9 NOVEMBRE 2018 IV GINNASIO LICEO ‘’PALMIERI’’

SEMINARIO AMBIENTE, SALUTE, EPIGENETICA

Dott. Giovanni De Filippis Dott.ssa Anna Maria Raho

Commissione Ambiente Salute OMCEO LecceDipartimento di Prevenzione

DETERMINANTI DELLA SALUTE E BENESSERE DI UNA POPOLAZIONE

Inquinamento è un’ alterazioni chimico, fisico microbiologico di:

• Aria

• Suolo

• Acqua

CICLO DELL’ACQUA

CICLO DELL’ACQUA IN AMBIENTE FORTEMENTE ANTROPIZZATO

LA FALDA ACQUIFERA

LE PRESSIONI ANTROPICHE SULLA FALDA

I PRINCIPALI CONTAMINANTI DELL’ACQUA:

• Prodotti fitosanitari

• Nichel

• Arsenico

• IPA

• Cadmio

• Vanadio

• Ecc.

CICLO INTEGRATO DELL’ACQUALa risorsa si tutela dalla sorgente sino alla fine dopo l’utilizzo da parte dell’uomo. Un impegno che tutela contemporaneamente l’ambiente e il territorio.

L’essere umano assume in media 1,5-2 l di acqua al giorno utilizzandone altri 200 l al giorno per usi civili

Le acque migrano verticalmente verso il basso sotto l’azione della gravità sino a raggiungere le acque marine che dalla costa si sono infiltrate

verso l’interno della penisola (acque marine di invasione continentale). Le acque dolci, meno dense delle acque marine, sono quindi costrette a

interrompere il loro moto verso il basso e a dirigersi lateralmente verso la linea di riva dando luogo a una potente falda carsica profonda.

Questa falda ha la forma di una lente biconvessa. La superficie superiore della lente (superficie freatica) raggiunge nella zona mediana dellapenisola salentina la quota massima di +3m mentre è prossima al livello del mare lungo la fascia costiera. Lo spessore massimo della falda è circa120m.

Schema idrogeologico del Salento (Sezione trasversale)

Fonte: Elab. di Michele Maggiore, Pietro Pagliarulo

Schema idrogeologico del Salento (Sezione longitudinale)

Sappiamo che cosa beviamo?

In uno studio pubblicato su ‘’Le Scienze’’ sono stati analizzati campioni di acqua di rubinettoprelevati da 157 località suddivise per Regione, per un totale di 105 Province su 111, erappresentativi dei consumi quotidiani degli italiani. I risultati hanno mostrato che la qualitàdelle nostre acque di rubinetto è abbastanza buona.

Un altro studio pubblicato sempre su ‘’Le Scienze’’ ha analizzato la qualità delle acque mineraliin commercio in Italia che devono osservare una normativa diversa rispetto a quella che regolala qualità delle acque di rubinetto.

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Le analisi utilizzate per il rinnovo delle etichette vengono di norma effettuate ogni 5 anni.

Stabilità atmosferica: indica il grado di turbolenza della massa d'aria all'interno dell'area di studio.

SCHEMA DELLA “CATENA MODELLISTICA”

satellite Sentinel 5PDallo spazio le mappe dell'inquinamento

I PRINCIPALI CONTAMINANTI ATMOSFERICI:

• Ossido di Carbonio

• Piombo

• Ossidi di Azoto

• Anidride solforosa e acido solforico

• Benzene e SOV

• IPA

• Ozono

• Polveri

Insieme delle particelle

presenti in atmosfera,

che siano di derivazione

naturale o antropica.

• Metalli (cromo, cadmio, mercurio, ecc)

• Fibre

• IPA

• Diossine

• Pollini

• Inerti, ecc

Le polveri possono contenere:

I metalli pesanti come il cadmio, il piombo e il mercurio sono sostanze inquinantispesso presenti nell’aria come risultato di diversi tipi di attività industriale. Anchequando la loro concentrazione nell’atmosfera è bassa, si possono accumularenel terreno entrando nella catena alimentare (sia via terra che via acqua).

INQUINAMENTO ATMOSFERICO

LIMITI NORMATIVI vs INDICAZIONI OMS

European Environment AgencyAir quality in Europe — 2016 report

Confronto della percentuale di popolazione urbana europea esposta a concentrazioni pari ai limiti fissati dall’UE o ai suggerimenti OMS. Europa, 2012-2014

INQUINAMENTO ATMOSFERICO

LIMITI NORMATIVI vs INDICAZIONI OMS

La canadese Carbon Engineering ha messo in commercio una nuova tecnologia che cattura

l’anidride carbonica (CO2) direttamente dall’atmosfera e la utilizza per produrre combustibili sintetici a

basso tenore di carbonio, l’intero progetto è ispirato all’azione delle foreste sulla qualità dell’aria.

Utilizzando una tecnologia DAC, ovvero di “cattura diretta dell’aria”, il processo inizia con

l’aspirazione dell’aria attraverso grandi ventole che la convogliano verso un contattore, una struttura a

nido d’ape, entro il quale la CO2 appena estrapolata viene fatta reagire con delle soluzioni acquose e il

risultato finale è la formazione di piccole sfere (pellet) che intrappolano al loro interno proprio l’anidride

carbonica estratta dall’aria.

VIE DI ESPOSIZIONE PER LA POPOLAZIONE UMANA

European Environment Agency

LE FAMIGLIE RADIOATTIVERADON

Il Radon è un gas

nobile inodore e

insapore

Viene prodotto dal

decadimento

radioattivo

dell’Uranio naturale

E’ esso stesso

radioattivo

• L’unità di misura utilizzata per esprimere la concentrazione di radon è: Bq/m3

numero di disintegrazioni spontanee che avvengono in un secondo in un

volume di 1 metro cubo di aria

IL DECADIMENTO DEL RADON

LE FONTI DEL RADON

I rischi sanitari derivati dall'esposizione al radon sono dovuti ai discendenti alfa emettitori a vita breve

Po218 e al Po214 che si attaccano particelle di polvere e quando vengono inalati si depositano

nell'apparato respiratorio in punti diversi a seconda delle dimensioni delle particelle. Qui esse decadono

emettendo particelle alfa che interagiscono sulle cellule dell'apparato respiratorio e sul loro corredo

genetico causando un effetto mutageno.

EFFETTO SULLA SALUTE DEL RADON

A parità di concentrazioni di radone di durata dell'esposizione ilrischio di tumore polmonare èmolto più alto (circa 25 volte) per ifumatori rispetto ai non fumatori.

(da quaderni per la salute e la sicurezza ISPESL 2007)

EFFETTO SULLA SALUTE DEL RADON

AMIANTOAmianti, o asbesti: termine commerciale usato per indicare, non una singolasostanza, ma vari tipi di silicati naturali che si presentano in forma fibrosa.

ROCCE IN CUI SI FORMA L’AMIANTO

FONTI DI AMIANTO

EFFETTO SULLA SALUTE DELL’AMIANTO

Scienza interdisciplinare che studia gli effetti avversi dovutiall’interazione tra un organismo e qualsiasi sostanza in grado dimodificarne l’equilibrio attraverso una alterazione dei processibiochimici e molecolari.

TOSSICOLOGIA

Dal greco toxon = freccia per il veleno utilizzato sulla punta dellafreccia per avvelenare il nemico in battaglia o dal nome dell’alberotaxus, dal cui legno si ottenevano le frecce migliori e le cui baccheerano velenose e utilizzate per intingere la punta della freccia

Gli studi tossicologici possono essere condotti:

• su organi e tessuti prelevati da animali (ex vivo)

• su animali da laboratorio (in vivo)

• su colture cellulari, microorganismi, frazioni subcellulari, enzimipurificati (in vitro)

• con modelli matematici e previsionali (in silico)

• su popolazioni (studi epidemiologici, studi epidemiologici, studiclinici, studi sul campo)

• Studi Sperimentali. Si somministra la sostanza con precise modalità(dose, tempo, via ecc.) e se ne studiano gli effetti tossici.L’esposizione alla sostanza è controllata. L’esposizione ad altresostanze è eliminata o comunque controllata (gruppi di controllo).

• Studi Epidemiologici. Si studiano gli effetti di una sostanza supopolazioni umane che sono comunque esposte alla sostanza,presente nell’ambiente o somministrata a scopo terapeutico(farmaci, vaccini). L’esposizione non può essere controllata (tranneche per i farmaci). Gli individui sono contemporaneamente esposti amolte altre sostanze o condizioni che possono influenzare l’effettotossico.

Tossicità acuta se causa rapidamente ed anche in piccolissimequantità gravi danni o morte;

Tossicità cronica se causa un danno dopo ripetute esposizioni o ildanno risulta evidente solo dopo un lungo periodo.

DOSE-RISPOSTA della popolazione

Curve di risposta con o senza soglia

DEFINIZIONE

‘’massa di tessuto che cresce in eccesso ed in modo

scoordinato rispetto ai tessuti normali, e che persiste in

questo stato dopo la cessazione degli stimoli che hanno

indotto il processo’’ (oncologo Rupert Allan Willis)

Neoplasia dal greco νέος, nèos, «nuovo», e πλάσις, plásis,«formazione»

Tumore dal latino tumor, «rigonfiamento»

L’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro –IARC- e American Association for Cancer Research – AACR- stimano chel’inquinamento ambientale causi il 2% dei tumori.

Percentuali di tumori (media per tutte le sedi) dovute a fattori prevenibili – AACR, 2013

• Quale è il livello di esposizione?

• A quale concentrazione una data sostanza è presentenei vari comparti ambientali/ dieta/aria /ambientilavorativi/in prodotti ad uso voluttuario?

• Attraverso quali vie l’uomo è esposto: (inalatoria,cutanea, orale..)?

• In quali situazioni: lavoro, ambiente, stili di vita,alimentazione..

• A quale sostanza si è esposti?

Il Dipartimento di Prevenzione

Il Dipartimento di Prevenzione è articolato in Aree Territoriali composte dalle Unità

Operative di:

a) Igiene e Sanità Pubblica (SISP)

b) Prevenzione e Sicurezza negli Ambienti di Lavoro (SPESAL)

c) Igiene degli Alimenti e della Nutrizione (SIAN)

d) Sanità animale (SIAV AREA A)

e) Igiene della produzione, trasformazione, commercializzazione, conservazione e

trasporto degli alimenti di origine animale e loro derivati (SIAV AREA B)

f) Igiene degli allevamenti e delle produzioni zootecniche (SIAV AREA C).

La prevenzione è un insieme di attività, azioni ed interventi attuati con il fine prioritario dipromuovere e conservare lo stato di salute ed evitare l’insorgenza di malattie.

OBIETTIVO: conseguimento di uno stato di completo benesserefisico, psichico e sociale dei singoli e della collettività

COME E’ CAMBIATO NEL TEMPO IL RAPPORTO TRA MALATTIE INFETTIVE E MALATTIE CRONICHE?

CENNI DI GENETICA

La GENETICA è la scienza che studia l’ereditarietà attraverso l’esistenza della “variazione”.

E’ una scienza nata circa 150 anni fa grazie ad un studioso austriaco di nome Mendel

Nei cromosomi si trovano tutte le informazioni ereditarie che

permettono la “costruzione” dell’individuo.

Coppie di alleli responsabili ognuna di un carattere ereditario (colore degli occhi, dei capelli…)

GENI E ALLELI

I caratteri di un individuo sono descritti da moltissimi geni. Alcuni caratterisono dominanti ed altri recessivi.

LA TRASMISSIONE DI UN SOLO CARATTERE

LA TRASMISSIONE DI UN SOLO CARATTERE

Tutti i figli (100%) avranno gli occhi marroni:

• 50% omozigoti MM

• 50% eterozigoti Mm

CENNI DI EPIGENETICA

EPIGENETICA

Lo studio dei cambiamenti ereditabili del genoma che avvengonosenza cambiamento della sequenza del DNA.

Epi- dal greco = oltre Epigenetica = Oltre la genetica

E’ una branca della biologia che studia le modifiche chimiche a carico del DNA o delle regioniche lo circondano, che non coinvolgono cambiamenti nella sequenza dei nucleotidi (essa studiale interazioni tra i geni e i loro prodotti, che portano il fenotipo a manifestarsi, senza che vi siaun cambiamento nella sequenza del codice genetico).

Questa scienza, infatti, studia il modo in cui l’ambiente interferisce sul genoma, dirigendonel’espressione e la manifestazione fenotipica; partendo da uno stesso genotipo (corredogenetico), cioè, si possono realizzare differenti fenotipi (la manifestazione visibile del corredogenetico, tutte le caratteristiche osservabili di un organismo vivente).

Fonte Slides Epigenetica Seminario Dott. E. Burgio

E’ durante questo processo chequalsiasi interferenza da parte diagenti esogeni (agenti chimici, ecc)può alterare la programmazione diorgani e tessuti.

Dimensioni delle diverse componenti del particolato

biomagnificazione

10 REGOLE PER RIDURRE L’ESPOSIZIONE

Il tasso di assorbimento specifico o SAR (acronimo di Specific Absorption Rate) esprime la misura della percentuale di energia elettromagnetica assorbita dalcorpo umano quando questo viene esposto all'azione di un campo elettromagnetico a radiofrequenza (RF)

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STUDIO MAPEC

“Ogni modificazione della normale composizione o stato fisico

dell’aria atmosferica, dovuta alla presenza nella stessa di uno o

più sostanze in quantità o con caratteristiche tali da alterare le

normali condizioni ambientali e di salubrità dell’aria, da costituire

pericolo ovvero pregiudizio diretto o indiretto per la salute

dell’uomo; da compromettere le attività ricreative e gli altri usi

legittimi dell’ambiente, alterare le risorse biologiche e gli

ecosistemi ed i beni materiali pubblici e privati”

(D.P.R. 203/88, dalla direttiva quadro europea del 1999

sulla “Valutazione e gestione della qualità dell’aria”)

L’inquinamento atmosferico è un cancerogeno umano, e i composti chimici

adsorbiti al particolato atmosferico sono fortemente associati con l’aumento

dell’incidenza del cancro al polmone, malattie cardiache e malattie croniche

Introduzione

Fonte: Tesi di Laurea Dott. Giovanni Imbriani

Gli inquinanti presenti nell'aria possono essere di varia natura, e suddivisibili in diverse

categorie a seconda della loro origine, antropica o naturale, e sulla base delle loro

caratteristiche chimiche.

I principali inquinanti atmosferici che

vengono monitorati ai fini della salute

pubblica sono:

• monossido di carbonio (CO)

• biossido di zolfo (SO2)

• benzene (C6H6)

• biossido di azoto (NO2)

• ozono (O3)

• benzo(a)pirene (BaP)

• particolato atmosferico (PM)combustione di carburanti ai fini della

produzione di energia termica, gli

inceneritori, gli impianti di

riscaldamento domestico, i

combustibili dei veicoli, ma anche fonti

industriali, ed il traffico veicolare.

polveri sospese, il materiale organico

disperso dai vegetali, come pollini e

frammenti di piante, il materiale

inorganico prodotto da agenti naturali

come vento e pioggia e dall’erosione

del suolo, il sale marino, e le tempeste

di sabbia.

Sorgenti antropiche

Sorgenti naturali

Il particolato atmosferico ha effetti negativi sulla salute, non solo ad alte

concentrazioni, ma anche a quei livelli di esposizione che sono riscontrabili

sia nei paesi sviluppati che nei paesi in via di sviluppo

Gli effetti avversi sulla salute sono

molteplici, si osservano danni a carico

del sistema cardiovascolare e del

sistema respiratorio, danni al DNA e

cancro

Tutta la popolazione esposta risulta colpita, però la suscettibilità delle

diverse fasce della popolazione al PM varia in relazione all’età, alle

condizioni di salute dei soggetti, alle abitudini alimentari e agli stili di vita

Epidemiologia

classica

Valuta l’outcome finale dell’effetto dell’esposizione

ambientale, quale la malattia

Valuta gli effetti sanitari legati all’esposizione a

contaminanti ambientali

In particolare, fornisce nuove prospettive sullo studio

dei rischi ambientali della fascia della popolazione in

età pediatrica, in quanto i bambini possono essere

più suscettibili alle sostanze tossiche e cancerogene

presenti nell’aria

Epidemiologia

molecolare

Caso studio: Progetto Mapec_LIFEMonitoring air pollution effects on children

Studio di coorte multicentrico, che si pone l’obiettivo di investigare il ruolo dei

biomarcatori di effetto biologico precoce in 1000 bambini di 6-8 anni di

5 città italiane (Lecce, Brescia, Torino, Perugia, Pisa) esposti

all’inquinamento dell’aria

LECCE

PISA

BRESCIA

TORINO

PERUGIA

Test di laboratorio per rilevare la presenza di

modificazioni del DNA nelle cellule della mucosa

della bocca;

Indagine biologica:

Indagine sulla qualità dell’aria:

Indagine sugli stili di vita:

Raccolta di informazioni per evidenziare altri

fattori in grado di provocare modificazioni

cellulari

Rilevazione di sostanza chimiche in grado di

provocare modificazioni cellulari;

Sono stati raccolti CAMPIONI DI SALIVA e di CELLULE DELLA MUCOSA

BUCCALE dei bambini su cui effettueremo le indagini per valutare eventuali effetti

di esposizione ad inquinanti atmosferici

Test del Micronucleo

Test del Micronucleo

Test di mutagenicità largamente utilizzato come marcatore di effetto biologico precoce, a

causa della sua proprietà di rendere manifesti danni al DNA dovuti o a sostanze chimiche

clastogene, o in grado di indurre aneuploidie

Il MN appare nel citoplasma delle

cellule interfasiche come un piccolo

nucleo addizionale, molto più piccolo

del nucleo principale. Si forma in

seguito alla presenza nella cellula di

frammenti di cromosomi acentrici, o di

interi cromosomi che non vengono

inclusi nel nucleo principale della

cellula figlia al momento della

divisione nucleare, riflettendo

l’avvenuto evento clastogeno o

aneugenico

La frequenza di base con cui si riscontrano cellule con MNi, all’interno della mucosa buccale,

varia da 0,5-2,5 MNi/1000 cellule.

Nelle persone sane è raro trovare all’interno delle cellule più micronuclei, invece la frequenza

aumenta in quegli individui esposti a radiazioni o altri agenti genotossici

Il test del MN è stato recentemente proposti quale marcatore di effetto per lo studio

degli inquinanti aerodispersi. Non si presta ad una interpretazione individuale ma

collettiva e permette di individuare i sottogruppi di popolazione che possono trarre

maggior vantaggio da interventi di prevenzione primaria sulle fonti di rischio

Questo tipo di approccio integrato epidemiologico-molecolare-ambientale può

rappresentare una svolta nel campo della prevenzione delle malattie croniche

ambiente-correlate in quanto, attraverso l’analisi contemporanea di diverse variabili,

riesce a descrivere precocemente la relazione causa-effetto tra esposizione a

determinati inquinanti e danni biologici

L’epidemiologia molecolare rappresenta un moderno approccio che può essere

utilizzato per la valutazione degli effetti sanitari legati all’esposizione a contaminanti

ambientali. Essa si basa essenzialmente sulla comprensione delle interazioni gene-

ambiente e sullo studio di modelli di previsione del rischio prima che l’evento

morboso si manifesti

Considerazioni

MICROPLASTICHE

MICROPLASTICHELo studio per ora è stato effettuato dai ricercatori dell'Agenzia dell'Ambiente austriaca su un piccolo gruppo di

otto partecipanti provenienti da Europa, Giappone e Russia. Nelle feci di tutti coloro che sono stati esaminati

sono state trovate particelle di microplastiche: ben nove tipi diversi di polimeri su dieci varietà testate. Le più

comuni? Polipropilene e polietilene tereftalato. Le dimensioni delle particelle andavano da 50 a 500 micrometri.

In media sono state trovate 20 particelle di microplastiche (in generale si intende tutte quelle inferiori a 5mm) in

ogni dieci grammi di feci. Si suppone che possano essere entrate nel corpo umano attraverso la catena

alimentare o anche, in qualche modo, per prodotti legati alla cosmesi dove l'uso di microsfere di plastica, anche

se presto saranno al bando in Europa, è molto comune.

"Questo è il primo studio nel suo genere e conferma ciò che sospettavamo da tempo, ovvero che la plastica

alla fine raggiunge l'intestino umano" ha spiegato Philipp Schwabl, ricercatore presso l'Università di Medicina

di Vienna che ha diretto lo studio, precisando che i nuovi esami potrebbero indicare anche la possibilità che ci

siano collegamenti con malattie gastrointestinali.

"Le particelle microplastiche più piccole sono in grado di entrare nel flusso sanguigno, nel sistema linfatico e

possono persino raggiungere il fegato" ha detto Schwabl. "Ora che abbiamo le prime prove di microplastiche

negli esseri umani, abbiamo bisogno di ulteriori ricerche per capire cosa questo significhi per la salute umana.

I DATI SANITARI

I DATI AMBIENTALI