXI CONGRESSO SIPPS

Auditorium CentroDidattico Policlinico

S. Maria “Le Scotte”, Siena,30 maggio - 1 giugno 2009

ATTI DEL XXI C

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GRESSO

SIPPS

- Siena,30 maggio - 1 giugno 2009

LA PREVENZIONE: DA ATTO MEDICOA RISORSA PER LA COLLETTIVITÀ

pediatriapreventiva&

sociale

00-cop. Pediatria suppl. 21-05-2009 9:26 Pagina 1

INTRODUZIONE1 Di Mauro G - Benvenuti a Siena!

RELAZIONI11 Baraldi E - Le linee guida del bambino con respiro sibilante in età

prescolare: dalla teoria alla pratica 11 Landi M - La rinite allergica12 Faldella G - Alimentazione del neonato pretermine14 Zuccotti GV - Vaccinazione per la varicella: quale strategia?16 Graziottin A - Papillomavirus: il punto due anni dopo l’immissione del

vaccino24 Esposito S, Cesati L, Gualtieri L, Serra D, Tagliaferri L, Principi N -

Le rinosinusiti27 Vitali Rosati G - Otite media acuta30 Litwin M - Primary hypertension in childhood32 Baronciani D - L’ecografia delle anche33 De Felice C - La pulsiossimetria può essere utilizzata per lo screening delle

cardiopatie congenite?35 Mariniello L, Di Mauro G - È possibile prevenire il Bullismo: “Da Bullo a

Leader positivo”38 Graziottin A - Da bulli a leader positivi: dal punto di vista dalle ragazze40 Sciarini P, Carrà G, Clerici M - Alcool e nuove droghe41 Copparoni R - Integratori e vitamine in età pediatrica: la normativa42 Sala M - Integratori e vitamine in età pediatrica: nello sport43 Banderali G, Verduci E - Integratori e vitamine in età pediatrica: in corso

di malattia acuta e cronica46 Vania A, Pontino P - Integratori e vitamine in età pediatrica: l’abuso52 Brambilla P - La prevenzione della sindrome metabolica54 Decarlis S - Dislipidemie56 Spagnolo A, Strambi M, Menghetti E - La prevenzione della Sindrome

metabolica: gli stili di vita61 Pucci N - La cheratocongiuntivite vernal62 Rappuoli R - Ricerca, sviluppo e utilizzo di vaccini meningococcici in italia 63 Villani A, Grandin A - Gestione della gastroenterite: ruolo

dell’osservazione breve65 Lanari M - Infezioni verticali66 Graziottin A - Contraccezione per le adolescenti68 Caramia G, Agresta C - Nanoparticelle e nanopatologie. Evoluzione delle

conoscenze

pediatriapreventiva & socialeORGANO DELLA SOCIETÀ ITALIANA DI PEDIATRIA PREVENTIVA E SOCIALE

1/2009SUPPLEMENTO

ATTI XXI CONGRESSO NAZIONALE SIPPS

La prevenzione: da atto medico a risorsaper la collettività

SOCIETÀ ITALIANA DI PEDIATRIA PREVENTIVA E SOCIALE

PRESIDENTEGiuseppe Di Mauro

VICE PRESIDENTISergio BernasconiAlessandro Fiocchi

CONSIGLIERIChiara AzzariGiuseppe BanderaliGiacomo BiasucciAlessandra Graziottin

SEGRETARIOSusanna Esposito

TESORIERENico Sciolla

REVISORI DEI CONTILorenzo MarinielloLeo Venturelli

PEDIATRIA PREVENTIVA & SOCIALE ORGANO UFFICIALE DELLA SOCIETÀ

DIRETTORE RESPONSABILE

Guido Brusoni

DIRETTORE

Giuseppe Di Mauro

COMITATO EDITORIALEChiara AzzariGiuseppe Di MauroSergio BernasconiGiuseppe BanderaliGiacomo BiasucciSusanna EspositoLuigi FalcoAlessandro FiocchiAlessandra GraziottinNico SciollaLorenzo MarinielloLeo Venturelli

Registrazione Tribunale di Parma - N. 7/2005Finito di stampare Maggio 2009

01-indice 1-2009 22-05-2009 15:29 Pagina 1

Giuseppe

Evidenziato

84 G. Saggese, F. Vierucci - Vitamina D: perchè, quando, come89 Esposito S, Daleno C, Molteni C, Valzano A, Porta A, Principi N -

Prevenzione dell’influenza92 Massai C - Gestione della dermatite atopica

ABSTRACTS95 Bernasconi S, Smerieri A, Street ME, Favaro E, Volta C - Analisi del gene

del recettore B del peptide natriuretico di tipo C (NPR2) in pazienti conbassa statura idiopatica e in un gruppo di controlli

96 Caramia G, Cerretani L, Bendini A, Lercker G - Lo squalene: la molecolapiù abbondante nella componente minoritaria dell’olio extravergine dioliva. Effetti e ruolo salutistico

98 Caramia G, Cerretani L, Gori A - Obesità infiammazione e appetito.Ruolo dell’olio extravergine d’oliva (VOO)

100 Caramia G, Gori A, Cerretani L - Colesterolo e fitosteroli. Ruolo dell’olioextravergine d’oliva

102 Cerretani L, Bendini A, Lercker G, Caramia G - I composti a strutturafenolica, componenti minoritari esclusivi dell’olio extravergine e il lororuolo salutistico

104 Di Mauro G, Mariniello L - L’importanza della Comunicazione.Parliamone con i genitori

108 Di Mauro G, Mariniello L, Venturelli L - L’ansia cresce ma non fa crescere:costruire un’alleanza tra pediatri e famiglie

111 Errico S, Ammenti A, Wischmeijer A, Rosato S, Rivieri F, Garavelli L -Rachitismo: non solo carenziale

112 Fabbri E, Graziani V, Burnelli R, Borgna-Pignatti C - Sideropenia inpopolazioni pediatriche a rischio: è possibile prevenirla con l’educazionealimentare?

113 Gentile P, Magistà AM, Miniello VL, Lionetti E, De Canio A, Cavallo L,Francavilla R - Efficacia terapeutica del Lactobacillus GG in bambini condolore addominale cronico: studio doppio cieco placebo controllo

114 Greco G, Farnetani I, Baldoni M, Lauritano D - L’organizzazione sanitariaa rete della clinica odontoiatrica dell’Università di Milano-Bicocca

115 Landi M - Il pediatra di famiglia nell’approccio alle infezioni respiratorienella pratica quotidiana

118 Lauritano D, Pizzi I, Pianoforte R, Farnetani I, Panzeri MC - Risultati diun’indagine epidemiologica condotta su un campione di soggetti in etàscolare nel territorio lombardo

120 Marchili MR, Romano M, Grandin A, Gesualdo F, Tozzi A, Villani A -Determinanti perinatali dello stato auxologico dei gemelli

121 Sabbi T, Palumbo M - Allattamento al seno ed infezione da Helicobacter pylori122 Scalacci E, Strambi M - Progetto didattico nella mensa scolastica: educare

giocando al valore del cibo. Dati preliminari123 Tono V, Genovesi S, Pieruzzi F, Barbieri V, Sala V, Galbiati S, Brambilla P,

Giussani M - Relazione tra massa cardiaca indicizzata e stato pressorio inuna popolazione pediatrica

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124 Tono V, Genovesi S, Pieruzzi F, Barbieri V, Sala V, Galbiati S, Mastriani S,Brambilla P, Giussani M - Epidemiologia delle alterazioni pressorie in unapopolazione pediatrica e relazione con la classe ponderale

125 Tono V, Mastriani S, Galbiati S, Sala V, Genovesi S, Brambilla P, Giussani M- Effetti dell’intervento dietetico in una popolazione pediatrica conipertensione arteriosa

126 Venturelli S - Quali patologie pediatriche in un piccolo ospedale dellaCosta d’Avorio?

127 Brusoni G - Ti regalo un telefonino!

Mattioli 1885 spa - Strada di Lodesana 649/sx,

Loc. Vaio - 43036 Fidenza (Parma)

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MARKETING E PUBBLICITÀ

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68 pediatria preventiva & sociale 68

Chi distrugge il proprio ambiente è destinato ad estinguersi

Cenni storici

L’inquinamento atmosferico, oggidivenuto sempre più frequente, è untermine molto ampio con cui si in-tende un’alterazione della qualitàdell’aria in grado di innescare unacatena di eventi che conducono adalterazioni funzionali dell’organismoumano. È dovuto alla presenza digas inquinanti e/o di un insieme diparticelle di materia solide e liquidemicroscopiche, rappresentate da fi-bre, particelle carboniose, metalli, si-lice, nitrati, solfati, idrocarburi poli-ciclici aromatici, endotossine, fram-menti cellulari, ferro, nichel, rame,zinco, vanadio ecc., che va sotto ilnome di particolato (particulatematter, PM o particelle di materia).L’effetto nocivo dell’inquinamentoatmosferico è noto da molti secolitanto che Seneca (4 a.C.- 65 d.C.)affermava “quando mi allontanavodall’aria pesante di Roma e dal feto-re dei suoi camini, che riversavanosulla città pestilenziali vapori e fulig-gine, percepivo una sensazione dibenessere” e la regina d’InghilterraElisabetta I nel 17° secolo vietò dibruciare carbone vicino al palazzo diWestminster. I gravi rapporti fra in-quinamento atmosferico e mortalità

sono però emersi in maniera dram-matica nella metà del secolo da pococoncluso per alcuni drammatici epi-sodi dovuti all’uso del carbone sianelle case sia nelle industrie che sta-vano diventando sempre più nume-rose. Fra i più noti vanno ricordatiquello della Valle della Mosa in Bel-gio nel 1930, quando decine di per-sone morirono in pochi giorni peruna cappa di nebbia e polveri tossi-che (1).Successivamente nella piccola città diDonora in Pensilvania nell’ottobredel 1948, la “nebbia assassina”, misce-la di carbone coke e metalli, fu vissu-ta dalla piccola D.L. Davis, ora notaepidemiologa, oncologa all’Universitàdi Pennsylvania e scrittrice (WhenSmoke Ran Like Water. 2002), checonstatò le morti e le molte malattieche ne erano seguite (Fig. 1).

Pochi anni dopo, dal 4 all’8 Dicembre1952, sugli otto milioni di abitanti diLondra è calato lo smog, (smoke e fog= smog) miscela micidiale di nebbia,bruma, polveri sottili e fumi indu-striali e dei tanti camini delle case ali-mentati a quel tempo a carbone, de-terminando in meno di una settimana4703 morti per complicazioni cardio-vascolari e respiratorie (tra cui soprat-tutto adulti affetti da malattie respira-torie o cardiovascolari e bambini conmeno di un anno di età), più del dop-pio della settimana precedente. I fuminell’aria aumentati dagli 0.49 milli-grammi per metro cubo del 4 Dicem-bre ai 4.47 del 7 Dicembre hannomantenuto un tasso di mortalità emalattia più elevati del solito fino almarzo del 1953 (2-4).In seguito a questi episodi e a quellisimili verificatisi negli anni successi-

Nanoparticelle e nanopatologie.Evoluzione delle conoscenze

G. Caramia1,C. Agresta2

1Primario Emerito di Neonatologia e Pediatria , Azienda Ospedaliera Specializzata Materno Infantile “G. Salesi” – Ancona2Progettista di percorsi naturalistici, Comunità Montana Murgia Barese - Gioia del Colle - Bari

Fig. 1 - La “nebbia assassina” di Donora

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vi in particolare negli anni ’70-’80 aLos Angeles (1979, durata 10 gior-ni), Chicago, Città del Messico, La-gos, Cairo, Tokyo ed Atene, nume-rose sono state le indagini che han-no confermato l’effetto dannoso del-l’inquinamento atmosferico su variorgani ed apparati negli anni che so-no seguiti (5-15). Sono state ancheavviate politiche di controllo dell’in-quinamento e anche in Italia nel1966 è stata varata la prima leggesull’inquinamento dell’aria. Dopol’adozione di opportuni provvedi-menti degli anni ’60 e ’70 nei Paesieconomicamente più avanzati, inparticolare per la notevole riduzionedell’uso industriale e per riscalda-mento del carbone, si è ritenuto chele concentrazioni di inquinamentoraggiunto nelle città, fossero prive dirischio. Si pensava infatti di poterridurre alcuni inquinanti molto dan-nosi alla salute quali biossido di zol-fo (SO2), monossido di carbonio(CO), piombo (Pb), composti orga-nici volatili (COV), benzene (C6H6,con azione cancerogena), ossidi diazoto (NOx, gruppo di gas altamen-te reattivi che contengono azoto eossigeno in quantità variabile), ozo-no (O3, con elevato potere ossidante)e alcune particelle disperse o mate-riale particolato (PM).Infatti, per quanto riguarda l’Italianonostante il consumo interno lordodi energia sia aumentato dal 1971 al2003 di quasi il 50%, portandosi dacirca 125 Mtep (milioni di tonnellateequivalenti di petrolio) a circa 193Mtep si è avuta una notevole diminu-zione della quota relativa al petrolio(dal 75% dei consumi totali nel 1971al 47% nel 2003) con un importanteaumento della quota di gas naturale(dal 9% nel 1971 al 33% nel 2003). Intermini assoluti il petrolio consumatoè passato da 93 Mtep nel 1971 a 90Mtep nel 2003; il gas naturale, da 11Mtep nel 1971 a 64 Mtep nel 2003.

Nel corso degli anni ’90 si è così re-gistrata in Italia una discreta ridu-zione delle emissioni e delle concen-trazioni dei principali inquinanti at-mosferici quali biossido di zolfo(SO2) e composti organici volatili(COV), iniziati già dalla fine deglianni ’70 grazie alla metanizzazionedi gran parte degli impianti di riscal-damento, piombo (Pb), ammoniaca(NH3), monossido di carbonio(CO), e il benzene, per indirizzi po-litico industriali, tecnologie motori-stiche e miglioramento dei carbu-ranti (16, 17). In Francia per ridurrel’inquinamento soprattutto nellegrandi città si è dato un particolare enotevole impulso allo sviluppo dellereti tramviarie con interessanti risul-tati per cui a Parigi l’ultima lineatramviaria è stata costruita nel 2006.Purtroppo però, nonostante un certomiglioramento nella qualità dell’ariain molti paesi industrializzati e lepolitiche a livello internazionale enazionale per la riduzione degli ossi-di di azoto (NOx) (formati anchedall’ossidazione nell’aria dell’N2), edelle particelle disperse il risultatonei centri urbani, a livello interna-zionale, è molto modesto. Tale in-quinamento dovuto in particolarmodo al traffico veicolare, è rimastoun importante problema di salutepubblica imputabile soprattutto almancato ricambio del parco macchi-ne inquinante, all’aumento, in termi-ni assoluti e percentuali, del numerodei veicoli diesel con la conseguenteenorme produzione di gas di scarico.(16, 18).

Il particolato atmosferico (PM):origine e destino

Il PM è costituito da centinaia didifferenti sostanze o particelle, soli-de o liquide, estremamente eteroge-nee per grandezza, composizione

chimica, dispersione atmosfericaecc. È costituito da una componenteprimaria immessa direttamente inatmosfera dalle sorgenti e da unacomponente secondaria che vi si for-ma a partire da altre sostanze qualigli ossidi di zolfo e di azoto, compo-sti organici e ammoniaca attraversola trasformazione fisicochimica deigas da parte dei raggi ultravioletti. Icostituenti più comuni sono i nitra-ti, i solfati, gli idrocarburi policicliciaromatici,le endotossine, i fram-menti cellulari, il ferro, il nichel, ilrame, lo zinco e il vanadio (19-21).Viene usato come parametro per da-re un giudizio sulla qualità dell’ariain sostituzione del poco specificoPTS, cioè della valutazione delle“particelle totali sospese”, usatatempo fa. Infatti negli USA nel1987 sono stati introdotti i valori li-mite di qualità dell’aria ambiente inbase al PM10, cioè al contenuto diparticelle con un diametro inferiorea 10 µg, e nel 1997 quella per ilPM2,5. L’Unione Europea (UE)con la direttiva 1999/30/EC, recepi-ta in Italia con decreto ministerialenel 2002, ha stabilito i valori limitedi qualità dell’aria ambiente per ilPM10, mentre per il PM2,5, cheraggiunge le parti basse dell’appara-to respiratorio, non è stato fissato unvalore ma è stato chiesto agli Statimembri di effettuare campionamen-ti e fornire informazioni anche suquesto parametro (20) (Fig. 2).Sono stati inoltre previsti piani diazione per ridurre i livelli di PM10e del PM2,5 allo scopo di migliora-re la qualità dell’aria.Dal 1° Gennaio 2005 sono entrati invigore in Italia i valori limite delleconcentrazioni atmosferiche di par-ticelle disperse PM10 (valore limitegiornaliero 50 µg/m3, da non supera-re più di 35 giorni all’anno; valore li-mite annuale a 40 µg/m3) ed è stataistituita la Commissione Nazionale

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70 pediatria preventiva & sociale

per l’emergenza dell’inquinamentoatmosferico (CNEIA) (17, 18). Nel2008 l’Unione Europea ha stabilito inuovi parametri di qualità dell’ariaper il PM10 e per il PM2,5 (Tab. 1).Attualmente il particolato viene daalcuni distinto in base al diametroaerodinamico medio in micron (µm)e nanometri (nm) delle particelleche lo compongono e alle struttureanatomiche che raggiunge quandoviene respirato per cui viene classifi-cato in:• PM10: particelle di 5,8-10 µm - si

fermano di solito nella mucosa na-sale, nel cavo orale, fino al laringe:viene anche detto particolato ina-labile.

• PM 4,7-5,8: particelle di 4,7-5,8µm - si fermano nel laringe;

• PM 3,3-4,7: particelle di 3,3-4,7µm - si fermano nella trachea ebronchi primari;

• PM 2,1-3,3: particelle di 2,1-3,3µm - si fermano nei bronchi se-condari;

• PM 2,5: particelle < 2,5 µm (tra2,5 e 0,1 µm) -vengono chiamateparticelle fini (FP) e sono formatedalla coagulazione di particelle piùpiccole cioè da idrocarburi polici-clici aromatici (PAH), aggregaticarboniosi con metalli e sostanzeorganiche che vengono assorbitesulla superficie delle cavità delparticolato. Le particelle compresetra 2,5 e 10 µg sono chiamate “co-arse fraction” mentre quelle FPprodotte dalla combustione in-completa di combustibili fossili e

Fig. 2 - Penetrazione delle polveri nel-l'apparato respiratorio.Il PM si deposita sulle varie strutturedell’apparato respiratorio fino agli al-veoli.

Tabella 1 - Limiti di PM da non superare proposti da varie Istituzioni Internazionali e Nazionali. * I limiti del PM10 previstiper il 2015 e 2020 non sono riportati in quanto l’attenzione è rivolta al PM2,5: questo forse anche nell’ipotesi che il PM10, inseguito alle tecnologie messe in atto, sembra ridursi.

PM 10 PM 2.5

Valori giornalieri Media Annuale Valori giornalieri Media annuale

OMS EUROPA 2006 50 µg/m3 nelle 24 ore e 20 µg/m3 25 µg/m3 nelle 24 ore 10 µg/m3

(e mondiale) per giorni 35 all’anno e per giorni 3 all’anno

USA 150 µg/m3 nelle 24 ore Valore non più 35 µg/m3 15 µg/m3

in vigore dal 1997 ma non più di 1 volta per anno necessario dal 2006modificata nel 2006 dall’EPA

Comunità Europea, 50 µg/m3 nelle 24 ore e 40 µg/m3 Non è riportata una Non riportatadirettiva del 1999/30/ per giorni 35 all’anno soglia giornalieradel 22 aprile 1999

Comunità Europea, 50 µg/m3 nelle 24 ore e 40 µg/m3 Non è riportata una Si deve raggiungere direttiva del 2008/50 per giorni 35 all’anno soglia giornaliera 25 µg/m3

ITALIA 2008 il 01.01.2015(da recepire 2011)

ITALIA obiettivi 2010 50 µg/m3 nelle 24 ore da µg/m3 Non è riportata una 25 µg/m3

(indicazioni presenti nella non superare più di Inizialmente ipotizzato a soglia giornalieradirettiva CE 2008) 35 volte all’anno; 20 µg/m3

inizialmente non più di 7

ITALIA obiettivi 2015 Non è riportata una 20 µg/m3

(idem)* soglia giornaliera

ITALIA obiettivi 2020 Non è riportata una <18 µg/m3

(idem) * soglia giornaliera

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biomasse vengono chiamate ‘car-bon black’;

• PM 1,1- 2,1: particelle di 1,1-2,1µm - si fermano nei bronchi ter-minali;

• PM 1: particelle < di 1,1 µm -possono raggiungere gli alveoli;

• PM 0,1: particelle < di 0,1 µm,cioè da 100 nm a scendere fino a0,2 nm cioè a dimensioni moleco-lari o atomiche - si depositano ingran numero nelle regioni al di làdelle vie aeree ciliate raggiungen-do gli alveoli, vale a dire la parterespiratoria più nobile del paren-chima polmonare: vengono per-tanto chiamate respirabili o nano-polveri o nanoparticelle o particel-le ultrafini (UFP) (Fig. 3).

Sono costituite da composti organi-ci quali idrocarburi policiclici aro-matici, composti biologici quali en-dotossine, frammenti cellulari, me-talli quali ferro, nichel, rame, ecc, eda prodotti di condensazione checoagulano in aggregati o per nuclea-zione omogenea di vapori sovra sa-turi (SO2, NH3, NOX e prodottidella combustione) (19, 21) (Fig. 3).Il particolato atmosferico è in parteprodotto naturalmente e liberatonell’atmosfera da vulcani attivi, daincendi, dalla sabbia sollevata dalvento o da polveri sollevate da frane,terremoti o uragani o anche emessedalle piante ecc ed è, in genere, co-stituito da particelle piuttosto gros-solane (Fig. 3).La maggior quantità deriva però dafonti antropiche quali residui indu-striali della combustione ad altatemperatura dei cementifici, dellefonderie, delle raffinerie, degli ince-neritori, degli impianti di riscalda-mento, dei motori degli aerei ecc. main particolare quello di dimensionipiù piccole e soprattutto nei centri abitati, dai gasdi scarico delle macchine (Fig. 4).L’insieme del PM ha raggiunto di-

mensioni tali da essere ben evidenteanche dai satelliti in tutta la pianuraPadana e lungo la parte Nord dellacosta Adriatica. (Fig. 5) (16,17).

PM10 e patologia correlata

Il PM10 è costituito prevalentemen-te da ossidi di zolfo e di azoto, com-posti organici e ammoniaca attraver-so la trasformazione dei gas da partedei raggi ultravioletti e, una voltaprodotto, può rimanere in sospen-sione nell’aria fino a 12 ore. Com-prende il PM2,5 e rappresenta oltreil 90% di tutto il PM (Fig. 3). Se-condo i dati dell’APAT (Agenziaper la protezione dell’ambiente, oggiISPRA) in Italia la produzione diPM10 nel 2003 è derivata da: tra-sporti il 49% (di cui il 29% derive-rebbe da autoveicoli a gasolio e, inparticolare, l’8% dalle automobili ingenerale mentre e l’1-2% dalle autoEuro3 ed Euro4); industria il 27%;settore residenziale e terziario l’11%;

settore agricoltura e foreste il 9%;produzione di energia il 4% (20).Fra tutti gli inquinanti atmosferici, ilparticolato PM10 è stato consideratoin assoluto il contaminante maggior-mente in grado di determinare nume-rosi e gravi effetti sulla salute umanasoprattutto nei bambini, per la grandevarietà di principi tossici che può con-

Fig. 4 - Scarichi degli aerei: destanocrescente preoccupazione

Fig. 3 - Particelle aerodisperse: sorgenti, meccanismi di formazione e dimensioni

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tenere, e, come tale, è un indicatoreaffidabile dell’impatto dell’inquina-mento atmosferico globale (22-24).La letteratura scientifica ha messo inevidenza che gli effetti sulla salutedegli inquinanti atmosferici possonoessere di tipo acuto, come si è verifi-cato in maniera drammatica nellaValle della Mosa, a Donora, a Lon-dra, ecc. con rapido aggravamento emorte per sintomi respiratori, car-diaci ed ischemici, sia in soggetti giàaffetti da tali patologie sia in sogget-ti sani, o di tipo cronico per unaesposizione di lungo periodo consintomi respiratori quali bronchitecronica, asma, diminuzione della ca-pacità polmonare, insufficienza car-diorespiratoria, tumore polmonare ecardiaci quali ipertensione, aritmia,ischemia, infarto, per una rapidaevoluzione dell’aterosclerosi, checomportano una diminuzione dellasperanza di vita ed un aumento del-la mortalità (3, 8, 10, 11, 14, 25-27).Infatti la parte del PM respirato chesi ferma nelle vie aeree superiori de-termina un processo di flogosi dellamucosa con affluenza di un gran nu-mero di macrofagi che ingloba leparticelle ma, essendo in gran partenon biodegradabili nè biocompatibi-li, determina velocemente alla loromorte. Ne deriva una abbondanteproduzione di muco con espettora-zione ed eliminazione solo di unaparte del particolato. In tal modo il

quadro clinico si cronicizza, favori-sce le infezioni che si diffondono poiverso le parti inferiori dell’apparatorespiratorio con aumentato rischiodi complicanze broncopolmonari,cardiovascolari e tumori polmonari.Una serie di studi epidemiologici su-gli effetti a breve termine condotti ne-gli USA nel periodo 1987–1994 han-no evidenziato, per ogni aumento di10 µg/m3 di PM10, un aumento del-la mortalità dello 0.5% e, nei soggettidi età superiore ai 65 anni, un au-mentato numero di ricoveri per bron-copolmonite cronica ostruttivadell’1.5% e per malattie cardiovasco-lari dell’1.1% (23, 28, 29).Per quanto riguarda gli effetti a lun-go termine, in alcuni Stati europei,Austria, Francia e Svizzera, è emer-so che l’inquinamento atmosfericoda PM10 è responsabile ogni annodel 6% della mortalità totale, di piùdi 25,000 nuovi casi di bronchitecronica, di oltre 290,000 episodi dibronchite nei bambini, di oltre500,000 casi di attacchi d’asma e piùdi 16 milioni di giorni di malattia.Tali dati sono stati confermati ancheda indagini negli USA e in Califor-nia nel 2007 dove i valori di PM era-no fissati rispettivamente a 15 e 12µg/m3 per ridurre il rischio di mor-talità del 6% (12, 30-32).Una importante dimostrazione delruolo della inalazione di particolato,contenete composti carboniosiPM10 sulla funzione dei polmoninei bambini di 8-15 anni, è emersoda uno studio in Inghilterra che harilevato una proporzionale riduzionedei vari parametri di funzionalità re-spiratoria con l’aumento nei macro-fagi dello sputo di carbonio derivatodai combustibili fossili (33) (Fig. 6).Un aumento della mortalità infanti-le è stata osservata nelle 10 città in-glesi Birmingham, Bristol, Leeds,Liverpool, London, Manchester,Middlesbrough, Newcastle, Nottin-

gham e Sheffield con un aumentodell’inquinamento atmosferico didiossido di zolfo (SO2) (34),Altri studi hanno evidenziato che ilPM10 è responsabile, nell’adulto, difrequenti ricoveri per asma malattie cardiopolmonari e cardia-che e di ricoveri per asma anche insoggetti in età evolutiva (35-37).Uno studio condotto in soggetti di21 città americane su 196.131 pa-zienti che avevano presentato in pre-cedenza un infarto miocardico haevidenziato che vivere in un inqui-namento atmosferico da PM10 de-termina un maggior numero diospedalizzazioni per insufficienzacardiaca o infarto e una più elevatamortalità (23).

PM2.5

Le PM2.5 particelle fini (FP) o “re-spirabili” in grado di penetrare inprofondità quasi fino agli alveoli, de-rivano, soprattutto nelle aree urbane,da combustione del carburante degliautoveicoli diesel circolanti, combu-stione industriale, produzione dienergia ecc. Si formano anche perun processo di coagulazione delleUFP attraverso i processi di conver-sione gas-particella, conosciuti an-che come nucleazione eterogenea esono costituite da solfati, nitrati, io-ne ammonio, carbonio elementare,carbonio organico, metalli in traccia(19) (Fig. 3).

Fig. 5 - Inquinamento atmosferico nel-la pianura padana (da satellite - Fonte:NASA)

Fig. 6 - Macrofagi delle vie aeree conte-nenti carbonio

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Le particelle fini, in generale, sonotroppo piccole per sedimentare (pergravità) e per questo motivo riman-gono nell’atmosfera per giorni o set-timane e possono essere trasportatea lunga distanza.Va inoltre tenuto presente che leparticelle PM2,5, come pure le PM<0,1, sono molto più numerose delrestante particolato per cui hannouna superficie maggiore e, per la lo-ro caratteristica porosità, possonoassorbire e trattenere una maggiorequantità di sostanze tossiche.Nelle zone con tale inquinamentoatmosferico, le parti inferiori del-l’apparato respiratorio ricevono1500 particelle/die, delle quali circail 50% si deposita e, al microscopioelettronico, risulta costituito percirca il 96% da PM2.5 e per circa il5% da PM0,1 µm mentre è assente ilPM10 (38).Alcuni ricercatori hanno inoltre rile-vato che respirare, per breve periodo,dell’aria inquinata da PM2,5, au-menta il rischio di ricovero ospeda-liero per malattie cardiovascolari erespiratorie e aumenta dell’1,4% ilrischio di mortalità da patologia car-diovascolare (39). Altri hanno evi-denziato che favorisce la patologiacoronarica soprattutto nei soggetticon precedenti patologie cardiache(15, 40, 41).Un breve periodo di esposizione a li-velli elevati di PM2.5 soprattutto neimesi freddi ha determinato un au-mento della mortalità principalmenteper cause cardiovascolari in soggetti dietà superiore a 65 anni (42).Uno studio condotto durante losciopero di 8 mesi dei lavoratori delrame negli USA (New Mexico, Ari-zona, Utah, e Nevada) con sospen-sione dell’attività industriale, ha evi-denziato una diminuzione di circa il60% nella concentrazione delle par-ticelle PM2,5 di solfato sospeso, e,contemporaneamente si è osservata

una rilevante diminuzione di morta-lità in relazione allo sciopero, indi-cando che il miglioramento dellaqualità dell’aria produce immediatieffetti benefici (43).Per verificare i diversi effetti patoge-ni del PM2,5 e PM2,5-10 misuratiseparatamente, è stato condotto unostudio in sei città francesi compresaParigi su un totale di circa dieci mi-lioni di abitanti nel periodo 2000-2003. È così emerso che il maggiornumero di ricoveri ospedalieri, perpatologia respiratoria, si è avuto inseguito ad un aumento di 10 µg/m3di PM< 2,5 in particolare nei sog-getti in età evolutiva e, per patologiacardiaca, nei soggetti di età superio-ri a 65 anni, molto verosimilmenteper la maggior vulnerabilità di talisoggetti (44).Uno studio a lungo termine condottoin Olanda su oltre 4000 bambini euno condotto in Francia su 500bambini che vivevano in vicinanza distrade ad alto traffico con inquina-mento da PM2,5 ha evidenziato unmaggior rischio di sviluppare malat-tie respiratorie quali asma, bronchi-te, tosse secca notturna, infezioni diorecchie, naso e gola nei primi 4 an-ni di vita (45, 46).Simili risultati, per quanto riguardala frequenza dell’asma, sono stati ri-levati in bambini californiani che vi-vevano entro 500 metri da una auto-strada. Inoltre quelli che dall’età di10 anni a 18 anni hanno vissuto intale zona presentavano un evidentedeficit nella funzionalità respirato-ria rispetto ai quelli che vivono adalmeno 1500 metri di distanza (47,48). Una riduzione della crescitadella funzione polmonare correlataad esposizione a traffico contenentePM2,5 è stata anche riscontrata tragli scolari a Città del Messico (49).Uno studio completo ed importantesugli effetti a lungo termine delPM2.5 sull’apparato cardiovascola-

re è stato condotto negli USA su65.893 donne in menopausa, dell’etàcompresa fra 50 e 79 anni e senzauna precedente malattia cardiova-scolare, in 36 aree metropolitane de-gli USA, seguite attivamente dal1994 al 1998. L’esposizione aPM2.5 variava tra 3.4 e 28.3 µg/m3,con una media di 13.5 µg/m3. Ogniaumento di 10 µg/m3 di PM2.5 èrisultato associato ad un aumentodel 24% del rischio di un evento car-diovascolare e un aumento del 76%nel rischio di morte per una malattiacardiovascolare (11).L’esposizione per un lungo periodoad inquinamento atmosferico daPM2,5 nella città di Worcester(Massachusetts) di 478 mila abitan-ti, in soggetti che risiedevano entro100 metri di distanza da autostradecon molto traffico, ha evidenziato unaumento del numero degli infartiacuti del miocardio (50).Un’indagine condotta nella città diOslo ha associato la mortalità perbroncopolmonite cronica ostruttivain entrambi i sessi e gruppi di età al-la esposizione a lungo termine agliinquinanti da traffico anche se glianziani sono risultati più sensibili(51).Una patologia respiratoria cronicaostruttiva con aumentato numerodei ricoveri è stata più frequente-mente associata ad un inquinamentoda PM2.5 soprattutto nei mesi in-vernali mentre una già esistente pa-tologia infiammatoria vascolare con-fermata dall’alterazione degli indicidi flogosi e della funzione vascolare,viene aggravata dall’esposizione alPM2,5 (52, 53).Un aumento di infarti miocardici,ischemia cardiaca, aritmie, scom-penso cardiaco, morte improvvisa eaggravamento della patologia vasco-lare arteriosa si può verificare nonsolo per una esposizione di lungadurata ma anche in seguito ad una

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breve esposizione a PM2,5 (40) Va inoltre segnalato che la ridottaesposizione all’inquinamento atmo-sferico si è accompagnata ad un mi-glioramento dello stato di salute conriduzione di patologia cardiaca e re-spiratoria e del rischio di mortalitàper cui è stato proposto di ridurre ilivelli del PM2.5 a 10 mg/m3 con unaumento della aspettativa di vita chevaria a seconda dei componenti degliinquinanti come è emerso anche daun recente studio negli USA (Tab.1) (15, 30, 46, 54).Da quanto sopra emerge che sia ilPM10 sia il PM2,5 sono ugualmen-te patogeni nel breve e lungo perio-do per cui l’Organizzazione Mon-diale della Sanità ha raccomandatoche nelle 24 ore non vengano supe-rati i limiti di 50 µg/m3 per il PM10e 25 µg/m3 per il PM2.5 per più di3 giorni/anno. Nell’arco di un annoil valore medio delle medie sulle 24ore del PM10 non deve essere supe-riore a 20 µg/m3 e per il PM2.5 nondeve essere superiore a 10 µg/m3,con la esplicita indicazione che i li-miti per il PM2.5 abbiano la prece-denza quando il PM2.5 costituiscepiù di metà della massa di PM10.Negli USA nel 2006 l’EPA (Envi-ronmental Protection Agency) hastabilito che la concentrazione diPM2,5 deve essere inferiore a 15µg/m3/die e 12 µg/m3 in Californiacon picchi ridotti da 65 a 35 µg/m3

(41, 46).Ridurre il PM2,5 al valore di 15µg/m3 ridurrebbe il rischio di morta-lità dovuta alla esposizione a lungotermine del 6% rispetto al valore di25 µg/m3 (32).

PM <0,1 e patologia correlata

Tali nanoparticelle vengono pro-dotte soprattutto dalla combustionedel propellente di macchine con mo-

tori diesel e, nell’aria, per processifotochimici da gas, sostanze organi-che volatili ecc. attraverso processi dicoagulazione e condensazione. Sonopertanto instabili e sono costituiteprevalentemente da solfati, nitrati,carbonio organico. Rappresentanol’1-8% di tutto il particolato, hannouna vita molto breve, di minuti o al-cune ore, e si trovano solo entro po-che centinaia di metri dalla sorgente.Per le loro piccole dimensioni, sonoperò presenti, per unità di volume, innumero parecchie volte superiore al-le PM2,5 per cui raggiungono unasuperficie notevole e, raggiungendogli alveoli, possono portarvi moltesostanze tossiche i cui effetti sonopertanto inversamente proporziona-li alle loro dimensioni (Fig. 7) (12).Inoltre le particelle sono in costanteevoluzione e interagiscono con i gas(NOx, SO2 ozono) e composti semi-volatili/volatili (es. aldeidi e idrocar-buri policiclici aromatici). Per talimotivi la comunità scientifica inter-nazionale, dopo aver posto una no-tevole attenzione sulle caratteristi-che del particolato PM10 e, più re-centemente su quelle del PM2.5, sta

spostando l’interesse verso ilPM<0.1.Un notevole impulso allo studio del-le nano particelle è stato fornito daalcuni ricercatori del Laboratorio diBiomateriali dell’Università di Mo-dena che, all’inizio degli anni ’90cercando di capire perché un filtroinserito nella vena cava di un pa-ziente malato di trombo emboliapolmonare si fosse rotto, aveva nota-to sulla sua superficie la presenza dielementi come il titanio, che nonfanno parte del dispositivo e tantomeno dell’uomo. Incuriositi da taleriscontro negli anni successivi sonostate condotte numerose ricerche, èstata riscontrata la presenza di detri-ti all’interno di tutti i trombi (moltoverosimilmente principale causa del-l’insorgenza dei trombi) e sono statireperiti numerosi elementi estraneiin vari tessuti umani (55, 56). In par-ticolare nel 1998, AM Gatti esami-nando dei reperti bioptici epatici erenali di un paziente che da oltre ot-to anni soffriva di febbre intermit-tente e gravi compromissioni di taliorgani, notò che tali tessuti contene-vano micro- e nanoparticelle di ma-

Fig. 7 - Confronto delle dimensioni degli inquinanti con: molecole (0,01 µm = 10 nm), virus (0,1µm = 100 nm), batteri, globli rossi, cellule, pollini, punta di spillo,capello.

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teriale ceramico, identico a quelloche costituiva la protesi dentariausurata del paziente. In pratica i de-triti che la protesi produceva a causadi una cattiva occlusione erano statiinghiottiti per anni depositandosinel fegato e nei reni dove erano ri-masti, provocando una granuloma-tosi che si era aggravata tanto dacondurre il paziente sull’orlo di untrattamento emodialitico cronicoche pareva ormai inevitabile. Rimos-sa la protesi e trattato il soggetto conun’opportuna terapia cortisonica, isintomi si sono stabilizzati, in parteanche regredendo, e non c’è stato bi-sogno di ricorrere all’emodialisi (57,58).Il successo ottenuto ha spinto i ri-cercatori a cercare negli archivi delleUniversità di Modena e di Magonza(Germania) e del Royal Free Hospi-tal di Londra reperti autoptici ebioptici di pazienti che avevano sof-ferto o soffrivano di malattie cripto-geniche, affezioni con componenteinfiammatoria, forme tumorali egranulomatose. In tutti i campioniesaminati è stato evidenziato del mi-cro e nano particolato inorganico.Tale riscontro ha dato l’avvio a studicollaborativi internazionali sostenutidalla Comunità Europea (progettoQLRT-2002-147 denominato “Na-nopathology”), e con particolari at-trezzature (microscopio elettronico ascansione ambientale [ESEM] ac-cessoriato con spettroscopio a raggiX a dispersione d’energia [EDS]) etecnologie.Iniziate le ricerche, è risultato evi-dente che almeno una parte del par-ticolato micro e nanometrico entra-to nell’organismo, non viene elimi-nato e che la via principale d’ingres-so di tale materiale è quella respira-toria in quanto una parte importan-te del PM rimane sospeso nell’ariaper tempi lunghissimi.Dopo l’inalazione, importante via di

ingresso nell’organismo delle micro enano particelle è quella alimentareperché una volta cadute nell’acqua, nelterreno, sulle verdure e sui frutti ven-gono assunte e assorbite dagli animalie dai pesci. Questi cibi, una volta en-trati nel ciclo del commercio alimenta-re, ingeriti e arrivati nell’apparato dige-rente dell’uomo liberano le particelle.Alcuni inquinanti microelementi,nanoelementi ed oligoelementi so-no essenziali per la vita quali ferro,rame (essenziali per la sintesi dell’e-moglobina), cobalto (presente nellacomposizione della Vitamina B12)ecc. Va però rilevato che il ferro as-sunto mangiando della carne è unferro organico presente naturalmen-te nel sangue e nei muscoli dell’ani-male e che i microelementi e gli oli-goelementi (ferro, rame, zinco, fluo-ro, iodio, selenio, cromo, cobalto,manganese, molibdeno, silicio, cad-mio, vanadio e stagno, nichel, ger-manio, vanadio, tungsteno ecc) sonodegli ioni (atomi) che fanno partedella composizione di sostanze na-turali e sono indispensabili per lanutrizione, mentre le nanoparticellesono inquinanti inorganici immessinell’aria e/o negli alimenti. Altrimetalli come titanio, bario, ecc. nonentrano poi in nessuna combinazio-ne biologica utile e possono esseredannosi in quanto corpi estranei edivenire anche chimicamente tossici.Alcune particelle con dimensionimicrometriche e nanometriche co-stituite prevalentemente da sostanzeinorganiche non biodegradabili enon biocompatibili, cioè non tra-sformate e non tollerate ma non perquesto eliminate dall’organismo, unavolta inalate o introdotte per via ora-le, determinano localmente processiinfiammatori cronici respiratori(bronchioliti, asma, allergie, diminu-zione della funzionalità polmonare,affezioni cardio-polmonari, ecc) egastrointestinali (flogosi della muco-

sa, colite ulcerosa ecc). A confermadi ciò, se vengono esaminati i pol-moni di abitanti che hanno vissutoin una zona con inquinamento at-mosferico, gli alveoli presentano unaquantità abbondante di particelle dicarbonio fine e ultrafine aggregateche sono i prodotti della combustio-ne del carburante responsabile del-l’inquinamento (59).Particelle inorganiche inquinanticome cobalto, cromo, tungsteno so-no state rinvenute nel fegato di pe-sci, di acciughe dell’Adriatico e lamalattia di Minamata, scoperta perla prima volta in tale città in Giap-pone nel 1956 e caratterizzata daatassia, parestesie alle mani e ai pie-di, astenia, danni al campo visivo, al-l’udito, difficoltà nell’articolare leparole, disordine mentale, paralisi,coma e morte nel giro di alcune set-timane, era causata dal rilascio dimetilmercurio nelle acque reflue diun’industria chimica che, finite inmare, inquinavano pesci e molluschidella zona. Chi li assumeva andavaincontro, dopo un lasso di tempo piùo meno lungo, a tale malattia (60,61).Nei prodotti finiti come pane, pasta,dolci, biscotti ed altri alimenti, sonostate inoltre reperite delle particellederivate molto verosimilmente daimacchinari usati nei processi di la-vorazione non biodegradabili (62).Infatti i sistemi di macinazione sonospesso costituiti da acciaio inossida-bile che, oltre al ferro, può contenerecromo, nichel, molibdeno, rame, tita-nio ecc. Questi materiali nell’usurarsiperdono delle particelle di dimensio-ni da PM1 a PM0,1 che si disperdo-no nel macinato e finiscono nei pro-dotti del commercio all’insaputa del-le aziende produttrici. Tali alimentisono in regola da un punto di vista le-gale in quanto per scarsa conoscenzadel problema, non esiste ancora nes-suna legge che imponga la loro ricer-

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ca, l’eliminazione e/o la segnalazionedella loro presenza fra le sostanze checompongono il prodotto.Le PM<2,5 ma soprattutto lePM<0,1, introdotte per via orale,possono essere assorbite e, comequelle giunte per via inalatoria neglialveoli polmonari, passare nella circo-lazione sanguigna, localizzarsi all’in-terno dei globuli rossi ed essere rapi-damente sequestrate da vari organi,soprattutto fegato, linfonodi satelliti,reni, cervello (in quanto superano an-che la barriera emato-encefalica), go-nadi ecc. (63, 64) (Fig. 8, 9).Per il fatto di non essere biodegrada-bili e biocompatibili, risultano deicorpi estranei che alterano la funzio-nalità delle singole cellule e quindidell’organo in cui si trovano. A que-sti l’organismo reagisce determinan-do localmente processi infiammatoricronici spesso gravi e, in un lasso ditempo variabile anche in rapporto aisistemi detossificanti di ogni singoloindividuo, a una serie di patologie avari organi ed apparati quali disturbidel sistema immunitario, lupus, neo-plasie ed anche a delle malforma-zioni.Vi sono infatti fondati motivi per ri-tenere che la presenza estranea dinanoparticelle a livello citoplasmati-co, mitocondriale e all’interno delnucleo delle cellule, possa danneg-giare il DNA ed entrando nellospermatozoo o nell’ovocita, danneg-gi geni e cromosomi provocando

malformazioni nei feti (55) (Fig.10). A conferma di ciò è noto che lepecore che pascolano nei pressi dialcune basi militari dove si fannoesplodere molte bombe, e perciòesposte a fumi particolarmente ric-chi di nano particelle, partoriscanofrequentemente agnelli le cui mal-formazioni possono essere tantogravi da essere incompatibili con lavita. Ciò sembra riscontrarsi anchenei militari della Marina USA espo-sti a tali fumi per cui per alcuni diloro è riportata una maggior fre-quenza di prole malformata.In tale ambito rientra il micro - na-noparticolato del fumo di tabacco(sigaretta, pipa o sigaro non fannoalcuna differenza e provocano iden-tico danno), che contiene una misce-la di circa 4000 composti chimici, 50dei quali cancerogeni. La frazionemicrometrica si deposita sia sullamucosa della bocca che dei bronchi,mentre il nanoparticolato si depositaprevalentemente negli alveoli pol-monari, dove in parte resta e in par-te migra nel sangue. Questo avvieneanche nei soggetti non fumatori chevivono in ambienti inquinati dal fu-mo come nei Bar per fumatori neiquali i livelli di particelle possonoarrivare a 500-1500 µg/m3 (41, 65,66). Come è a tutti noto il fumo at-tivo è responsabile di malattie car-diorespiratorie, tumori polmonari emolteplici altre malattie nell’adultomentre il fumo passivo soprattutto

nel bambino aumenta la frequenza ela gravità delle malattie dell’appara-to respiratorio, quali bronchiti,asma, infezioni dell’orecchioecc.(41, 42, 65, 67, 68).Del particolato PM<01 fanno parteanche le particelle di origine biologi-ca, come spore fungine, batteri, lievi-ti, pollini e virus, e l’aerosol di nano-particelle che si forma a causa delloscoppio delle attuali bombe ad altopotenziale esplosivo ed incendiarioimpiegate nelle zone di guerra.Le alte temperature prodotte dalloscoppio, con combustione e polveriz-zazione degli oggetti colpiti, da luogoa reazioni tra i gas esalati dalla com-bustione (ossidi di azoto, di zolfoecc), il vapor dell’acqua, i vari compo-sti principalmente organici che si tro-vano nell’atmosfera ed anche a parti-celle metalliche di dimensioni microe nanometriche che rimangono dis-perse nell’aria e in tutto ciò che ci cir-conda con la possibilità di venire as-sorbite dal nostro organismo.Un aumento della mortalità per ic-tus non solo dovuto all’incrementodel PM2,5 ma anche del PM<0,1 èstato osservato in Finlandia ad Hel-sinki in particolare durante i mesiestivi molto probabilmente per unamaggior esposizione all’inquina-mento atmosferico (69) Un aumento di patologia asmatifor-me con ricoveri ospedalieri in sog-getti di età compresa fra 5 e 18 anni èstata riscontrata nella città di Copen-

Fig. 8 - Nanoparticelle di ferro all’inter-no di un globulo rosso (Da: Gatti AM)

Fig. 9 - Nanoparticelle di ferro all’inter-no del nucleo di un epatocita (Da: Gat-ti AM)

Fig. 10 - Micro- e nanoparticelle dipiombo nello sperma (Da: Gatti AM)

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hagen dovuta a inquinamento atmo-sferico da PM<0,1 e ossido nitricoprevalentemente imputato a gas discarico dei mezzi di trasporto (70).Vari meccanismi sono stati propostiper spiegare i danni recati dal PM al-l’organismo. Da un punto di vistachimico le particelle contengono car-bonio organico, idrocarburi policicli-ci aromatici, quinoni, solfati, nitrati, emetalli ecc, in varia concentrazione inrapporto alle dimensioni del PM, conun notevole potenziale ossidativoche determina nell’organismo la pro-duzione di radicali liberi (es. idrossileHO•, e anione superossido O2

- ), dispecie reattive dell’ossigeno (es.H2O2), e quindi riduzione dei livellidi antiossidanti fisiologici, importan-ti nel mantenere l’integrità di mem-brana delle cellule e la funzionalitàintracellulare, attivazione del fattorecellulare nucleare kB (NFkB), che asua volta stimola i geni pro infiam-matori, attivazione delle cellule in-fiammatorie quali eosinofili, mastoci-ti, e linfociti e produzione e rilasciodi citochine pro infiammatorie qualiIL-6, TNFalfa, IL-1beta (71). Lostress ossidativo e il processo infiam-matorio cronico che ne deriva, deter-mina una inibizione della capacitàanti infiammatoria delle lipoproteineHDL, ossidazione dei lipidi cellularie plasmatici, alterazioni flogisticheendoteliali, favorendo le infezioni, glieffetti pro coagulativi, l’aterosclerosi ela patologia cronica cardiopolmonare,l’azione mutagena nelle cellule, ildanno ai mitocondri, all’interno deiquali sono state reperite delle parti-celle ultrafini, il danno al DNA, lacomparsa di tumori, del Parkinson edell’Alzheimer (72-80). Va infatti ri-levato che le particelle PM<0,1, es-sendo di piccole dimensioni ma mol-to numerose, una volta arrivate all’in-terno degli alveoli portano una note-vole quantità di sostanze dannose al-le strutture più nobili e sensibili del-

l’apparato respiratorio. Si innesca co-sì tutta la patologia infiammatoria re-spiratoria e cardiaca e, penetrando al-l’interno delle cellule e quindi nei mi-tocondri e nel nucleo, attraverso mec-canismi di fagocitosi, possono darluogo a varie forme di endocitosi o, aseguito di forze microstatiche, pos-sono causare danni sul patrimoniogenetico (78).Gli effetti a breve e lungo terminesulla sistema cardiovascolare vannopertanto imputati a stress ossidativi,infiammazione, alterazione dei pro-cessi coagulativi e dell’omeostasi,aterosclerosi, con accelerazione del-l’evoluzione in caso di pregresse le-sioni endoteliali, e a disfunzioni au-tonomiche (11, 81, 82).Studi sempre più numerosi indicanoinfine che l’UFP è il maggior re-sponsabile dei danni polmonari ecardiaci per l’alto contenuto di com-posti chimici organici con elevatopotenziale pro ossidativo in quantol’UFP viene traslocato dalle cellulealveolari tipo I alle cellule alveolariepiteliali della membrana basale equindi ai dendriti e macrofagi e daquesti ai globuli rossi dei capillaripolmonari e quindi ai vari distrettidell’organismo fino al sistema ner-voso centrale (79, 80, 83).

Nanoparticelle, nanotecnologia,nanomedicina e nanoscienza

Dallo studio delle nanoparticelle ènata la nanotecnologia, la nano me-dicina e quindi la nanoscienza consi-derata da molti una tecnologia chia-ve per il XXI secolo per le sue possi-bili ed importanti applicazioni. In-fatti parecchi anni fa si è scopertoche le nano particelle, e le micropar-ticelle solide ed inorganiche di mag-giori dimensioni, possono essere uti-lizzate vantaggiosamente per proce-dimenti e prodotti industriali. Oggi

sono usate per particolari dispositivi,per contenitori contenenti particelled’argento (per l’azione antimicrobi-ca), o di zinco per il confezionamen-to di alimenti, come eccipienti neifarmaci sotto forma di compresse, eda alcuni anni vengono aggiunte acerti strati superficiali di cioccolatoche ricoprono i dolci per migliorarnel’aspetto e la resistenza. Il biossido dititanio viene aggiunto a gomme damasticare o a dentifrici, in modo daconferire loro qualità abrasive, libe-rare i denti dai residui alimentari erenderli più bianchi, a creme solariper assorbire i raggi UV, a cosmeticiper avere una pelle più bella e ai tes-suti per renderli resistenti alle mac-chie (71, 84-88) Considerando che l’argento è statoutilizzato per secoli ad uso topico, ascopo preventivo e curativo graziealle sue proprietà anti-infettive, unparticolato d’argento viene sfruttatoper le sue qualità battericide in siste-mi di depurazione delle acque e del-l’aria.La nanoscienza nel suo progrediresta mettendo a punto nuovi materia-li e soluzioni innovative nei settoridell’energia, delle telecomunicazio-ni, della protezione ambientale, del-la chimica e della medicina passandoper quello informatico e fisico.In ambito medico, l’uso di nanopar-ticelle per finalità di diagnostica bio-logica, biochimica, medica e tera-peutica, in forte crescita a livello in-ternazionale, ha dato quindi originealla nanomedicina. In tale ambitonanoparticelle magnetiche vengonoanche usate nell’identificazione enella cura di tumori come nel caso diparticelle di ossido di ferro. Questesono impiegate per una migliore re-sa delle immagini prodotte dalla ri-sonanza magnetica in quanto, iniet-tate nell’organismo, si localizzanosulle cellule neoplastiche dando luo-go a immagini a più alto contrasto

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che permettono una migliore indivi-duazione delle cellule cancerose. So-no state anche proposte recente-mente delle nanosfere che agirebbe-ro come microscopiche trappole, per‘catturare’ e quindi scovare sostanzepresenti in minime quantità comesostanze dopanti quali l’ormone del-la crescita (89). Non solo: le nano-particelle possono essere impiegateanche a scopi terapeutici, come av-viene per quelle di ossido di ferro,proprio per combattere il cancro inquanto le cellule cancerose essendomeno resistenti al calore rispetto al-le cellule sane, possono essere “ri-scaldate” e distrutte dal notevole au-mento della temperatura locale pro-dotta dall’azione di forti campi ma-gnetici, esterni all’organismo, sulleparticelle di ossido di ferro (90, 91).Nanoparticelle polimeriche potendocontenere molecole utili potrebberopermettere la somministrazione divaccini orali e una più efficace curadi varie condizioni patologiche com-prese quelle del sistema nervosocentrale per le quali è necessariopassare la barriera emato encefalica(92-94).Nanoparticelle legate a farmaci sonostate spesso usate per portare questiultimi nella sede dove devono svol-gere la loro azione e una tale prassi èstata utilizzata anche recentementeper la terapia inalatoria del tumorepolmonare del ratto. Il farmaco èstato legato al polimero biodegrada-bile PLAGA (poly d,l-lactic acid-co-glycolic acid) e, in tal modo, ègiunto nei polmoni in concentrazio-ne maggiore che nel plasma. Taleconcentrazione è risultata maggioreanche quando il farmaco, non legatoalle nano particelle, è stato sommi-nistrato per via venosa dimostrandoche il complesso nanoparticelle-far-maco potrebbe rappresentare una viaalternativa nella terapia del tumoredel polmone (95).

Recentemente è stata usata la nano-tecnologia per eliminare cellule tu-morali mediante un’unità mirata digeni capaci di distruggerle. Un pre-parato colloidale di nanoparticelle diuna grandezza fra 33 e 286 nm è sta-to in grado di giungere nelle celluletumorali del topo e permanere senzadiffondere in altri tessuti. Il procedi-mento, sperimentato sui topi, ha ilgrande merito di risparmiare le cel-lule sane, per cui tali nanoparticellepotrebbero, in un futuro si speraprossimo, rappresentare una nuovaformulazione per la terapia geneticae una speranza per i pazienti oncolo-gici non operabili (96).Ulteriori speranze vengono sollevatedal polimero biodegradabile PLA-GA (poly d,l-lactic acid-co-glycolicacid) per riparare il tessuto cerebraledanneggiato da un ictus. Le cellulestaminali trapiantate possono rista-bilire in minima parte le funzioniperse in seguito al danno del paren-chima nervoso in quanto non trova-no supporti nell’area cerebrale inte-ressata: tendono pertanto a migrarenei tessuti sani circostanti invece diriparare i danni dell’ictus. Il polime-ro opportunamente trattato può in-vece costituire un’impalcatura per lestaminali neurali favorendo le con-nessioni e l’ancoraggio con le cellulelese dall’ictus contribuendo così amigliorare il recupero del tessutodanneggiato (97).Sono inoltre in corso progetti di ri-cerca per realizzare particelle di di-mensioni nanometriche in grado didiagnosticare precocemente e con-trastare la malattia di Alzheimer. Al-le nanoparticelle (polimeriche, soli-do-lipidiche e liposomi) in grado diattraversare la barriera emato-ence-falica per raggiungere le placcheamiloidi formatesi nel cervello, prin-cipali sedi responsabili della malattiadi Alzheimer, vengono legate mole-cole ed in particolare cellule stami-

nali che riconoscono e distruggonole suddette placche amiloidi rigene-rando nuovo tessuto nervoso (98,99).Come sopra riportato tutto ciò cheviene ingerito o inalato anche neiluoghi di produzione delle nano par-ticelle, o che comunque penetra nel-l’organismo, anche sotto forma difarmaco e, nel caso specifico, di na-noparticelle farmacologiche, può es-sere più o meno metabolizzato edeliminato con le feci o in parte anda-re a localizzarsi in vari organi ed ap-parati dell’organismo con evidenti egravi conseguenze (71, 100-103).In pratica viene alla mente l’afori-sma di Eschilo (525-456 a.C.): “ognicosa porta il suo gravame”.A conferma di ciò, è dimostrato chele nano particelle sono in grado diindurre vari livelli di tossicità per cuisempre più spesso si cerca di ricorre-re, cosa peraltro non sempre facile, ananocarriers polimerici biodegrada-bili e biocompatibili a scopo diagno-stico e terapeutico (94, 104).Va infine rilevato che uno studiosull’animale da esperimento ha mes-so in contatto con il tessuto sottocu-taneo e muscolare per 6 o 12 mesicinque composti sia sotto forma dimateriale di grosse dimensioni siacome nanoparticelle, due materialiceramici chimicamente inerti, dios-sido di titanio (TiO2) e diossido disilicio (SiO2), due metalli, nickel(Ni) e cobalto (Co) e un polimero, ilcloruro di polivinile (PVC).Le nanoparticelle di PVC e TiO2hanno determinato dopo 6 e 12 me-si lesioni granulomatose mentre ilmateriale di grosse dimensioni PVC,TiO2 SiO2 più le nanoparticelle diSiO2 hanno determinato processiinfiammatori. I metalli di grosse di-mensioni (Ni e Co) ma soprattuttocome nano particelle hanno datoluogo a neoplasie per cui gli animalisono stati soppressi prima del termi-

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ne dello studio. Tale ricerca ha evi-denziato che, come è noto e moltoverosimilmente per uno stress ossi-dativo e la produzione di ROS in-tracellulari, i suddetti materiali han-no azione patogena non solo per lecaratteristiche fisiche (materiale sot-to forma di particelle rispetto a quel-lo di maggiori dimensioni ) in quan-to le particelle ultrafini sono più tos-siche ma anche per le loro proprietàchimiche (71, 105). L’esame al mi-croscopio elettronico a scansioneambientale con spettroscopio a raggiX a dispersione d’energia ha eviden-ziato una corrosione dei metalli euna ricombinazione degli ioni libe-rati in un composto organico edinorganico (105, 106).Deve inoltre essere meglio indagatoed approfondito il diverso effettosull’organismo umano delle nano-particelle rispetto a quello degli ioni(107).

Considerazioni conclusive

Da quando l’uomo è stato in gradodi accendere il primo fuoco, all’in-quinamento atmosferico dovuto al-l’eruzione dei vulcani attivi, agli in-cendi spontanei di sterpaglie e bo-schi con liberazione nell’atmosferadi fumo e ceneri, alla sabbia solleva-ta dal vento e alle polveri sollevateda frane, terremoti o uragani, si è ag-giunto quello antropico. A partiredal tardo Medioevo, cioè dopo l’an-no 1000 d.C., è stato introdotto ilcarbone, la principale fonte di riscal-damento per molti secoli e successi-vamente con la scoperta della mac-china a vapore nel 1769, di energiaper il diffondersi delle attività indu-striali e dell’illuminazione. All’in-quinamento da combustione del car-bone, uno dei modi peggiori perprodurre energia elettrica ma che nel2008 ne ha prodotto circa il 40% a

livello mondiale, si è poi aggiuntonel corso del secolo da poco conclu-so, quello da sfruttamento diffusodel petrolio Il petrolio era già conosciuto nel-l’antico Oriente, ai tempi di Troia edell’antica Grecia per alimentare lelampade ma anche come arma tantoche Omero narra di un “fuoco pe-renne”, a base di petrolio, che nonpoteva essere spento dall’acqua e co-sparso sulle frecce veniva lanciatocontro le navi nemiche per incen-diarle. L’industria petrolifera è perònata nel 1859 quando, negli StatiUniti, è stato aperto il primo pozzopetrolifero redditizio del mondo e haavuto un enorme impulso con ilmotore a scoppio applicato ai veico-li che ha dato l’avvio allo sviluppo ealla diffusione della motorizzazione.Tutto ciò ha determinato un inqui-namento esponenziale diffuso intutto il mondo.Tra i motori attualmente in uso, ilmotore diesel è quello maggiormen-te responsabile della produzione dimateriale particolato. Le auto conmotori diesel vengono generalmentepubblicizzate come “ecologiche”, dalmomento che producono fino al 10-15% in meno di CO2, gas che con-tribuisce in maniera considerevoleall’effetto serra. Rispetto ai motori abenzina senza piombo le emissionidi ossidi di azoto (NOx) risultanoperò circa tre volte superiori e laquantità di particolato fine PM10 li-berata è, per i vecchi diesel, fino a1.000 volte maggiore e, per i dieselEuro 4, 20-30 volte maggiore. Infat-ti un motore diesel di ultima genera-zione (euro 4, anno 2006) emette20-30 microgrammi di PM10 perogni chilometro percorso in città(dato che sale a 48 per i diesel euro3, anni 2001-2005) mentre un’autoa benzina, immatricolata tra il 1984e il ’92, emette 23 microgrammi alchilometro e quelle con motore euro

4 (commercializzate da fine anni’90) l’emissione si ferma a 0,8 mi-crogrammi al chilometro. Si devepertanto tristemente concludere che,tra le auto oggi sul mercato i motoridiesel notevolmente, aumentati dinumero per il costo della benzina“Super”, inquinano 20-30 volte piùdel motore a benzina. Va però rileva-to che l’aggiunta del filtro antiparti-colato, riduce l’emissione di PM10a2 microgrammi al chilometro ma oraè inserito solo in alcune macchine digrossa cilindrata. Quest’ultima ac-quisizione della tecnica non è peròsenza aspetti negativi in quantosembra che non riduca il PM <0,1per cui percentualmente l’inquina-mento risulta maggiore. In pratica,l’evoluzione tecnologica oltre a por-tare ad una diminuzione della pro-duzione di CO2 ha permesso di ri-durre notevolmente il contenuto dizolfo e soprattutto ad eliminare ilpiombo dai carburanti, per i nume-rosi effetti collaterali sulla salute dicui erano responsabili, ma ha fattoemergere un enorme problema, finoa qualche anno fa sconosciuto anchese da sempre esistito: l’inquinamen-to da micro e nano particelle ugual-mente dannoso per l’uomo che an-drà comunque risolto quanto prima.Per le PM10 e più recentemente an-che per le PM2,5 (< 2,5 µm cioè tra2,5 e 0,1 µm) l’OMS (108), l’EPAdegli USA, l’Unione Europea e l’I-talia hanno stabilito degli standard ovalori limite di PM contenuto nel-l’aria, e quindi di qualità della stessa,che non dovrebbero essere superati(Tab. 1).Pochi sono invece i dati relativi alleUFP che solo da poco tempo vengo-no prese in considerazione in quantosolo ora vi sono sufficienti evidenzescientifiche per ritenere che siano, daun punto di vista tossicologico, le piùdannose di tutte le particelle inqui-nanti l’atmosfera per gli apparati car-

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diaco e respiratorio. Sono in gradoinfatti di penetrare la membrana cel-lulare, determinare stress ossidativo,risposta infiammatoria e provocaredanni ai mitocondri per cui notevolisforzi saranno necessari per scoprire eperfezionare la nostra comprensionesulle fonti e sulla natura, composizio-ne, solubilità, reattività chimica ecc.delle UFP e dei rapporti tra le espo-sizioni e diversi tipi di effetti sulla sa-lute (73, 77, 100).In tale ambito si inserisce una nuovabranca della scienza in rapido svi-luppo, la nanotecnologia, che, dal-l’ambito commerciale a quello medi-co, produce ed impiega delle nanoparticelle. Se da un lato rappresentaun notevole progresso tecnico-scien-tifico nella risoluzione di molti pro-blemi, per cui viene anche discussala possibilità del loro impiego comepossibili veicoli per la terapia geneti-ca, proprio per le dimensioni nano-metriche delle particelle utilizzate sipossono verificare delle interferenzecon i molteplici meccanismi subcel-lulari che possono dar luogo a feno-meni citotossici, infiammatori e pos-sibili neoplasie sia in chi le producesia in chi le utilizza anche a scopoterapeutico (109).Nel 2003 l’inquinamento ambienta-le, misurato in termini di particelleaero disperse di PM10 e attribuitoper circa la metà al traffico veicolare,è stato dichiarato responsabile dal-l’OMS del 6% della mortalità totale,di circa il 5% della mortalità percancri della trachea, bronchi e pol-mone, del 2% della mortalità cardio-respiratoria e di circa l’1% dellamortalità per infezioni respiratorie(110). Nel 2008 sempre l’OMS hastimato che ogni anno muoiono tremilioni di persone nel mondo perinquinamento atmosferico (32).In Italia l’enorme ricaduta sulla salu-te e sui costi della sanità è, del tuttorecentemente, emersa in occasione

della dichiarazione del 2009 “Annodel respiro”. Infatti le varie societàscientifiche di malattie polmonari,ricordano che in Italia tali condizio-ni patologiche determinano più di300 morti al giorno (pari a oltre100.000 all’anno), 10 milioni di per-sone malate, di cui 8 milioni in for-ma cronica, ed entro il 2010 le ma-lattie respiratorie dall’attuale terzoposto, come causa di morte, passe-ranno al primo. Gli esperti inoltresegnalano che un paziente con tu-more al polmone costa circa 80 milaeuro all’anno, quello con broncop-neumopatia cronica ostruttiva 5-6mila euro all’anno e un asmaticocirca 4-5 mila euro all’anno.Infatti nell’apparato respiratoriodell’adulto ogni giorno giungonocon la respirazione, da 10.000 a15.000 litri di aria che si diffondonosu una superficie di 130-140 m2 erespirando l’aria delle nostre cittàsiamo sottoposti a un aerosol diagenti inquinanti che mediamenteoscilla fra 0,7 e 1g di “particelle” perm3 di aria inspirata per cui nelle 24ore vengono inalate mediamente da7 a 14-20 g di sostanze potenzial-mente dannose per la salute(105,111). Dopo 10 o 20 anni chi havissuto vicino ad autostrade, raffine-rie, in zone cittadine con intensotraffico auto veicolare ecc, ha assun-to svariati chili di particelle alcunedelle quali dagli alveoli polmonarisaranno passate nella circolazionesanguigna e quindi nei vari organi,che l’organismo, in base a caratteri-stiche genetiche individuali, è riusci-to più o meno a smaltire e che pos-sono dar luogo, in età evolutiva adun’alterazione della funzionalità re-spiratoria e, nell’adulto, ai diversiquadri di gravità della suddetta pa-tologia (79, 80) È pertanto auspicabile, come pro-spettato dalle autorità Europee, chedal 2009 i carburanti da autotrazio-

ne in vendita nella comunità sianosenza zolfo (ossia con quantità dizolfo entro le 10 ppm) per il suoruolo nella formazione del particola-to, che i veicoli siano dotati di filtroattivo antiparticolato, di oli lubrifi-canti motore a basso contenuto diceneri (specifiche ACEA C3) e, so-prattutto, che si faccia ricorso a fon-ti energetiche alternative non inqui-nanti sia per il riscaldamento, sia perla produzione di energia elettrica, siaper la motorizzazione.Il famoso filosofo dell’Illuminismotedesco I. Kant (1724-1804) afferma-va che “la saggezza ha il merito di se-lezionare tra i molti problemi che sipresentano quelli la cui soluzione èimportante per l’Umanità”. Vi sonofondati motivi per affermare che siavenuto il tempo di ritrovare la “sag-gezza” perché distruggendo l’ambien-te siamo destinati ad estinguerci.

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Mattioli 1885 pedia pediatria preventiva sociale

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