Ricercatori dell'Istituto Paul Scherrer (PSI), insieme ai colleghi di diverse altre istituzioni europee, hanno studiato se il particolato proveniente da determinate fonti può essere particolarmente dannoso per la salute umana. Hanno trovato prove che la quantità di particolato da sola non è il rischio maggiore per la salute. Piuttosto, potrebbe essere il cosiddetto potenziale ossidativo che rende l'inquinamento da particolato così dannoso. Stanno pubblicando i loro risultati oggi sulla rivista scientifica Natura .

Il particolato è uno dei maggiori rischi per la salute derivanti dall'inquinamento atmosferico e, secondo diversi studi, è responsabile di diversi milioni di morti ogni anno. Ciò significa che la scarsa qualità dell'aria e il particolato sono tra i cinque più importanti fattori di rischio per la salute, insieme alla pressione alta, fumare, diabete, e obesità. Cosa rende l'inquinamento da particolato così pericoloso, però, non è ancora noto con precisione. Insieme a un team di collaborazione internazionale, i ricercatori del Paul Scherrer Institute PSI hanno ora scoperto che la quantità di inquinamento da particolato non è l'unico fattore decisivo quando si tratta di rischi per la salute.

Potenziale ossidativo del particolato come rischio per la salute

"In questo studio eravamo interessati principalmente a due punti, " afferma Kaspar Dällenbach del gruppo di ricerca sulla chimica in fase gassosa e aerosol del PSI. "In primo luogo, quali fonti in Europa sono responsabili del cosiddetto potenziale ossidativo del particolato (noto anche come aerosol) e, secondo, se il rischio per la salute di questo particolato è causato dal suo potenziale ossidativo".

Qui il termine "potenziale ossidativo" si riferisce alla capacità del particolato di ridurre la quantità di antiossidanti, che può portare a danni nelle cellule e nei tessuti del corpo umano. In un primo passo, i ricercatori hanno esposto le cellule delle vie aeree umane, le cosiddette cellule epiteliali bronchiali, ai campioni di particolato e testato la loro reazione biologica. Quando queste cellule sono sotto stress, emanano una sostanza di segnalazione per il sistema immunitario, che avvia reazioni infiammatorie nel corpo. I ricercatori sono stati in grado di dimostrare che il particolato con un elevato potenziale ossidativo intensifica la reazione infiammatoria delle cellule. Ciò suggerisce che il potenziale ossidativo determina quanto sia dannoso il particolato. Il nesso di causalità tra un elevato potenziale ossidativo e un pericolo per la salute non è ancora stato definitivamente stabilito, secondo Dallenbach. "Ma lo studio è un'altra chiara indicazione che questa connessione esiste effettivamente".

Uno studio partner condotto dall'Università di Berna ha mostrato che le cellule dei pazienti che soffrono di una speciale malattia preesistente, fibrosi cistica, mostrano una difesa indebolita contro il particolato. Mentre nelle cellule sane un meccanismo di difesa antiossidante è stato in grado di fermare la progressione della reazione infiammatoria, la capacità di difesa nelle cellule malate era insufficiente. Ciò ha portato ad un aumento della mortalità cellulare.

Da dove proviene il particolato e il suo potenziale ossidativo?

Inoltre, i ricercatori hanno raccolto campioni di particolato in varie località della Svizzera. Utilizzando una tecnica di spettrometria di massa sviluppata al PSI, hanno analizzato la composizione del particolato. Il profilo chimico così ottenuto per ogni campione di particolato indica le fonti da cui ha origine. Per di più, i colleghi di Grenoble hanno determinato il potenziale ossidativo degli stessi campioni per avere un'indicazione del pericolo per la salute umana. Con l'aiuto di analisi dettagliate e metodi statistici, i ricercatori hanno quindi determinato il potenziale ossidativo per tutte le fonti di emissione rilevanti. Sulla base di questi dati sperimentali, hanno utilizzato un modello informatico per calcolare le località in Europa con il più alto potenziale ossidativo dovuto al particolato durante tutto l'anno, e hanno identificato principalmente aree metropolitane come la capitale francese Parigi e la Pianura Padana nel nord Italia come regioni critiche.

"I nostri risultati mostrano che il potenziale ossidativo del particolato e la quantità di particolato non sono determinati dalle stesse fonti, " dice Dällenbach. La maggior parte del particolato è costituita da polvere minerale e dai cosiddetti aerosol inorganici secondari, come nitrato e solfato di ammonio. Il potenziale ossidativo del particolato, d'altra parte, è determinata principalmente dai cosiddetti aerosol organici secondari di origine antropica, che provengono principalmente dalla combustione del legno, e dalle emissioni di metalli dovute all'usura di freni e pneumatici nel traffico stradale. I ricercatori hanno scoperto non solo che la popolazione nelle aree urbane è esposta a una maggiore quantità di particolato, ma anche che questo particolato in queste regioni ha un potenziale ossidativo più elevato ed è quindi più dannoso per la salute dell'inquinamento da particolato nelle aree rurali.

"I nostri risultati mostrano che la sola regolazione della quantità di particolato potrebbe non essere efficace, " dice Dällenbach. Inoltre, lo studio dell'Università di Berna suggerisce che i gruppi di popolazione con malattie preesistenti potrebbero beneficiare in particolare di misure appropriate per ridurre l'inquinamento da particolato.