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Metalli pesanti e salute urbana: le microparticelle che possono causare cardiopatie in silenzio

Il gruppo dei metalli pesanti contiene oltre 40 elementi, i più velenosi dei quali sono cadmio, piombo, mercurio, arsenico e nichel. La principale fonte di metalli pesanti sono gli impianti industriali: il piombo viene utilizzato per produrre batterie e cavi elettrici, il cadmio è un elemento di rivestimenti ed elettrodi anticorrosivi e i materiali semiconduttori sono a base di arsenico. I composti di metalli pesanti inquinano l’acqua, il suolo e l’aria e da lì entrano nel corpo umano. Un gruppo di scienziati della RUDN University ha valutato il livello di metalli pesanti nell’organismo degli studenti universitari del primo anno di diversi paesi del mondo. I risultati dello screening hanno aiutato gli scienziati a rivelare una relazione tra una regione di residenza e il livello di metallo tossico nell’organismo. Secondo la loro opinione, l’aumento dei livelli di metalli pesanti nell’organismo degli studenti dell’Africa e dell’America Latina può avere un impatto negativo sulla loro salute e sulle loro prestazioni.

I medici e gli ecologisti RUDN hanno studiato la concentrazione di metalli pesanti nei capelli e nelle urine di studenti di 48 paesi e hanno analizzato l’effetto dell’inquinamento sulla loro salute. Dei 274 partecipanti alla proiezione, 65 venivano dalla Russia, 57 provenivano da paesi asiatici, 84 erano nati in Medio Oriente, 40 provenivano dall’Africa e 28 dall’America Latina. I ricercatori hanno valutato i livelli di arsenico, cadmio, mercurio e piombonelle urine e nei capelli degli studenti del primo anno arrivati a Mosca dalle loro regioni poco prima dell’inizio dello studio. Le misurazioni sono state eseguite utilizzando la spettrometria di massa al plasma accoppiata induttivamente altamente sensibile, un metodo che consente di determinare il contenuto di metallo nei campioni biologici in quantità trascurabili (tracce). I livelli più alti di cadmio e piombo sono stati trovati nei campioni prelevati da studenti africani e latinoamericani.

Questi ultimi avevano anche la più alta concentrazione di mercurio nei capelli. Per quanto riguarda i campioni di urina, gli studenti del Medio Oriente e dell’America Latina avevano i più alti livelli di mercurio e gli studenti africani i più alti livelli di piombo. Secondo l’opinione dei ricercatori, potrebbe essere dovuto al fatto che i paesi dell’America Latina sono in gran parte coinvolti nel trattamento dei rifiuti elettronici e nell’estrazione artigianale dell’oro, mentre molti impianti industriali pesanti si trovano in Medio Oriente. I risultati dello studio indicano un rischio di avvelenamento da metalli pesanti che potrebbe avere un impatto negativo sulla salute e sulle prestazioni degli studenti. I ricercatori ritengono che alti livelli di metalli pesanti inducano effetti tossici e interferiscano con le reazioni adattive. Oltre agli alti livelli di stress psicologico a cui vivono gli studenti stranieri, una maggiore esposizione ai metalli pesanti può comportare una maggiore incidenza di malattie nel loro primo anno di studi.

Ma il pericolo dei metalli pesanti non viene solo dal suolo o dall’inquinamento delle falde acquifere, come in passato. Essi sono presenti nell’aria sottoforma di nanoparticelle derivate dalla combustione di materiali industriali e rappresentano una considerevole minaccia per la salute. Un nuovo studio conferma che le nanoparticelle di inquinamento atmosferico colpiscono i mitocondri cellulari, cruciali per la produzione di energia, nel cuore delle persone che vivono in città inquinate, causando stress ossidativo cellulare. Utilizzando la microscopia elettronica all’avanguardia, gli scienziati sono ora in grado di dimostrare per la prima volta che minuscole nanoparticelle di metallo entrano nei mitocondri del tessuto cardiaco, danneggiando queste “centrali energetiche” che forniscono energia al cuore. Quelle più facilmente riscontrate sono state quelle a base di ferro, ossidi di ferro e piombo. I cuori erano appartenuti a persone che erano morte in incidenti e che avevano vissuto a Città del Messico, altamente inquinata.

I risultati indicano come l’inquinamento atmosferico può causare lo sviluppo di malattie cardiache, poiché le particelle ricche di ferro erano associate a danni cellulari e aumento dello stress ossidativo cardiaco, anche in questi cuori molto giovani. L’inalazione ripetuta di queste nanoparticelle ricche di ferro, e la loro circolazione dal flusso sanguigno al cuore, possono spiegare le associazioni ben consolidate tra l’esposizione all’inquinamento atmosferico da particolato e l’aumento delle malattie cardiovascolari, compresi gli attacchi di cuore in assenza di apparente causa. Lo studio indica che le malattie cardiache possono iniziare in età molto precoce, prima di progredire verso malattie cardiovascolari in piena regola più avanti nella vita. Questo inquinamento atmosferico può quindi essere responsabile della “epidemia silenziosa” di malattie cardiache a livello internazionale.

  • A cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.

Pubblicazioni scientifiche

Calderón GL et al. Environ Sci Technol. 2021; 55(12):8203-14.

Kirichuk AA et al. Environ Sci Pollut. 2020; 27(27):34348-56.

Maher BA et al. Environ Research. 2020 Sep; 188:109816.

Skalnaya MG et al. Biol Trace Elem Res. 2019; 192(1):10-17.

Wang H et al. Environ Sci Technol. 2019; 53(12):6906-6916.

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Dott. Gianfrancesco Cormaci
Dott. Gianfrancesco Cormaci
Laurea in Medicina e Chirurgia nel 1998, specialista in Biochimica Clinica dal 2002, ha conseguito dottorato in Neurobiologia nel 2006. Ex-ricercatore, ha trascorso 5 anni negli USA alle dipendenze dell' NIH/NIDA e poi della Johns Hopkins University. Guardia medica presso la casa di Cura Sant'Agata a Catania. In libera professione, si occupa di Medicina Preventiva personalizzata e intolleranze alimentari. Detentore di un brevetto per la fabbricazione di sfarinati gluten-free a partire da regolare farina di grano. Responsabile della sezione R&D della CoFood s.r.l. per la ricerca e sviluppo di nuovi prodotti alimentari, inclusi quelli a fini medici speciali.

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