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Ricerca: piccole molecole con devastante impatto fisiologico

 INQUINAMENTO RICERCHE

Inquinanti ambientali, organoclorurati, piccole molecole con devastante impatto fisiologico: focus sul beta-esaclorocicloesano come modello di studi cellulari.

di Margherita Eufemi
Ricerche sul Beta HCH minIl cancro è una delle più diffuse malattie non trasmissibili dell’umanità, come tutte le malattie non trasmissibile è fortemente correlata all’ambiente ed allo stile di vita.

"Ambiente" è solitamente definito come le condizioni fisiche, chimiche e biologiche esterne in vive l’uomo umano e tutti i comportamenti correlati. Ci sono sempre maggiori evidenze scientifiche che il processo di cancerogenesi è principalmente una cancerogenesi chimica, cioè innescata da sostanze chimiche che rientrano nell’ampia gamma degli inquinanti ambientali. Le esposizioni agli inquinanti si verificano durante la vita in più occasioni e in vari contesti: a casa, sul posto di lavoro o nell'ambiente generale. I contaminanti ambientali tipicamente colpiscono la popolazione attraverso esposizioni che normalmente non possono essere controllate direttamente dall'individuo, alcune esposizioni sono diffuse (es. inquinamento atmosferico), mentre altre limitate a piccole aree vicine, ad esempio, a specifici siti industriali, Altre esposizioni derivano da prodotti di consumo (prevalentemente artificiali) a cui le persone sono esposte involontariamente nella loro vita. Già nel 1981 c’è La storica pubblicazione di Doll e Peto che stimava che il 2% dei decessi per cancro fosse attribuibile all'inquinamento in tutto il mondo. I dati scientifici relativi a questo contesto hanno indotto la IARC a espletare un programma di monografie dell'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) sulla valutazione dei rischi cancerogeni per l'uomo valuta e classifica rigorosamente la cancerogenicità per l'uomo di sostanze chimiche specifiche, gruppi di sostanze chimiche correlate, miscele complesse, esposizioni professionali e ambientali, pratiche culturali o comportamentali, organismi biologici e agenti fisici in: Gruppo 1 (cancerogeno per l'uomo), 2A (probabilmente cancerogeno per l'uomo), 2B (possibilmente cancerogeno per l'uomo), 3 (non classificabile per quanto riguarda la cancerogenicità per l'uomo), e 4 (probabilmente non cancerogeno per l'uomo).

Tra gli inquinanti “gli organoclorurarati” costituiscono una famiglia di composti chimici molto eterogenea ed anche la più diffusa, perché tra loro rientrano molti pesticidi, i componenti delle plastiche e la diossina che è il loro componente più noto. La Rimozione degli inquinanti dai siti contaminati e/o la loro successiva degradazione sarebbero fondamentali per ridurre i rischi per la salute umana. Tuttavia, la completa bonifica di una sostanza tossica dall'ambiente è molto difficile e proibitiva in termini di costi. Inoltre, le tecnologie di bonifica spesso portano alla generazione di sostanze tossiche secondarie. Considerando queste circostanze con la consapevolezza e la speranza che vengano sviluppate tecnologie di risanamento dei territori inquinanti, ecocompatibili e sostenibili nel frattempo sono necessarie e prioritarie soluzioni biomediche per ridurre la vulnerabilità agli insulti chimici ambientali delle popolazioni che risiedono nei territori inquinanti quindi per ridurne i rischi complessivi per la salute, rischi associati all’ esposizione ad inquinanti ambientali.

L’urgenza e la gravità dell’inquinamento ambientale è testimoniata dalla presenza di 42 siti SIN soltanto in Italia. Il focus sul beta-HCH perché? -E’ uno degli inquinanti più diffusi a livello mondiale ne sono state calcolate circa 7 milioni di tonnellate diffuse in tutto il nostro pianeta

-È un’inquinante presente principalmente in due siti SIN italiani (la valle del sacco e Brescia) in cui sono stati svolti anche degli studi di sorveglianza sanitaria molto utili per avere contezza della quantità di Beta-hch presente nel plasma delle popolazioni.

-E’ una sostanza chimicamente “subdola” se confrontata con i suoi fratelli isomeri. Subdola perché il beta non è l’isomero con attività pesticida ma è uno dei sottoprodotti di sintesi, è l’isomero più stabile, più lipofilico e quindi più bioaccumulabile tanto che potremmo definirlo il componente “fantasma e fossile” degli organoclorurati infatti come prodotto di scarto della sintesi del gamma lindano fino alla fine del xx secolo era sconosciuto al mondo scientifico. Ad esempio qui in italia nella Valle del Sacco è salito alla ribalta delle cronache nel 2005 quando fu scoperto nel latte della centrale del latte di Roma. Questo inquinante è un esempio per la comunità scientifica che l’attenzione sulla salute pubblica delle popolazioni residenti nei territori inquinanti deve essere mantenuta sempre in modo capillare perché il rischio non viene solo dai composti a noi noti ma anche e soprattutto dai metaboliti degli inquinanti stessi.

Il beta-HCH come gli altri inquinanti causano il cancro mediante meccanismi non genotossici e genotossici, i primi attivando i pathways di segnalazione che regolano le attività cellulari come proliferazioni apoptosi ciclo cellulare ecc..i secondi i danni sul DNA, che causano mutazioni purtroppo anche ereditabili. Il beta HCH come molti OCP a livello cellulare, come mostrato da studi svolti dal nostro gruppo di ricerca, agisce come cancerogeno perché attiva pathways di segnalazione STAT3 mediati, agisce come interferente endocrino, attiva gli arilici, mediante ROS espleta un azione genotossica, altera il metabolismo energetico, dai risultati di studi molecolari e cellulari condotti nel nostro laboratorio il beta-HCH è responsabile dell’attivazione di tutte e tre le fasi della cancerogenesi iniziazione, promozione e progressione. La conoscenza dei meccanismo cellulari con cui un OCP agisce ci permette di ipotizzare quali patologie potrebbe innescare, individuare dei marker prognostici e soprattutto biomarker come target di sostanze naturali modulatori di molte proteine coinvolte ad esempio nei pathways di comunicazione. Ad es nel caso del beta-hch l’identificazione della stat3 come hub delle sue risposte cellulari, attivazione degli arilici, la sua azione agonista degli AR o ER cioè l’intereferenza endocrina ci permetterà di selezionare dei composti naturali capaci di inibire tali proteine.
Nel caso del beta HCH dai risultati dei nostri studi su linee cellulari tumorali che rappresentavano sia tumori ormonedipendenti che non, considerando tutte le attività cellulari da esso attivate tanto che da noi è stato definito una piccola molecola con un devastante impatto biochimico cellulare, possiamo ipotizzare che questa piccola molecola possa innescare dei meccanismi di “Chemioresistenza” cioè di resistenza alle terapie antitumorali sia di ultima generazione come inibitori chinasici o anticorpi verso i recettori ad es. HER2, sia verso quelle classiche come cis-Platino, doxorubicina ecc . I nostri risultati scientifici già pubblicati e quelli preliminari sulla chemioresistenza sono una chiara e netta testimonianza che per i malati oncologici provenienti dai territori SIN l’attenzione clinica dovrebbe essere maggiore e richiederebbe anche schemi terapeutici diversi ad esempio integrati con chemiosensibilizzanti specifici. Lo scopo di questo progetto basandoci su dati preliminari è proprio quello di descrivere il linguaggio molecolare di risposta cellulare agli inquinanti nel nostro caso beta-HCH come esempio da applicare poi ad altri composti.

L’HCH come ho già menzionato ha come principale target cellulare la proteina STAT3 un oncoproteina che mediante i suoi pathways canonici e non canonici è responsabile dei processi di cancerogenesi in tantissimi tumori. Ovviamente un programma di prevenzione sanitaria capillare esteso a tutta la popolazione dei territori inquinanti con particolare attenzione ai giovani è imprescindibile e necessario per evitare o prevenire l’insorgenza di patologie non trasmissibili come malattie diabete, obesità, cancro, malattie cardiovascolari, le malattie bronco-polmonari croniche e quelle neurodegenerative e tumore.

Da un rapporto dell’OMS
“Le malattie non trasmissibili costituiscono la principale causa di morte nel mondo, provocando più decessi della somma di tutte le altre cause, e hanno il maggiore impatto sulle popolazioni a basso e medio reddito. La diffusione di queste patologie ha raggiunto proporzioni epidemiche, ma potrebbe essere ridotta in maniera significativa, salvando milioni di vite ed evitando gravi sofferenze, attraverso la riduzione dei fattori di rischio, la diagnosi precoce e cure tempestive. Il Rapporto mondiale sulle malattie non trasmissibili è il primo rapporto sulla situazione di queste malattie a livello globale e sui mezzi a disposizione per mappare l’epidemia, ridurre i principali fattori di rischio e potenziare l’assistenza sanitaria per le persone che già ne sono affette.”

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