Cadmio-Immagine Credi Public Domain-
Il particolato causa problemi di salute a coloro che inalano goccioline e particelle fini, ma la composizione chimica della miscela è importante e può variare ampiamente nello spazio e nel tempo. Lydia Contreras e colleghi hanno caratterizzato le conseguenze di diversi livelli di esposizione a tre miscele di particolato chimicamente distinte, provenienti dal National Institutes of Standards and Technology (NIST), in un modello di cellule epiteliali bronchiali umane.
A seguito delle esposizioni, gli autori hanno misurato i cambiamenti nell’espressione genica e nella morfologia cellulare. Le miscele di particolato “urbano” e “fine” del NIST, raccolte rispettivamente a St. Louis, Missouri e Praga, Repubblica Ceca, hanno indotto cambiamenti significativi nell’espressione genetica. Il particolato raccolto da un motore diesel ha prodotto meno cambiamenti. Esposizioni più elevate hanno causato cambiamenti più significativi. Diverse miscele di particolato hanno anche indotto diversi cambiamenti morfologici, con l’esposizione alle miscele “Urban” e “Fine” che hanno fatto sì che le cellule diventassero più piccole e più arrotondate rispetto all’esposizione alla miscela “Diesel”. Queste piccole cellule arrotondate presentavano segni di danni significativi al DNA.
Spiegano gli autori:
“Il particolato (PM) è una componente onnipresente dell’inquinamento atmosferico che è epidemiologicamente collegato alle malattie polmonari umane. La composizione chimica del PM varia ampiamente e lo sviluppo di tecniche sperimentali ad alto rendimento consente la profilazione diretta degli effetti cellulari utilizzando miscele di PM uniche dal punto di vista compositivo. Qui, mostriamo che in un modello di cellule epiteliali bronchiali umane, l’esposizione a tre miscele di PM chimicamente distinte determina modelli di vitalità cellulare unici, rimodellamento trascrizionale e l’emergere di sottotipi morfologici distinti. Nello specifico, le miscele di PM modulano la vitalità cellulare, le risposte al danno del DNA e inducono il rimodellamento dell’espressione genica associata alla morfologia cellulare, all’organizzazione della matrice extracellulare e alla motilità cellulare. La profilazione delle risposte cellulari ha mostrato che le morfologie cellulari cambiano in modo dipendente dalla composizione del PM. Infine, abbiamo osservato che le miscele di PM con un contenuto di cadmio più elevato inducevano un aumento del danno al DNA e guidavano la ridistribuzione tra i sottotipi morfologici. I nostri risultati dimostrano che la misurazione quantitativa delle singole morfologie cellulari fornisce un approccio robusto e ad alto rendimento per valutare gli effetti dei fattori di stress ambientale sui sistemi biologici e valutare la suscettibilità cellulare all’inquinamento“.
Successivamente, gli autori hanno lavorato per identificare quali sostanze chimiche fossero responsabili di questi cambiamenti. I livelli di cadmio variavano tra le tre miscele testate. Inoltre, quando la miscela “Diesel” è stata integrata con cadmio, ha indotto cambiamenti simili a quelli delle miscele “Urban” e “Fine”. Ciò indica che, secondo gli autori, il cadmio è almeno parzialmente responsabile delle differenze nei danni al DNA e nella tossicità tra le miscele.
Fonte:PubMed
