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G Ital Med Lav Erg 2006; 28:3, Suppl 41
www.gimle.fsm.it
Corrispondenza: Dr. Ivo Iavicoli - Centro di Igiene Industriale,
Università Cattolica del Sacro Cuore, Largo Francesco Vito, 1
- 00168 Roma, Italy - Tel. 06-30154486, Fax 06-3053612,
E-mail: iavicoli.ivo@rm.unicatt.it
EFFECTS OF FINE AIRBORNE PARTICULATE ON NASAL
MUCOSA
Key words: particolato aerodisperso, mucosa nasale, PM 2.5.
ABSTRACT. In the field of Industrial Hygiene, airborne particulate
matter is traditionally defined as small particles made up of solid
substances, little drops of liquid or microbiologic organisms.
There is a strict correlation between the size of particles and their
potentially harmful effects on health. Fine particles, i.e. less than
2.5 micrometers in diameter, have been particularly associated with
premature mortality and other serious health effects.
Animal studies on mice exposed to fine particles from an early age,
have shown of secretory changes in the nasal cavity, with increased
production of acidic muco-substances. In the course of further studies
that are needed to define the effects of PM 2.5 particles on the nasal
mucosa of humans, olfactometry could be used as a screening test to
find first initial alterations caused by fine particles.
INTRODUZIONE
Nell’ambito dell’Igiene Industriale, il particolato aerodisperso è
identificato da un insieme di particelle molto piccole, inferiori a 100 micrometri
di diametro, di materiali solidi, goccioline liquide, o organismi
microbiologici presenti nell’atmosfera (1).
La misura delle particelle è direttamente correlata al loro potenziale
di causare danni alla salute. L’Agenzia per la protezione dell’ambiente
statunitense (2), l’EPA, si sta interessando in particolar modo alle particelle
di diametro uguale o inferiore ai 10 micrometri, perché sono quelle
particelle che generalmente passano attraverso il naso e la trachea ed entrano
nei polmoni. L’EPA raggruppa le particelle con queste caratteristiche
in due gruppi:
• “le particelle grossolane” come quelle che si ritrovano nei pressi
delle strade e le industrie polverose, con un diametro che misura tra
2.5 e 10 micrometri. Queste particelle sono dette pure inalabili in
quanto sono in grado di penetrare nel tratto superiore dell’apparato
respiratorio (dal naso alla laringe);
• “le particelle fini” come quelle che si trovano nel fumo e nella nebbia,
con un diametro inferiore a 2.5 micrometri. Queste particelle
possono essere direttamente emesse da sorgenti come gli incendi
delle foreste, o si possono formare quando gas emessi da industrie o
automobili reagiscono nell’aria. Queste particelle includono le ultrafini
con un diametro aerodinamico inferiore a 0.1 micrometri.
Diversi studi hanno mostrato una significativa associazione tra l’esposizione
alle particelle fini e patologie respiratorie, come l’asma e l’insufficienza
respiratoria, e cardiache, come attacchi cardiaci e alterazioni del
ritmo e morti premature. Individui particolarmente sensibili sono gli anziani,
le persone con patologie cardiache e respiratorie e i bambini (3-5).
Numerosi pertanto sono gli effetti sistemici causati dalle particelle
fini o respirabili che facilmente, per il loro diametro aerodinamico, giungono
nel tratto inferiore dell’apparato respiratorio.
Scopo di questa breve rassegna è di analizzare gli studi che hanno
cercato di verificare gli effetti delle particelle fini sulla mucosa nasale.
LE PARTICELLE FINI E GLI EFFETTI SULLA MUCOSA NASALE
Da alcuni anni tale argomento ha destato gli interessi degli studiosi
soprattutto per la maggiore attenzione rivolta agli aspetti qualitativi della
salute del paziente. Modelli animali sono stati presi in esame per testare
gli effetti degli inquinanti sulle alte vie aeree. Ad esempio sono state determinate
concentrazioni di PM2.5, NO 2 e carbone nero in sezioni istologiche
delle cavità nasali di topi esposti all’aria di San Paolo del Brasile e
topi di controllo esposti alla stessa atmosfera depurata con filtri ambientali
(6). Si è visto che tra i due gruppi vi era una notevole differenza di
concentrazione degli inquinanti, e nel gruppo di esposti si è rilevato una
metaplasia dell’epitelio nasale in senso muciparo con aumento della componente
secretrice acida.
È noto che le caratteristiche reologiche del muco sono fondamentali
per un corretto svolgimento delle funzioni nasali (di filtro, di difesa ed olfattiva)
(7). Infatti l’aumento di acidità delle secrezioni nasali si traduce
in un’alterata composizione delle glicoproteine costituenti lo stesso, con
edema intracellullare (8) ed aumento della viscosità (9). Dal punto di vista
funzionale queste alterazioni si traducono in un’alterazione del battito
ciliare, con deficit di difesa aspecifica, diminuzione nella sintesi di IgA
secretorie cioè della difesa specifica, alterazione del microambiente nasale
con impedimento delle interazioni molecolari che sono alla base
della corretta percezione olfattiva.
Molti Autori hanno esaminato differenti modelli animali riscontrando
le alterazioni sistemiche legate all’inalazione di inquinanti ambientali.
Lei e coll. (10) hanno messo in evidenza l’incremento dell’infiammazione
polmonare in ratti con ipertensione polmonare esposti ad
inquinanti. Calderon-Garciduenas e coll. (11) hanno dimostrato l’aumento
di produzione di COX2 dalle cellule endoteliali dei vasi cerebrali
di uomini e cani di Città del Messico con conseguente infiammazione del
tessuto nervoso indicando una correlazione fra tale stato ed il morbo di
Alzheimer.
Dalla metanalisi della letteratura appare evidente quindi come l’inalazione
del particolato aerodisperso sia alla base di processi flogistici cronici
che si traducono successivamente in patologie degenerative. Risultano
però interessanti i rilievi di un gradiente di concentrazione prossimodistale,
con concentrazioni maggiori a livello della testa dei turbinati inferiori
e minori in prossimità della coda degli stessi, di tali tossici, in particolare
del PM 2.5 (6), così come precedentemente osservato per i danni
diretti causati dall’ozono (12).
CONCLUSIONI
Da tali osservazioni ne deriva che il particolato aerodisperso è responsabile
di patologie infiammatorie croniche non solo in ambito respiratorio,
ma anche in altri distretti. Cosa più importante però a nostro giudizio
è il fatto che gli effetti sono causati dalla deposizione del particolato.
In particolare si manifestano già a livello della porzione anteriore
delle fosse nasali fino all’albero bronchiale. Ci sembra dunque utile testare
la funzione olfattiva che è una delle prime funzioni che possono essere
inficiate da tali inquinanti. A questo scopo si può identificare nell’olfattometria
un test di screening per i primi segni di alterazioni causate
dal particolato aerodisperso.
BIBLIOGRAFIA
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DNA damage in nasal and brain tissues of canines exposed to air pol-