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30 Lug 2015
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Esposizione prenatale a Idrocarburi Policiclici Aromatici e ADHD

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a cura di Federico Marolla

Commentiamo in questo numero una pubblicazione che fa parte di uno studio complesso e lungo, iniziato tra il 1996 e il 2006 nei quartieri di Harlem e del Bronx (NYC), che ha incluso donne afro-americane e sudamericane, di età 18-35 anni, seguite per molti anni e che ha permesso una serie di pubblicazioni al gruppo americano finanziato dal National Institute for Environmental Health Sciences (NIEHS) su un ampio ventaglio di outcome e di esposizioni ambientali. Riguardo agli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), nella coorte di donne sono stati rilevati danni biologici del DNA nel 42% dei campioni di sangue materno e nel 46% dei campioni di sangue cordonale. Lo studio che abbiamo analizzato riguarda una coorte di 250 donne ed ha permesso di studiare la relazione tra l’esposizione in utero agli (IPA) e la presenza di ADHD a 9 anni nei bambini esposti (1). E’ stato dosato il danno biologico causato dagli IPA identificando il legame di questi con il DNA (DNA-addotti) in diversi periodi: nell’ultimo trimestre di gravidanza, nel sangue cordonale e poi nel bambino più grandicello, per cercare di capire quale esposizione possa essere stata il fattore favorente la comparsa di ADHD nel bambino. I risultati, controllati per molti possibili fattori confondenti, hanno evidenziato che il danno biologico presente in utero era fortemente associato ad elevato score dei questionari (analisi lineare mediante retta di regressione, p<0.05 per tutti gli score e i criteri). Il confronto tra donne che avevano il danno biologico vs quelle che non lo avevano, mostravano: per i criteri DSM-IV una OR di 3.4 (IC 1.1 – 10.3) per ADHD e 5.1 (IC 1.4-17.9) per ADHD sottotipo inattentivo. L’assenza di significatività, quando si sono presi in considerazione i gruppi con danno biologico rilevabile nel sangue cordonale e nei metaboliti urinari misurati a 3 e 5 anni, ha suggerito agli autori che l’esposizione in utero è probabilmente quella più dannosa. In conclusione, l’esposizione precoce in utero ad ambienti con IPA può contribuire al determinarsi di problemi comportamentali che rientrano nella diagnosi di ADHD. La rilevanza dell’ADHD, responsabile di scarso rendimento scolastico, difficoltà nelle relazioni sociali e nel lavoro, non può essere trascurata in considerazione delle precoci alterazioni cerebrali che il bambino riceverebbe durante la vita fetale, momento in cui non sono raggiunte le capacità di riparazione e detossificazione del DNA.


Cosa sono gli IPA?

Quando si legge di Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA), di cui il benzo(a)pirene è il principale rappresentante e strettamente correlato ai livelli degli altri IPA, la mente va subito alla città di Taranto e alle sue grigie ciminiere così come all’inquinamento atmosferico da traffico cittadino. Gli IPA, infatti, si possono sprigionare tutte le volte che l’uomo brucia materiale organico, come accendendosi una sigaretta, guidando un veicolo a motore (combustibili fossili) o grigliando una fetta di carne.

Perché vengono studiati?

A causa della speciale conformazione della loro struttura (sono formati da almeno 2 anelli benzenici uniti tra di loro), alcuni IPA vengono trasformati nel nostro organismo in composti estremamente reattivi, chiamati epossidi, che hanno una spiccata tendenza ad interagire con le molecole del DNA, alterando il patrimonio genetico delle cellule con il rischio di provocare tumori. Inoltre, alcuni IPA compromettono la capacità riproduttiva o lo sviluppo del feto. Questi effetti sono stati dimostrati in esperimenti con animali, ma è un rischio che sussiste anche per l’essere umano. Particolarmente pericoloso è il benzo(a)pirene, che si è dimostrato cancerogeno nell’essere umano ed è ritenuto causa di mutazioni genetiche, infertilità e disturbi dello sviluppo.
La IARC (International Agency for Research on Cancer) ha dichiarato 12 IPA cancerogeni dimostrati (classificazione nel gruppo 1 del benzo(a)pirene), probabili (classificazione gruppo 2A) o possibili (classificazione gruppo 2B) per l’essere umano (IARC, 2010). Vi sono indizi di mutagenicità o cancerogenicità anche per altri IPA, tuttavia non sufficienti per attribuire una categoria di rischio di cancro nell’essere umano. L’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) ritiene che 8 IPA siano cancerogeni per l’uomo quando vengono assunti con gli alimenti (EFSA, 2008).


Come si dimostra il danno biologico degli IPA?

Fra i possibili danni che il DNA può subire vi è la formazione di addotti, che sono stati studiati nel lavoro di Perera et al. Per DNA-addotti o addotti al DNA si intende la formazione di un legame covalente tra IPA e DNA. Il termine “addotto” deriva dall’inglese “adduct”, acronimo di addiction product = prodotto di addizione covalente.
Gli addotti si formano a seguito dell’attacco delle basi del DNA da parte di metaboliti endogeni intermedi altamente reattivi oppure di agenti ambientali esogeni. Gli addotti generati interferiscono con le naturali interazioni fra le basi, causando un aumento delle mutazioni puntiformi nella cellula. Si ritiene che tali mutazioni modifichino l’espressione genica o interrompano alcune cascate di segnali cellulari, facendo insorgere neoplasie, malattie neurovegetative e processi d’invecchiamento. È stata osservata una stretta correlazione tra presenza di addotti al DNA e cancerogenesi. Molti studi hanno confermato che la formazione di addotti al DNA è un evento necessario, anche se non sufficiente, per lo sviluppo di tumori da parte di cancerogeni chimici.
Si ipotizza che gli IPA agiscano come interferenti endocrini, legandosi ai recettori per i fattori di crescita placentari con conseguente riduzione della ossigenazione e della nutrizione, legandosi al recettore Ah che attiva l’enzima P450, danneggiando il DNA con conseguente attivazione dell’apoptosi, determinando uno stress ossidativo con attenuazione dell’azione dei sistemi antiossidanti cerebrali e agendo con meccanismo epigenetico.


Cosa ci lascia questo studio?

La conferma della fragilità dello sviluppo neuronale durante il periodo fetale, soprattutto per la scarsa efficacia dei meccanismi riparativi, impone maggiore attenzione da parte delle donne nell’esposizione prenatale. D’altra parte, essendo le fonti di immissione degli IPA legate all’uso di combustibili fossili, è necessario richiedere massima attenzione alle politiche energetiche e alle scelte che riguardano la salute pubblica, soprattutto dei bambini nelle aree a rischio, come le città e i luoghi più inquinati.


Riferimento bibliografico

[1] Frederica P. Perera, Hsin-wen Chang, Deliang Tang, et al.and Virginia Rauh PLoS ONE 2014; 9 (11): e111670. Doi: 10.1371/journal.pone.0111670


Per approfondire:

:: Esposizione prenatale a Idrocarburi Policiclici Aromatici e ADHD