L’ inquinamento atmosferico industriale lascia rifiuti magnetici nel cervello

L’ inquinamento atmosferico industriale lascia rifiuti magnetici nel cervello, secondo una nuova ricerca.

Se si vive in un ambiente urbano, è probabile avere nanomagneti nel cervello! La nuova ricerca suggerisce che la maggior parte della magnetite trovata nel cervello umano, un composto di ossido di ferro magnetico, viene da inquinamento atmosferico industriale. E poichè insolitamente elevate concentrazioni di magnetite si trovano nel cervello delle persone con malattia di Alzheimer, i risultati sollevano lo spettro di un nuovo fattore di rischio ambientale allarmante per questa e altre malattie neurodegenerative.

( Vedi anche:Confermato il collegamento tra inquinamento atmosferico e aumento globale del rischio di morte).

Da decenni, gli scienziati sanno che nel cervello sono presenti particelle magnetiche, ma nella maggior parte dei casi il presupposto era che esse derivano naturalmente dal ferro usato nella normale funzione cerebrale. Circa 25 anni fa, il geofisico Joe Kirschvink del  California Institute of Technology di Pasadena ha rilevato biologicamente particelle formate di magnetite nel cervello umano, offrendo prove per la loro origine naturale.

Il problema è che la magnetite è  tossica. Essa provoca stress ossidativo, interrompe la normale funzione cellulare e contribuisce alla creazione di  radicali-liberi instabili che possono danneggiare altre molecole importanti. Il lavoro precedente ha anche dimostrato una correlazione tra elevate quantità di magnetite nel cervello e il morbo di Alzheimer e studi recenti suggeriscono che la magnetite aumenta la tossicità delle placche beta amiloidi, ciuffi di proteine che possono interferire con la segnalazione cellulare e che sono il segno distintivo della malattia. Nulla collega definitivamente la magnetite al morbo di Alzheimer, ma il tipo di danno cellulare che può causare è coerente con ciò che si è osservato nella malattia.

Il fisico Barbara Maher, Co-direttore del Centro di magnetismo ambientale e Paleomagnetismo alla Lancaster University nel Regno Unito, si è chiesta se tutta la magnetite trovata nel cervello poteva essere ricondotta a processi biologici. Come esperta di particelle magnetiche ambientali, sapeva che molte di esse, tra cui la magnetite, sono prevalenti nell’ inquinamento atmosferico rilasciato dalle ciminiere di centrali elettriche.

“Il paradigma fino ad ora è stato che la magnetite si forma naturalmente nel cervello”, spiega Maher. “Dato che le particelle di magnetite sono presenti nell’atmosfera, mi sono chiesta se esse avevano la possibilità de entrare nel cervello umano”.

Quindi, Maher e una squadra del Regno Unito e scienziati messicani, hanno esaminato campioni post-mortem di materia cerebrale prelevata dalle cortecce frontali di 37 cervelli umani. La maggior parte dei campioni proveniva da persone che avevano vissuto a Città del Messico e altri provenivano da ex residenti di Manchester, Regno Unito. Utilizzando una varietà di tecniche di imaging ad alta risoluzione, i ricercatori hanno esaminato le caratteristiche della magnetite presente nei campioni di cervello.

La magnetite biologica di solito si presenta in forme tetraedrici o ottaedrici, ma la stragrande maggioranza delle particelle di magnetite trovate in questo studio erano invece nanosfere rotonde (come quella della foto). I ricercatori hanno rilevato altre nanoparticelle metalliche inaspettate nei campioni cerebrali, come platino, nichel e cobalto. Nessuno di questi metalli si produce naturalmente nel cervello, suggerendo un’origine ambientale.

Per Maher, le nanosfere di magnetite, combinate con la presenza di altri metalli, erano un segno spia.

” I metalli trovati nei cervelli umani mostravano tutte le proprietà che suggeriscono che si erano formati a temperature elevate.Tali temperature variano quando il combustibile viene bruciato, ma sono molto superiori a quelle del corpo umano. Le nanosfere sono sottoprodotti della combustione, come quelle prodotte dall’inquinamento della centrale elettrica. Il riscaldamento per attrito, come quello che succede alle pastiglie dei freni di una macchina, può anche produrre nanosfere di magnetite” dice la ricercatrice.

I ricercatori hanno scoperto forme di magnetite che si è formata biologicamente nei campioni di cervello umano, ma per ognuna di queste particelle, ne hanno trovato almeno 100 di magnetite da inquinamento atmosferico.

Lo studio è stato riportato oggi, nei Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Queste nanoparticelle di magnetite sono di diametro di 150 nanometri o meno, dimensione sufficiente per essere inalate attraverso il naso ed entrare nel cervello attraverso il bulbo olfattivo”, spiega Maher.

” Precedenti studi sulla qualità dell’aria nel Regno Unito e Città del Messico hanno scoperto che le aree urbane, soprattutto lungo i bordi delle strade, hanno abbondante magnetite nell’aria”, aggiunge Maher,” e facilmente le persone annusano queste nanoparticelle tossiche che arrivano al loro cervello”.

“Altri fattori di rischio ambientale per il morbo di Alzheimer e altre malattie neurodegenerative sono stati suggeriti e non è chiaro come la magnetite si inserisce nel quadro generale di rischio, o se c’è un livello di esposizione che è particolarmente pericoloso. Eppure, i risultati meritano una particolare attenzione da parte di epidemiologi e politici che si occupano della qualità dell’aria”, dice Maher.

Kirschvink, il primo scienziato a rilevare biologicamente la magnetite nel cervello umano circa  25 anni fa, è convinto che i ricercatori hanno infatti trovato la prova che la magnetite può essere introdotta attraverso l’inquinamento atmosferico. ” I livelli particolarmente alti di magnetite trovati nei campioni di cervello sono scioccanti”, dice Kirschvink, ” anche se non necessariamente sorprendenti, dato che le persone a cui sono stati prelevati i campioni hanno vissuto e lavorato in ambienti industriali con un molto inquinamento atmosferico”.

Eppure, Kirschvink è preoccupato del fatto che i ricercatori hanno trovato così tanta magnetite ambientale nel cervello. ” Questo tipo di  magnetite è più pericolosa rispetto alle versioni biogeniche della particella”, dice. “Come le nanoparticelle di magnetite industriale sono in grado di farsi strada nei tessuti del cervello. è inquietante”, conclude il ricercatore.

Fonte: Science