Studio finalizzato ad orientare meglio la valutazione del rischio dei lavoratori esposti a nanoparticelle (NP): esistono diverse proprietà infiammatorie delle NP legate al sesso?

riassunto

Le nanotecnologie offrono notevoli potenzialità di sfruttamento in diversi settori industriali, per i quali i benefici economici non sono trascurabili. Come le province canadesi e molti paesi industrializzati, il Quebec sta vedendo svilupparsi un numero crescente di aziende che producono nanomateriali e nanoparticelle (NP), per non parlare di quelle che stanno introducendo sempre più NP nei loro prodotti. Il numero di lavoratori del Quebec che lavorano nella produzione e sintesi di NP aumenterà negli anni a venire. Inoltre, non potrà che aumentare il numero di lavoratori chiamati a maneggiare e trasformare NP nei settori delle nanotecnologie in genere. In tal modo, è prevedibile che questo entusiasmo per le nanotecnologie provocherà un aumento del numero di lavoratori potenzialmente esposti alle NP, un’esposizione alla quale il grande pubblico non sfuggirà, sapendo che già migliaia di prodotti di uso quotidiano contengono NP.

Le conclusioni di una letteratura dinamica, ricca e in espansione indicano chiaramente che l’esposizione alle NP rappresenta alcuni rischi per la salute. Sebbene questo lavoro di ricerca identifichi diversi pericoli dell’esposizione alle NP (effetti citotossici o genotossici, stress ossidativo, tumori, ecc.), l’infiammazione rimane tra gli effetti dannosi più spesso elencati. Le conclusioni di una letteratura dinamica, ricca e in espansione indicano chiaramente che l’esposizione alle NP rappresenta alcuni rischi per la salute. Sebbene questo lavoro di ricerca identifichi diversi pericoli dell’esposizione alle NP (effetti citotossici o genotossici, stress ossidativo, tumori, ecc.), l’infiammazione rimane tra gli effetti dannosi più spesso elencati. Le conclusioni di una letteratura dinamica, ricca e in espansione indicano chiaramente che l’esposizione alle NP rappresenta alcuni rischi per la salute. Sebbene questo lavoro di ricerca identifichi diversi pericoli dell’esposizione alle NP (effetti citotossici o genotossici, stress ossidativo, tumori, ecc.), l’infiammazione rimane tra gli effetti dannosi più spesso elencati.

L’infiammazione è una risposta biologica del tutto normale che si verifica, ad esempio, durante un’infezione ed è noto che si risolve da sola quando la persona è sana. Tuttavia, una scarsa regolazione dell’infiammazione può portare a diversi tipi di malattie e disturbi del sistema immunitario come l’asma, alcune allergie e l’artrite, solo per citarne alcuni. Infatti, praticamente tutte le malattie umane hanno una componente infiammatoria ad un certo punto durante il loro sviluppo. La risposta infiammatoria è una risposta complessa, che coinvolge diversi mediatori e cellule come leucociti o globuli bianchi. Tra questi, è noto che i neutrofili (NT) e gli eosinofili (EO) svolgono un ruolo importante nell’infiammazione. Per la loro piccolezza, c’è una forte possibilità che le NP presenti in un ambiente possano essere inalate, il che potrebbe quindi causare malattie infiammatorie dei polmoni nei lavoratori o addirittura esacerbare malattie già esistenti. Infatti, diversi studi condotti su animali esposti a NP in vivo dimostrano l’aumentata presenza di NT o EO nei lavaggi broncoalveolari e nei polmoni. Oltre alla via per inalazione, alla presenza di alcune NP in una gamma crescente di prodotti di uso comune, le persone possono essere esposte per varie altre vie come il contatto con la pelle e persino l’ingestione. Pertanto, diventa inevitabile che le NP possano farsi strada attraverso il flusso sanguigno o attraverso i vari tessuti e interagire direttamente con NT o EO.

Il lavoro recente indica chiaramente che le NP hanno la capacità di alterare la biologia di NT e EO. Contrariamente ai pochi studi condotti sugli animali, e sebbene diverse NP abbiano proprietà infiammatorie in vitro, non sono disponibili dati relativi ai diversi effetti infiammatori delle NP tra i sessi nell’uomo. Con l’obiettivo di colmare questa lacuna e ampliare la portata delle conoscenze in questo settore, il presente studio è stato condotto utilizzando NT ed EO ottenuti da campioni di sangue di donne e uomini sani e consenzienti. Le cellule sono state trattate in vitro con diverse NP a cui i lavoratori del Quebec rischiano di essere esposti per valutare le capacità di modulazione di diverse funzioni, tutte legate al processo infiammatorio. Tra queste funzioni è stata determinata la capacità delle NP di influenzare l’apoptosi, la produzione di specie reattive dell’ossigeno (ROS), la fagocitosi, la produzione di alcune citochine, l’adesione e la migrazione da parte di NT ed EO. Utilizzando tale approccio sperimentale, è stato possibile tracciare una tabella che mostra gli effetti differenziali delle NP sulla biologia di NT ed EO in base al sesso. Tutti i dati e le osservazioni qui riportati consentono di dimostrare alcune differenze tra i sessi. Tuttavia, non ci sono grandi differenze nella direzione opposta tra i sessi, vale a dire. che un NP non attiverà una risposta nei NT e/o EO maschili e la inibirà o la invertirà nei NT e/o EO femminili. In generale, quando una NP aumenta o diminuisce una data funzione o risposta, un’analisi dei risultati tenendo conto del sesso dei donatori rivela che sono preferenzialmente le cellule ottenute da campioni di sangue femminile ad essere maggiormente colpite. Pertanto, sebbene a livello cellulare piuttosto che di un intero organismo, le NP sembrano agire più intensamente sulle cellule di sesso femminile. Ciò conferma bene con il dimorfismo sessuale osservato per il sistema immunitario umano in cui le femmine possiedono una risposta immunologica più intensa.

Le ripercussioni di questo studio effettuato con cellule isolate da individui sani sono molteplici. Uno di questi è l’acquisizione di nuove informazioni che potrebbero contribuire all’avanzamento delle conoscenze sugli effetti delle NP sulla salute. Collettivamente, i risultati e le osservazioni di questo studio, combinati con quelli che saranno descritti da altri team che studiano diversi aspetti della tossicità delle NP, aiuteranno a prendere determinate decisioni in termini di gestione dei rischi associati all’esposizione dei lavoratori alle NP. Oltre ad aumentare lo stato delle conoscenze sulla modalità di azione e gli effetti biologici delle NP in relazione all’infiammazione e formare personale altamente qualificato in questa nicchia di ricerca, l’approccio sperimentale qui sviluppato, che dimostra che i NT e gli EO possono reagire in modo diverso a seconda del genere, aiuterà a utilizzare possibilmente meglio i NP in varie strategie terapeutiche e spingerà ulteriormente verso la medicina personalizzata. Inoltre, questo studio può certamente servire da trampolino di lancio per aiutare a migliorare le attuali procedure volte a regolamentare l’uso più sicuro delle NP sul posto di lavoro. A più lungo termine, i risultati di questo studio condotto con cellule isolate da individui sani non lavoratori o individui potenzialmente o volontariamente esposti alle NP possono aiutare a chiarire ulteriormente il processo decisionale di utilizzare, con accordo, le cellule ottenute dal sangue di determinati lavoratori presi di mira in base all’esposizione a NP,

 

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