Neurotossine e malattie neurodegenerative: associazione tra Paraquat e Parkinson

Corso di Laurea specialistica in
Scienze delle professioni sanitarie della prevenzione
Tesi di Laurea

Università degli Studi del Molise
Facoltà di Medicina e Chirurgia
Anno Accademico 2010/2011


 

Ruolo delle neurotossine ambientali
nella patogenesi delle malattie neurodegenerative:
meta-analisi degli studi di associazione
tra Paraquat e morbo di Parkinson

 

 

Relatore - Chiar.mo Prof. Alfonso Di Costanzo

Laureando - Mauro Lopopolo

 

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Segnalata all'Ecoistituto Alex Langer

 

 

Introduzione

 

Le malattie di Parkinson (PD) e di Alzheimer (AD), le due più comuni malattie neurodegenerative, stanno avendo un continuo e crescente incremento nella popolazione mondiale. Da numerosi studi condotti, questi tipi di malattie sono di origine puramente genetica in una minoranza dei casi, mentre nella maggior parte dei casi sembrano manifestarsi a causa dell’interazione tra fattori genetici ed ambientali. È stato inoltre ipotizzato che l’esposizione ambientale ad alcuni agenti tossici nelle fasi iniziali della vita può essere di particolare importanza eziologica e specie nelle malattie neurodegenerative.

Molte disfunzioni neurologiche, sconosciute diversi anni fa, ed ora da considerare quasi epidemiche, sono con grande probabilità conseguenze dell’azione di varie neurotossine ambientali e di inquinanti alimentari. L’esposizione alle sostanze tossiche ambientali comporta una risposta strettamente individuale che dipende dall’assetto biochimico e immunologico personale.

Negli ultimi tre decenni, la ricerca scientifica ha condotto studi al fine di individuare il rapporto tra l’esposizione ad una tossina ambientale e l’insorgenza di una patologia neurologica o di un deficit neuropsicologico.

 

Si possono delineare in questa ricerca tre momenti:

a) definizione della “storia degli agenti neuroinquinanti”, dalla fonte alla diffusione e al monitoraggio ambientale;

b) caratterizzazione dell’incontro tra sostanza neurotossica e organismo, nel percorso che va dall’interazione con cute e mucose, all’assorbimento e all’eliminazione dell’agente tossico;

c) comprensione e proposta di modelli esplicativi su come l’omeostasi di un sistema complesso come quello nervoso venga alterata a tal punto da creare una situazione patologica.

Indubbiamente le ricerche sperimentali, la medicina del lavoro e l’epidemiologia contribuiscono a chiarire il complesso rapporto tra uomo e ambiente, perché da un lato studi su colture cellulari e animali da laboratorio evidenziano meccanismi biochimici, dall’altro la valutazione dello stato di salute di alcune categorie di lavoratori e sottogruppi di individui della popolazione generale, esposti a sostanze neurotossiche, è estremamente utile per affrontare il problema in termini di sanità pubblica.

 

Inoltre negli ultimi anni, si è assistito ad una sovrapposizione tra gli ambienti di lavoro e quelli di vita, sia per la presenza di categorie di lavoratori che esercitano la loro attività nel tessuto urbano (benzinai, vigili urbani, netturbini, meccanici, ecc.), sia per il peggioramento delle condizioni ambientali in generale che comportano ad esempio la residenza in prossimità di fonti inquinanti (discarica, sito industriale, corsi d’acqua, ecc.).

 

Nei paesi occidentali, esistono limiti ambientali e biologici che tutelano la salute dei lavoratori e della popolazione generale, a differenza dei paesi in via di sviluppo, dove la situazione probabilmente è molto diversa, e le differenze sul piano normativo dovrebbero essere analizzate in maggior dettaglio, per comprenderne le possibili conseguenze sanitarie.

 

I metalli, i solventi e i pesticidi, sono sostanze comunemente considerate neurotossiche, anche se in ambito neurotossicologico non esiste un sistema classificativo analogo a quello proposto dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) per le sostanze cancerogene. Solo recentemente, un gruppo scandinavo ha avviato tale classificazione utilizzando una metodologia molto simile a quella della IARC, e classificando le sostanze in quattro gruppi: sostanza neurotossica per l’uomo, probabilmente neurotossica, possibilmente neurotossica, non neurotossica. Sono state finora classificate cinque sostanze come neurotossiche per l’uomo (alluminio, manganese, n-esano, tricloroetilene, triortocresilfosfato).

 

Schematicamente i seguenti quattro aspetti hanno importanza clinico-epidemiologica nelle interazioni tra fattori ambientali e sistema nervoso:

a) frequenza e caratteristiche cliniche di una intossicazione acuta da neurotossina;

b) frequenza e caratteristiche cliniche delle sequele croniche ad una intossicazione acuta da neurotossine;

c) rapporto tra l’esposizione cronica a neurotossine a basse concentrazioni e l’insorgenza di una patologia neurologica, inclusi i deficit delle funzioni nervose superiori.

 

Attualmente è assolutamente elevato il numero di persone che manifestano, nei confronti di sostanze tossiche ambientali o di alimenti contaminati, reazioni critiche, alla lunga responsabili di disfunzioni sistematiche, capaci di minare la salute. Inoltre, soprattutto nei paesi in via di sviluppo, i bambini che sono già venuti molto spesso a contatto con sostanze tossiche attraverso la placenta della madre crescono in un ambiente malsano, muovendosi a livello dei tubi di scappamento delle automobili, bevendo acqua contaminata e mangiando alimenti inquinati.

 

L’ambiente è invaso da molecole chimiche di sintesi (pesticidi in agricoltura, antibiotici e farmaci in campo medico e zootecnico, additivi alimentari, ecc..) con effetti tossici, teratogeni, mutageni e cancerogeni. Sono in continuo aumento le malattie neoplastiche soprattutto nei bambini, tra cui si annoverano soprattutto, quelle neurodegenerative ed endocrino-metaboliche.

 

La continua esposizione dell’organismo umano a inquinanti ambientali genera reazioni infiammatorie e riparative anomale che possono provocare malattie immunitarie e neurodegenerative (Alzheimer, Parkinson, Sclerosi laterale amiotrofica, ecc..). Le trasformazioni ambientali degli ultimi cent’anni, hanno poi cambiato l’esposizione della specie umana, processo, forse il più inquietante, è l’azione diretta degli inquinanti ambientali sull’embrione e sul feto durante la gestazione, con alterazione delle cellule che formeranno i tessuti e gli organi deputati al controllo metabolico; ciò produce malattie nei nuovi nati che si manifestano in tempi variabili e talvolta dopo lunga latenza clinica.

 

È noto che gli inquinanti ambientali, agiscono anche sul patrimonio genetico del prodotto del concepimento, sulle cellule germinali (oociti e spermatozoi), e sulle cellule somatiche staminali dell’adulto, provocando mutazioni genetiche. Varie patologie, come certi tumori, sono prodotte più che dal patrimonio genomico dell’individuo dall’epigenoma, ossia dall’azione di fattori ambientali sui geni, con malattie ereditarie a lunga scadenza, anche transgenerazionali.

 

Un esempio, molti elementi tossici e cancerogeni, infatti, presenti anche a livelli ritenuti ammissibili per legge nelle acque consumate da soggetti adulti, possono nel periodo della gravidanza, attraverso l’esposizione materno-fetale (acque contaminate), possono essere assunte cronicamente, superare la barriera placentare ed ematocerebrale fetale, e quindi compromettere la salute del futuro nascituro, aumentando il rischio di malattie in età infantile e adulta. Patologie del neurosviluppo (NDD) – autismo, disturbo da deficit dell’attenzione (ADD, attention deficit disorder), disturbo dell’attenzione da iperattività (ADHD, attention deficit hyperactivity disorder) e ritardo mentale, come un aumentato rischio di morbo di Parkinson, morbo di Alzheimer e altre malattie neuro-degenerative e neoplastiche, sono infatti, con sempre maggiori evidenze scientifiche, correlate anche all’esposizione materna a inquinanti chimici ambientali veicolati anche attraverso l’assunzione di acqua.

 

In uno studio pubblicato sulla rivista scientifica “The Lancet” nel 2006, Grandjean e Landigran, identificarono circa 202 sostanze chimiche industriali, capaci di danneggiare il cervello umano.

Parallelamente a queste azioni, deve iniziare però anche una sana politica di trasformazione e controllo, di tutte quelle attività che immettono nell’ambiente un numero sempre più elevato di sostanze tossiche e dagli effetti ancora poco conosciuti.

Evento importante fu il Brain Forum di Roma nel 2010, ove si discusse di un’importante ricerca condotta da alcuni studiosi del Medio-Oriente (Israele), ove l’oggetto principale, erano le complesse interazioni tra geni e ambiente che causano il morbo di Parkinson.

 

L’incidenza molto diversa di questa malattia, in zone differenti della Terra, rivela l’influenza congiunta di corredi genetici variabili nelle diverse popolazioni umane, ma anche l’impatto di fattori ambientali, specialmente quello degli insetticidi in uso in agricoltura.

La rottura del delicato equilibrio tra quelle molecole che mediano i contatti tra i neuroni, i cosiddetti neuro-trasmettitori, progredisce con l’avanzare dell’età e aumenta la suscettibilità al rischio, specie in soggetti portatori di certe varianti genetiche ed esposti agli insetticidi. È ben noto e molto intuitivo che lo stress altera il sistema immunitario, aumentando il rischio di contrarre malattie.

L’uso di insetticidi, produce stress immunitario e aumenta, specie negli anziani, il rischio di contrarre il morbo di Parkinson conseguentemente al contatto.

 

Qualche dato sul Parkinson: colpisce in media, nel mondo, l’uno per cento di coloro che hanno oltre 65 anni, ed è il numero due tra le malattie neurodegenerative. Chi vive in zone rurali è maggiormente soggetto e si è tracciata una mappa mondiale dell’incidenza, che comprende anche l’Italia.

Altro fattore da considerare, è lo stress ossidativo. Infatti, quando i radicali liberi sono presenti in eccesso nell’organismo, sono dei temibili nemici che giorno dopo giorno minano la nostra salute.Ogni giorno, sono innumerevoli le situazioni che mettono a dura prova il nostro benessere, ad esempio: le diverse forme di inquinamento, da quello idrico e alimentare, a quello ambientale; i ritmi oramai frenetici che comportano uno stile di vita poco salutare; le diete spesso squilibrate; e il vizio del fumo e dell’alcol, da una pratica eccessiva di attività fisica, per citarne soltanto alcune.

 

Il nostro corpo, quando si trova in un buono stato di salute, è in grado di eliminare e di tenere sotto controllo i radicali liberi, tramite il proprio sistema antiossidante.

Il problema è però, che questo sistema difensivo di cui siamo tutti dotati, spesso non ce la fa, soprattutto nei soggetti in età avanzata.

D’altra parte il cervello, è particolarmente sensibile ai radicali liberi, per una serie di motivi ben noti: ha un basso contenuto di composti antiossidanti; ha un elevato contenuto di acidi grassi polinsaturi nelle membrane dei neuroni che rappresentano potenziali target di danni ossidativi; ha una limitata capacità di rigenerazione; e non ultimo ha un elevato metabolismo locale dell’ossigeno. Infatti l’encefalo, pur rappresentando solo il 2% del peso corporeo, consuma circa il 20% di tutto l’ossigeno disponibile.

 

Questa caratteristica, assieme a quelle fisiologiche elencate, lo rendono particolarmente sensibile agli assalti dei radicali liberi. Per questo motivo, proprio alcune molecole che caratterizzano lo stress ossidativo, rappresentano un indicatore precoce per i soggetti colpiti da patologie neurodegenerative.

Pertanto, per prevenire il danno ossidativo, bisogna limitare le esposizioni ai fattori di rischio.

 

 

 

 

Testo in chiusura del video:

Il pianoforte è la mia prima lingua, la mia espressione sentimentale.

Se amo, suono. Altrimenti non ne sono capace.

Quando studiavo con Vladigerov, già conoscevo la mia verità.

Sarà sempre così.

Suonerò sempre il pianoforte, cercherò di migliorarmi e di emozionare gli altri.

Sin dall’inizio e ancora oggi salgo sul palco per donare, non per esibirmi davanti a un pubblico di 3.000 persone.

In ogni sala c’è almeno una persona che adora la musica e che ha bisogno di stare meglio.

Se non sei ignorante, sai che devi catturare quella persona.

È questa la mia ossessione.