Inquinamento atmosferico
L’inquinamento atmosferico, in particolare legato al traffico autoveicolare, al riscaldamento domestico e agli insediamenti industriali, rappresenta un importante fattore di rischio per la salute umana. Tra i più rilevanti inquinanti per la salute umana ci sono il particolato atmosferico (PM2.5 e PM10), il biossido di azoto (NO2) e l’ozono (O3), e, soprattutto da fonti industriali, il biossido di zolfo (SO2).
Gli effetti sulla salute sono sia acuti che cronici. Elevati livelli di inquinamento nel breve termine possono causare l’insorgenza di sintomi acuti o l’aggravamento di patologie cardiovascolari e respiratorie, mentre nel lungo termine possono aumentare il rischio di malattie respiratorie e cardiovascolari croniche, problemi di crescita del feto e un aumento della mortalità per neoplasie nella popolazione generale.
Quali sono gli effetti dell’inquinamento atmosferico sulla salute? Quali sono i fattori di rischio che aumentano la vulnerabilità della popolazione?
Salute cardiovascolare e cerebrovascolare
L’esposizione prolungata all’inquinamento atmosferico, soprattutto legato al traffico veicolare, è associata a un incremento della mortalità per tutte le cause cardiovascolari (evidenza alta, soprattutto per PM2.5), per malattie ischemiche del cuore (evidenza alta, soprattutto per PM2.5 e NO2) e ictus (evidenza bassa-moderata per PM2.5) (HEI 2022).
Inoltre l’inquinamento è associato ad un incremento dell’incidenza di malattie ischemiche del cuore (evidenza moderata) e di ictus (evidenza bassa-moderata, soprattutto per PM2.5) (HEI 2022).
L’esposizione acuta all’inquinamento atmosferico (associato al traffico veicolare) è associata a un incremento a breve termine della mortalità cardiovascolare, sia per PM2.5 che per PM10 .
Le persone che soffrono di insufficienza cardiaca, aritmie (evidenza sia per PM che per NOx) e ipertensione (evidenza per PM) sono più suscettibili agli effetti immediati dell’esposizione a inquinamento atmosferico (De Bont et al.,2022).
Quali sono le cause?
I meccanismi biologici attraverso cui gli inquinanti atmosferici (in particolare del PM) agiscono sul sistema cardiovascolare includono (HEI 2022; De Bont et al.,2022):
- aumento dello stress ossidativo e infiammazione, che determina problemi di funzionalità dei vasi sanguigni, come la disfunzione endoteliale e l’accelerazione dell’aterosclerosi, che favoriscono la formazione di coaguli di sangue (effetti protrombotici) per esposizioni a lungo termine
- alterazione della funzionalità del sistema nervoso autonomo, mediata dall’inalazione di polveri/particolato, con conseguente aumento a breve termine della pressione sanguigna e alterazioni del ritmo cardiaco.
Effetti osservati in Italia
Nello studio nazionale BIGEPI (Gariazzo et al., 2023) il rischio di mortalità per malattie cardiovascolari aumenta di circa il 2% nei giorni in cui l’aria è più inquinata.
Effetti acuti dell’inquinamento atmosferico sulla mortalità per cause cardiovascolari nella popolazione adulta per incrementi nei livelli giornalieri di particolato fine
Descrizione indicatore
Questo indicatore descrive l’incremento nel rischio di mortalità giornaliera per incrementi di 10 μg/m3 di PM2.5 in Italia (2013-2015). Per esempio, essere esposti a concentrazioni giornaliere di PM2.5 elevate (maggiori di 10 μg/m3 rispetto ai giorni precedenti) incrementa il rischio di mortalità per tutte le cause cardiovascolari del 2.3% (lag 0-5).
Fonte: BIGEPI
Salute respiratoria
L’esposizione acuta ad inquinamento atmosferico è associata a un incremento della mortalità per tutte le malattie del sistema respiratorio, in particolare per PM2.5 e PM10 e SO2 e di ospedalizzazioni e accessi in pronto soccorso per asma, in particolare per O3 e NO2 e SO2.
Quali sono le cause?
I meccanismi biologici attraverso cui gli inquinanti atmosferici agiscono sul sistema respiratorio includono (HEI 2022; IARC 2015; Hill et al.,2023).
- l’infiammazione eosinofila e neutrofila, l’interazione con allergeni ambientali, lo stimolo delle terminazioni nervose sensoriali delle vie aeree e modifiche epigenetiche come la metilazione che contribuiscono allo sviluppo e all’esacerbazione dell’asma;
- infiammazione e rimodellamento delle vie aeree, stress ossidativo, aumento della reattività bronchiale, amplificazione delle infezioni virali, ridotta clearance mucociliare (il naturale meccanismo di protezione che il corpo utilizza per impedire l’ingresso agli agenti patogeni nei polmoni) e compromissione della funzionalità polmonare che contribuiscono al maggior rischio di sviluppare BPCO e riacutizzazioni della patologia;
- danni cromosomiali ed effetti genotossici (effetti dannosi che determinate sostanze possono avere sul materiale genetico delle cellule, come il DNA) sulle cellule polmonari, probabilmente dovuti ad un meccanismo di promozione della formazione e sviluppo dei tumori (oncogenesi) mediato dall’infiammazione, sono possibili meccanismi di cancerogenicità degli inquinanti atmosferici (in particolare per il PM).
Effetti osservati in Italia
Nello studio nazionale BIGEPI (Gariazzo et al., 2023) il rischio di mortalità per malattie respiratorie aumenta di circa il 5% nei giorni in cui l’aria è più inquinata.
Effetti acuti dell’inquinamento atmosferico sulla mortalità per cause respiratorie nella popolazione adulta per incrementi nei livelli giornalieri di particolato fine
Descrizione indicatore
Questo indicatore descrive l’aumento nel rischio di mortalità giornaliera per incrementi di 10μg/m3 di PM2.5 in Italia (2013-2015). Per esempio, essere esposti a concentrazioni giornaliere di PM2.5 elevate (maggiori di 10 μg/m3 rispetto ai giorni precedenti) incrementa il rischio di mortalità per tutte le cause respiratorie del 4.55% (lag 0-5).
Salute metabolica e diabete
L’esposizione cronica a inquinamento atmosferico (associato al traffico veicolare) è associata ad un incremento nel rischio di diabete mellito di tipo 2 (evidenza moderata) soprattutto per NO2 (HEI 2022).
Quali sono le cause?
I meccanismi biologici attraverso cui gli inquinanti atmosferici agiscono sulla salute metabolica includono (HEI 2022):
- attivazione della risposta infiammatoria sistemica, respiratoria e del grasso viscerale, mediata prevalentemente dall’interleuchina-6 (IL-6, citochina infiammatoria) e dal fattore di necrosi tumorale (TNF-α), che favorisce lo sviluppo di insulino-resistenza e di disturbi del metabolismo glucidico e lipidico.
Effetti osservati in Italia
In uno studio condotto a Roma il rischio di diabete aumenta di circa l’1% nelle persone esposte cronicamente all’inquinamento atmosferico (Renzi et al.,2018).
Effetti cronici dell’inquinamento atmosferico sul rischio di diabete nella popolazione adulta
Descrizione indicatore
Questo indicatore descrive l’incremento nel rischio di sviluppare il diabete mellito di tipo 2 per incrementi di 20μg/m3 di NOx a Roma (2008-2013). Per esempio, essere esposti cronicamente a concentrazioni di NOx più alte di 20μg/m3 incrementa il rischio di sviluppare il diabete mellito di tipo 2 del 1.1%
Fonte: Renzi 2018
Salute in gravidanza
L’esposizione a inquinamento atmosferico durante la gravidanza (associato al traffico veicolare) è associata a un incremento del rischio di basso peso alla nascita, neonati piccoli per età gestazionale (evidenza moderata) e nascite pretermine (evidenza bassa) (HEI 2022).
Quali sono le cause?
Le particelle ultrafini possono attraversare la barriera ematoplacentare passando dalla circolazione materna a quella placentare e quindi a livello del feto. I meccanismi biologici attraverso cui gli inquinanti atmosferici agiscono sulla salute in gravidanza includono (HEI 2022):
- danni al DNA (soprattutto mitocondriale) derivanti dallo stress ossidativo a livello della placenta, del sangue materno e del feto, nonché cambiamenti epigenetici, endocrini e metabolici e ridotta funzionalità vascolare a livello placentare;
- ridotta produzione del fattore di crescita placentare (importante per lo sviluppo placentare e l’angiogenesi) causate dall’esposizione ad alte concentrazioni di NO2 durante la gravidanza;
- stato infiammatorio già fisiologicamente presente durante la gravidanza, incrementando il numero di citochine pro-infiammatorie che possono passare la barriera placentare.
Effetti osservati in Italia
In uno studio condotto in 6 città italiane (Asta et al., 2019) il rischio di parto pretermine è risultato associato ad incrementi di inquinamento solo a Roma e Palermo. Il rischio, per range interquartile di inquinante, aumenta a Roma del 7% per 10 µg/m3 di PM10 (IC95% 2-12), a Palermo del 29% (IC 3-62) per 16 µg/m3 di ozono.
Salute dei bambini
L’esposizione cronica a inquinamento atmosferico (associato al traffico veicolare) in età infantile è associata a un aumento del rischio di asma (evidenza moderata-alta) e infezioni delle vie respiratorie inferiori (evidenza moderata-alta) soprattutto per l’esposizione a NO2 e PM10 (HEI 2022).
L’esposizione acuta agli inquinanti atmosferici può essere associata a un aumento a breve termine dei ricoveri e degli accessi in Pronto Soccorso per asma (Zheng et al., 2021), un aumento delle infezioni acute delle alte e basse vie respiratorie un aumento della mortalità per tutte le cause nel primo anno di vita (SO2 e NO2) (Luben et al., 2023).
Quali sono le cause?
L’inquinamento atmosferico può contribuire al rischio di malattie respiratorie nei bambini attraverso diversi meccanismi che includono (HEI 2022):
- stress e danno ossidativo, induzione del rimodellamento delle vie aeree, attivazione di vie infiammatorie e risposte immunologiche e sensibilizzazione respiratoria agli allergeni con conseguente maggior rischio di sviluppare asma;
- riduzione della clearance mucociliare (meccanismo di protezione che il corpo utilizza per impedire l’ingresso agli agenti patogeni nei polmoni) e riduzione dell’attività dei macrofagi alveolari con conseguente aumento delle infezioni delle vie respiratorie inferiori (HEI 2022);
- maggiore esposizione poiché i bambini inspirano più aria rispetto agli adulti in rapporto alle dimensioni corporee e trascorrono più tempo all’aria aperta, eseguendo attività fisica e respirando intensamente. Inoltre, le concentrazioni di inquinanti sono maggiori a livello del suolo e ad altezza di bambino.
Salute degli anziani
L’esposizione cronica all’inquinamento atmosferico nella popolazione anziana aumenta il rischio di malattie cardiovascolari (de Bont et al., 2022; Wang et al., 2020), malattie respiratorie (Danesh Yazdi et al.,2021; Simoni et al.,2015) e malattie neurologiche, in particolare malattia di Parkinson, malattia di Alzheimer e altre forme di demenza (soprattutto per esposizioni a PM2.5) (Fu et al., 2019).
L’esposizione acuta a inquinanti atmosferici nella popolazione anziana determina un aumento del numero di ricoveri ospedalieri e di visite al pronto soccorso (soprattutto a causa di esacerbazioni di broncopneumopatia cronica ostruttiva, asma, infezioni del tratto respiratorio e in particolare polmonite) e un aumento della mortalità per cause respiratorie (Simoni et al., 2015; Zheng et al, 2021).
Quali sono le cause?
L’inquinamento atmosferico può contribuire al rischio di malattie cardiovascolari, respiratorie e neurologiche negli anziani attraverso diversi meccanismi (de Bont et al., 2022; Fu et al.,2019):
- stress ossidativo e traslocazione diretta delle particelle nell’albero respiratorio, che possono peggiorare il declino della funzione cardiorespiratoria dovuto all’invecchiamento e alla riduzione della funzionalità respiratoria attraverso danni alle cellule polmonari e al sistema osteomuscolare toracico;
- riduzione della funzione immunitaria che aumenta la suscettibilità alle infezioni respiratorie;
- danno ai neuroni dopaminergici responsabile dell’aumentato rischio di malattia di Parkinson indotto dal PM5;
- reazioni infiammatorie e autoimmuni provocate dal PM5 che possono stimolare la produzione di sostanza amiloide facilitando lo sviluppo di demenza e malattia di Alzheimer.
Effetti osservati in Italia
Nello studio nazionale BIGEPI (Gariazzo et al., 2023) il rischio di mortalità nella popolazione anziana con 85 anni e oltre aumenta del 14% nei giorni in cui l’aria è più inquinata.
Effetti acuti dell’inquinamento atmosferico sulla mortalità nella popolazione anziana
Descrizione indicatore
Questo indicatore descrive l’incremento nel rischio di mortalità per cause respiratorie per incrementi di 10μg/m3 di NO2 in Italia (2013-2015). Per esempio, essere esposti a concentrazioni giornaliere di NO2 più alte di 10μg/m3 incrementa il rischio di mortalità per tutte le cause respiratorie nella popolazione anziana con più di 85 anni del 14%
Fonte: Gariazzo 2023
Classificazione dei livelli di evidenza provenienti dalle revisioni sistematiche
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Per gli effetti a lungo termine e per esiti di salute cardiovascolare, cerebrovascolare, respiratoria, diabete, salute neonatale e in gravidanza sono state prese in considerazione le evidenze provenienti dalla revisione sistematica pubblicata dall’Health Effects Institute (HEI, 2022). Il report HEI 2022 ha classificato le evidenze in quattro livelli (evidenza alta, moderata, bassa, molto bassa) sulla base di diversi criteri scelti dagli autori e sintetizzati in Tabella 1. La classificazione si è basata sulla combinazione tra una valutazione condotta utilizzando lo strumento sviluppato dall’Office of Health Assessment and Translation (OHAT 2019) e quella condotta da un gruppo di esperti. Classificazione dei livelli di evidenza riportati dall’HEI 2022 |
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| Evidenza | Criterio | |
|---|---|---|
| Alta | Il giudizio si basa sulla disponibilità di molti studi di alta qualità condotti in diverse popolazioni e aree geografiche con risultati consistenti per diversi indicatori di esposizione | |
| Moderata/da moderata a Alta | Il giudizio si basa sulla disponibilità di alcuni studi di alta qualità condotti in diverse popolazioni e aree geografiche ma i risultati non sono del tutto consistenti tra aree e indicatori di esposizione | |
| da moderata a bassa/bassa | Il giudizio si basa sulla disponibilità di pochi studi con almeno uno studio di alta qualità e/o molti studi di qualità eterogenea per diversi indicatori di esposizione che suggeriscono un’associazione non del tutto consistente | |
| molto bassa | Il giudizio si basa sulla disponibilità solo di studi di qualità, quantità, consistenza o dimensione campionaria insufficiente | |
Bibliografia
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Progetto “COBENEFICI DI SALUTE ED EQUITÀ A SUPPORTO DEI PIANI