Tutto lo smog è uguale? La tossicità del particolato atmosferico è questione di qualità, oltre che di quantità
Non tutta l’aria che entra nei nostri polmoni è uguale. Le sostanze presenti nell’atmosfera, che chiamiamo “particolato atmosferico” (PM), cambiano in base al luogo e alla stagione. Due città con la stessa quantità di PM possono avere quindi rischi molto diversi, perché a cambiare è la loro composizione chimica. Nel nostro studio abbiamo analizzato il PM10 di diverse aree piemontesi con test biologici e analisi chimiche per capire quali componenti risultano più tossiche. In modo da costruire nuove metriche per prevedere e prevenire meglio gli effetti dell’inquinamento sulla salute.
Tutte e tutti noi respiriamo circa 20.000 volte al giorno. Ogni respiro ci collega all’ambiente che ci circonda e a una miscela di sostanze sospese nell’aria: il particolato atmosferico, o PM.
Queste particelle vengono distinte in base al loro diametro: il PM10 comprende quelle più grandi (fino a 10 micrometri, cioè 10 millesimi di millimetro), che si fermano nelle vie respiratorie superiori (naso, gola e laringe), mentre il PM2.5 è più fine (massimo 2,5 micrometri) e riesce ad arrivare più in profondità nei polmoni.
Sappiamo che l’esposizione prolungata al particolato è associata a un aumento delle malattie respiratorie e cardiovascolari, a disturbi metabolici e, in alcuni casi, a patologie neurodegenerative. Ma non tutto il particolato è uguale. Due città con la stessa concentrazione di PM10 possono avere rischi molto diversi per la salute, perché cambia la composizione chimica e, di conseguenza, la tossicità delle particelle.
È proprio da questa consapevolezza che nasce la nostra ricerca, che unisce competenze di chimica e biologia ambientale grazie alla collaborazione tra università e istituzioni. In questo caso con l’ARPA (Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente) Piemonte, vogliamo capire quanto è tossico ciò che respiriamo, da dove proviene e come agisce sull’organismo.
Per farlo, abbiamo esaminato il PM10 raccolto in aree urbane, suburbane e rurali del Piemonte, per cogliere la varietà delle sorgenti emissive.
Dentro il laboratorio: quando l’aria incontra le cellule
Abbiamo analizzato il particolato atmosferico attraverso una serie di esperimenti che ci permettono di valutare le potenziali conseguenze di ciò che respiriamo: danni al DNA, riduzione della vitalità cellulare e stress ossidativo, tutti fattori che possono danneggiare le cellule e alterarne le funzioni.
Ogni campione di PM10 è stato analizzato per identificare gli elementi e i composti che lo compongono. Abbiamo anche cercato di risalire alle principali sorgenti: traffico, riscaldamento domestico, combustione di biomassa, polveri stradali, industria﹣per individuare quali fonti producono il PM più pericoloso per la salute.
I risultati preliminari hanno già fornito spunti molto interessanti. Il particolato urbano di Torino, per esempio, dove il traffico è particolarmente intenso, ha un effetto ossidativo maggiore rispetto alle aree meno trafficate, a causa della maggiore presenza di specie come il black carbon, minuscole particelle prodotte dalla combustione dei motori, che aumentano la tossicità del PM.
Inoltre, anche la stagione influenza le caratteristiche e gli effetti del particolato. Nella Pianura Padana la capacità di indurre danni o mutazioni nel DNA (genotossicità e mutagenicità), aumenta nei mesi invernali: le emissioni dovute al riscaldamento domestico e le condizioni meteorologiche, infatti, favoriscono l’accumulo degli inquinanti negli strati più bassi dell’atmosfera.
Dalla nostra ricerca è emerso un punto chiave: la pericolosità del particolato non dipende solo da quanto ne respiriamo, ma soprattutto da cosa respiriamo.
Dalla ricerca alle politiche per l’aria pulita
Capire queste differenze aiuta a fornire alle istituzioni strumenti più efficaci per pianificare interventi mirati e politiche di prevenzione efficaci. Gli attuali limiti di legge sull’inquinamento atmosferico sono basati sulla quantità di particolato, ma non sulla sua pericolosità intrinseca. Noi vogliamo contribuire alla costruzione di una nuova metrica di salute, che integri dati chimici e biologici per stimare il rischio reale del PM10.
Questa prospettiva è in linea con le più recenti indicazioni dell’Organizzazione Mondiale della Sanità e con la nuova Direttiva Europea sulla qualità dell’aria, che invita gli Stati membri a sviluppare indicatori più rappresentativi dell’impatto sanitario dell’inquinamento. Disporre di fattori di tossicità differenziali per il particolato in base a diverse sorgenti potrà aiutare a definire priorità d’azione più mirate, a individuare le aree urbane più critiche e, in definitiva, a proteggere meglio la nostra salute.
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Verso un indice predittivo della tossicità
La nuova Direttiva Europea sulla qualità dell’aria introduce la “valutazione del potenziale ossidativo del particolato” come parametro di interesse sanitario. Per questo il prossimo passo è ancora più ambizioso: vogliamo creare un indice predittivo della tossicità del PM, in grado di combinare composizione chimica, potenziale ossidativo e risposte biologiche.
Questo indice fornirebbe una base scientifica per la prevenzione e la pianificazione delle politiche ambientali, riempiendo un vuoto che la ricerca può colmare sviluppando metodi condivisi e affidabili.
Sappiamo che non esiste un’unica soluzione al problema dell’inquinamento atmosferico, ma conoscere più a fondo la “firma biologica” del particolato è un passo decisivo per ridurre i rischi per la salute e rendere più efficaci le politiche per il controllo dell'inquinamento atmosferico.
In fondo, capire l’aria che respiriamo è il primo modo per imparare a respirare meglio.
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