I PFAS riducono l’attività del sistema immunitario

I PFAS o Poli- e Per-fluoroalchiliche (PFAS), sono gruppo di sostanze chimiche di sintesi (da 4700 e oltre 10 mila), prodotte unicamente dalle attività umane e che non esistono in natura. Hanno trovato impiego nel mercato globale perché conferiscono proprietà idro- e oleo-repellenti. Queste sostanze hanno capacità di respingere sia i grassi che l’acqua, hanno proprietà ignifughe ed elevata stabilità e resistenza alle alte temperature, grazie al loro legame carbonio-fluoro. Hanno una estesa gamma di applicazioni industriali e nei prodotti di largo consumo. Sono stati prodotti negli anni ’50 e ora ci sono circa 10.000 composti diversi.

“I PFAS sono scarsamente o difficilmente biodegradabili, e questo è un vero problema”, afferma l’immunologo ambientale dell’UFZ Dr. Gunda Herberth. “Pertanto si accumulano nell’ambiente, nel suolo e nei corpi idrici. Si possono persino trovare in Antartide. Possono entrare nel corpo umano attraverso il cibo, l’acqua potabile o l’aria. Gli studi hanno dimostrato che i PFAS possono essere rilevati nel sangue delle persone di quasi tutti nel mondo. Cosa questo significhi per la nostra salute a lungo termine non è ancora noto”.

Tuttavia, è noto che l’esposizione al PFAS causa danni al fegato, disturbi ormonali e peso alla nascita inferiore. Molti studi epidemiologici hanno mostrato un’associazione tra l’aumento dell’esposizione al PFAS e la riduzione delle risposte immunitarie dopo le vaccinazioni infantili. I PFAS potrebbero influenzare il nostro sistema immunitario? E se sì, come esattamente? Cosa succede nelle cellule immunitarie ? Queste erano le domande a cui Gunda Herberth e altri scienziati si sono proposti di rispondere nel loro studio.

Sguardo mirato all’interno delle cellule immunitarie

Per scoprire esattamente cosa succede a livello cellulare dopo l’esposizione al PFAS, i ricercatori hanno utilizzato uno speciale metodo di misurazione immunologica che hanno sviluppato. “Utilizzando la citometria a flusso spettrale multiparametro, possiamo rilevare fino a 30 marcatori in un campione di sangue utilizzando diversi coloranti fluorescenti e quindi identificare molti diversi tipi di cellule immunitarie e la loro attivazione”, spiega l’immunologo ambientale dell’UFZ Dr. Arkadiusz Pierzchalski, che ha sviluppato il metodo insieme a Gunda Herbert.

Il team ha utilizzato cellule immunitarie dal sangue di donatori sani. In primo luogo, le cellule immunitarie isolate sono state esposte a diverse miscele di PFAS per 20 ore in laboratorio. “Abbiamo selezionato sei PFAS particolarmente comuni nell’ambiente e preparato tre miscele. Una miscela con tre PFAS a catena corta, una con tre PFAS a catena lunga e una con tutti e sei i PFAS“, spiega Ambra Maddalon, tossicologa dell’Università di Milano e primo autore dello studio con Arkadiusz Pierzchalski. “Le cellule immunitarie sono state quindi stimolate utilizzando metodi di attivazione standard. I ricercatori hanno quindi determinato quanto fossero attivi a livello cellulare utilizzando la citometria a flusso spettrale multiparametrico”.

I PFAS riducono significativamente l’attività delle cellule T

Il risultato: le cellule immunitarie precedentemente esposte al PFAS hanno mostrato un’attività significativamente inferiore rispetto alle cellule non trattate. Ciò era particolarmente vero per le cellule T. “Ad esempio, le cellule T hanno prodotto meno delle sostanze messaggere che normalmente usano per comunicare tra loro e per reclutare altre cellule immunitarie o per innescare l’infiammazione”, afferma Gunda Herberth.

“Gli effetti più forti si sono verificati quando tutti e sei i PFAS sono stati mescolati. Qui, gli effetti dei diversi PFAS sono chiaramente combinati. I PFAS hanno ridotto in particolare l’attività di due su cinque tipi di cellule immunitarie: cellule MAIT (cellule T invarianti associate alla mucosa) e cellule T-helper. Le cellule MAIT si trovano nelle membrane mucose e formano la prima risposta di difesa efficace.

“Se l’attività delle cellule MAIT è limitata, è molto più facile per gli agenti patogeni invadere il corpo“, afferma Herberth. “Le cellule T-helper sono coinvolte nella produzione di anticorpi. Se sono inibite dal PFAS, è probabile che vengano prodotti meno anticorpi, il che potrebbe spiegare la ridotta risposta immunitaria alla vaccinazione“.

Ulteriori indagini condotte a livello genetico sono state coerenti con i risultati a livello cellulare: i geni che normalmente svolgono un ruolo nell’attivazione delle cellule T sono stati sottoregolati dopo l’esposizione a PFAS. “Il nostro studio mostra chiaramente che i PFAS riducono l’attività delle cellule immunitarie”, afferma Herberth. “Se una persona è esposta ad alti livelli di PFAS, è probabile che ciò si ripercuota sulla sua salute. Ad esempio, attraverso una maggiore suscettibilità alle infezioni”.

L’effetto immunomodulante non deve essere sottovalutato

Nel febbraio 2023, l’Agenzia europea per le sostanze chimiche (ECHA) ha pubblicato una proposta per limitare ulteriormente l’uso di PFAS. Una decisione della Commissione europea è prevista per il 2025. “Sfortunatamente, anche se i PFAS fossero completamente vietati, non scomparirebbero presto dall’ambiente”, afferma Herberth.

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“È quindi importante ottenere una migliore comprensione degli effetti che queste sostanze possono avere sulla nostra salute. In ulteriori studi, il team dell’UFZ prevede di simulare miscele e concentrazioni di PFAS in vitro così come si verificano ‘naturalmente’ nel sangue umano e determinarne gli effetti sulle cellule immunitarie”.

Astratto grafico-Credito: Chemosfera (2023). DOI: 10.1016/j.chemosphere.2023.139204-

“Finora, i test per gli effetti immunotossici o immunomodulatori non fanno parte delle procedure normative di test e valutazione per i prodotti chimici. Tuttavia, poiché molte malattie, dalle allergie al cancro, possono essere ricondotte a un sistema immunitario disregolato, riteniamo che ciò sia urgentemente necessario ”, afferma Herberth. “Speriamo che con il nostro studio e il nostro nuovo e pratico metodo di test, possiamo aiutare a spianare la strada affinché ciò accada”.

La ricerca è pubblicata sulla rivista Chemosphere.

(Immagine Credit Public Domain).

Fonte:Chemosphere