Particolato atmosferico urbano: caratterizzazione chimica, fisica, biologica e valutazione di potenziale citotossico su sistemi in vitro
(2007-2008)
Il progetto è dedicato allo studio e al monitoraggio degli effetti dell’inquinamento atmosferico sulla salute e si propone di:
· sviluppare studi e ricerche sull’inquinamento di carattere innovativo utilizzando le più recenti metodologie elaborate a livello europeo per la determinazione delle emissioni con la possibilità di determinare mappe di rischio potenziale dell’area territoriale del Comune di Milano;
· realizzare studi e ricerche per la determinazione dell’effetto della concentrazione, della tipologia e della durata dell’esposizione sullo stato di salute della popolazione;
· monitorare gli interventi dell’Amministrazione cittadina tesi alla riduzione dei tassi di inquinamento e i loro effetti sulla salute dei cittadini.
· indagare le relazione tra esposizione a particolato atmosferico, agenti batterici e induzione di stress ossidativo su sistemi in vitro.
Gli studi epidemiologici degli ultimi anni non hanno finora chiarito i meccanismi della tossicità da esposizione a particolato atmosferico (fine PM 2,5, o coarse PM 10-2,5). Rimane da definire se il particolato sia agente tossico per le sue carrattiristiche chimiche e dimensionali o sia un agente promotore e/o cofattore di sensibilizzazione ad altri elementi aereodispersi. Questo progetto ha indagato le relazione tra esposizione a particolato atmosferico e induzione di stress ossidativo su cellule della linea A549 modello internazionalmente riconosciuto come rappresentativo dell’epitelio alveolare umano.
Attività e risultati
Speciazione chimico-fisica del PM nei periodi di campionamento del progetto: il PM è stato campionato e caratterizzato per le sue componenti organiche, inorganiche e biogeniche.
Studio, progettazione e realizzazione della testa di prelievo PM0.4: è stato realizzato il prototipo della testa di campionamento.
Definizione dei limiti di citotossicità su A549 del PM e valutazione di stress ossidativo (ROS): si è evidenziato un decremento dose dipendente della vitalità cellulare a 24 ore di trattamento. L’effetto citotossico di PM10 è risultato maggiore delle altri classi testate. PM2.5 e PM1 incrementano maggiormente la formazione di ROS.
Caratterizzazione preliminare delle popolazioni batteriche nel PM: il PM estivo è caratterizzato da una bassa biodiversità microbica.
Valutazione della risposta infiammatoria in A549 esposte a PM: si è riscontrato un incremento dose dipendente della concentrazione di IL-8 dopo esposizione a PM1 e PM 2.5 invernali. La modulazione di IL-8 può essere correlata alla presenza di metalli nel PM.
Elaborazione finale e realizzazione del database dei dati scientifici pubblicati relativi all’area in esame: al termine del progetto è stato realizzato un DB ad accesso riservato contenente i dati scientifici relativi al PM nell’area di Milano.
Le frazioni di PM campionate sono state caratterizzate e utilizzate per l’esposizione in vitro delle cellule A549. PM10 è risultato ridurre la mortalità cellulare maggiormente rispetto alle frazioni più fini, le quali tuttavia hanno prodotto maggiore stress ossidativo e rilascio di citochine, effetti correlabili alla maggiore presenza di metalli (Cd, Zn, Mn, Al) nei PM fini.
Questi dati evidenziano l’importanza di studiare gli effetti delle differenti frazioni di PM in relazione alla loro composizione chimica.