L’esposizione a basse concentrazioni di particolato atmosferico ambientale causa infiammazione sistemica in pazienti con cardiopatia ischemica

Posted by: | Posted on: novembre 18, 2014

Introduzione

Il particolato atmosferico non è una miscela omogenea ma è molto variabile per composizione e grandezza delle particelle, cosicché, anche gli effetti sulla salute possono variare notevolmente. Studi tossicologici hanno dimostrato che anche le particelle grossolane, originate principalmente dal suolo, sono dei potenti induttori d’infiammazione, ancora più potenti delle particelle più fini. Inoltre, gli studi epidemiologici sul PM2.5 hanno indicato che le particelle derivanti dalla combustione producono effetti cardiovascolari particolarmente dannosi. Studi recenti hanno suggerito che anche le particelle derivanti dalla combustione delle biomasse sono altrettanto pericolose di quelle derivate dalla combustione fossile.

Gli autori di questo studio svedese hanno valutato le conseguenze in una popolazione particolarmente suscettibile, qual è quella dei pazienti affetti da cardiopatia ischemica (angina pectoris, infarto del miocardio), dell’esposizione a bassi livelli di particolato con particolare attenzione alle variazioni del livelli ematici di vari marcatori di infiammazione sistemica. L’importanza dell’esposizione anche a basse quantità d’inquinamento atmosferico è dimostrata dai risultati di alcuni studi, non più recentissimi, che hanno suggerito l’assenza di un livello di particolato atmosferico al di sotto del quale non si hanno effetti deleteri sulla salute.

Nello studio finlandese che qui presentiamo sono stati arruolati 52 pazienti anziani affetti da cardiopatia ischemica residenti in una piccola città della Finlandia. Tutti questi soggetti avevano l’abitazione di residenza entro un raggio di 2 km da una centralina fissa di monitoraggio dell’inquinamento atmosferico. Dallo studio furono esclusi soggetti con malattie polmonari croniche, i fumatori e quelli con meno di 50 anni di età.

Nell’arco dei 6 mesi dello studio ad ogni visita periodica nei pazienti furono determinate le concentrazioni ematiche di diversi citochine: interleuchina-1 beta, interleuchina 6, interleuchina -8, interleuchina -12 e interferone gamma. Inoltre furono dosati anche i livelli di alcune proteine di fase acuta – la proteina C reattiva e il fibrinogeno – mentre il numero di globuli bianchi e la mieloperossidasi furono utilizzati come marcatori di attivazione leucocitaria. Circa l’80% dei partecipanti allo studio assumeva statine, farmaci che oltre ad abbassare il colesterolo hanno anche un effetto anti-infiammatorio. Oltre il 25% era obeso.

Le concentrazioni dei marcatori di infiammazione correlavano solo debolmente fra di loro, se si esclude la correlazione statisticamente significativa fra proteina C reattiva e i livelli di fibrinogeno. Le concentrazioni degli inquinanti atmosferici correlavano fra di loro positivamente.

L’inquinamento atmosferico aumenta gli indici d’infiammazione nel sangue

Considerando la correlazione fra concentrazione di particolato e marcatori di flogosi, l’associazione più potente fu osservata fra PM2.5, l’interleuchina-12 e PCR, , anche se ad intervalli di latenza differenti. Anche la mieloperossidasi tendeva ad essere associata con la concentrazione delle particelle più fini. Le particelle grossolane sembravano avere un’influenza anche sui livelli di fibrinogeno, ma l’associazione era chiaramente dimostrabile soltanto per una latenza di un giorno fra l’esposizione ed il monitoraggio.

inquinamento atmosferico infarto

Infiammazione causata dal particolato atmosferico nei tessuti. Immagine al microscopio elettronico

Nel periodo dello studio avvennero diversi incendi nei boschi circostanti la città dove fu effettuato lo studio. Dopo ogni incendio fu osservato un considerevole incremento delle concentrazioni di PM2.5. Durante questo periodo caratterizzato da incendi ripetuti, i marcatori di flogosi aumentarono, essendo l’incremento maggiore dei valori mediani (227%) osservato per l’interleuchina-12. Anche i livelli di interleuchina-8, proteina C reattiva, fibrinogeno, mieloperossidasi e numero dei leucociti aumentarono durante la stagione degli incendi. L’incremento dell’interleuchina-12 durante questo periodo seguiva di pari passo l’aumento della concentrazione di PM2.5 causato dal trasporto a lunga distanza con il vento del fumo originato dagli incendi.

Commento

In una popolazione di soggetti a rischio rappresentata da pazienti con cardiopatia ischemica, gli autori di questo studio hanno dimostrato un’associazione positiva fra livelli di particolato atmosferico relativamente basse e concentrazioni di marcatori di flogosi nel sangue. L’associazione statisticamente più forte fu osservata tra particelle fini, cioè PM2,5, e marcatori di flogosi, proteina C reattiva ed interleuchina-12. Anche il fibrinogeno e la mieloperossidasi erano influenzati in modo significativo dall’inquinamento atmosferico.

Il ruolo dell’interleuchina-12 nelle cardiopatie è abbastanza complesso. Sebbene i livelli di questa citochina siano elevati nei pazienti con angina instabile ed infarto del miocardio, uno studio condotto in soggetti ricoverati per precordialgia ha evidenziato la presenza di livelli inferiori nei soggetti coronaropatici rispetto a quelli senza coronaropatia. Secondo alcune ipotesi, l’interleuchina-12 potenzia la aterogenesi stimolando il reclutamento di linfociti T nelle placche aterosclerotiche e aumentandone l’instabilità.

In accordo con i risultati di studi precedenti in soggetti anziani predisposti, l’associazione fra inquinanti atmosferici e marcatori di flogosi era più debole nei pazienti che utilizzavano farmaci anti-infiammatori.

La proteina C reattiva è il marcatore di flogosi sistemica più frequentemente utilizzato negli studi condotti in soggetti cardiopatici. Gli aumentati livelli della PCR sono associati con un aumento del rischio di morbilità e mortalità cardiovascolare. Un aumento dei livelli sistemici di PCR è stato spesso osservato con un ritardo di 2 giorni dall’esposizione, ovviamente perché il fegato richiede del tempo per sintetizzare le proteine di fase acuta.

Anche il fibrinogeno è stato associato con un aumento del rischio cardiovascolare, anche se la correlazione con l’inquinamento atmosferico è incerta. Infatti, i risultati degli studi sono discordanti. In questo studio finlandese i livelli del fibrinogeno erano positivamente associati con i livelli delle particelle più grossolane determinate nelle centraline di monitoraggio. Anche il numero dei leucociti è un marcatore di flogosi vascolare stabile e, indipendentemente dalla PCR, è un fattore predittivo di eventi cardiovascolari a lungo termine. Il particolato atmosferico è in grado di indurre aumenti del numero dei leucociti nel breve termine.

Anche la mieloperossidasi è associata con un rischio di malattia cardiovascolare ed è noto che ossidanti derivati dalla mieloperossidasi contribuiscono al danno tissutale durante i processi infiammatori.

In conclusione, i risultati dello studio di Huttunen e collaboratori suggeriscono che perfino bassi livelli di particolato atmosferico inducono, entro un paio di giorni dall’esposizione, aumenti acuti di marcatori d’infiammazione sistemica in soggetti anziani con coronaropatia. Inoltre i risultati dello studio suggeriscono che l’inalazione di aria di bassa qualità influenza negativamente la salute della popolazione anche in aree che sono considerate relativamente salubri.

 Riferimenti bibliografici

1: Huttunen K, Siponen T, Salonen I, Yli-Tuomi T, Aurela M, Dufva H, Hillamo R, Linkola E, Pekkanen J, Pennanen A, Peters A, Salonen RO, Schneider A, Tiittanen P, Hirvonen MR, Lanki T. Low-level exposure to ambient particulate matter is associated with systemic inflammation in ischemic heart disease patients. Environ Res. 2012 Jul;116:44-51. doi: 10.1016/j.envres.2012.04.004. Epub 2012 Apr 26. PubMed PMID: 22541720.





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