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Come l’inquinamento provoca il cancro ai polmoni

L'interleuchina-1 beta è il fattore infiammatorio che può scatenare tumori polmonari nelle persone che hanno respirato a lungo aria inquinata

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Le particelle inquinanti, di dimensioni fino a 2,5 micrometri che fuoriescono dai fumi di scarico delle auto, sono in grado di risvegliare mutazioni dormienti nelle cellule polmonari e di dare origine a un cancro. La scoperta è avvenuta nel laboratorio di Charles Swanton al Francis Crick Institute, e i risultati sono stati presentati a settembre 2022 a Parigi, nell’ambito del congresso della European Society for Medical Oncology (ESMO).

Sappiamo da tempo che l’inquinamento atmosferico è nocivo alla salute e può causare il cancro polmonare, oltre a numerose malattie non solo respiratorie. In particolare, le osservazioni epidemiologiche ci dicono che le persone più esposte all’inquinamento atmosferico hanno maggiori probabilità di sviluppare questa malattia, rispetto a chi vive in ambienti più salubri. La novità è che oggi sappiamo finalmente come ciò avviene. 

Nel DNA si accumulano continuamente mutazioni. Molte sono dovute a errori casuali durante la replicazione del materiale genetico prima della divisione cellulare. La maggior parte viene riparata, ma alcune persistono, a volte per tutta la vita e in maniera silente, senza che causino problemi.

Il particolato fine, o PM 2.5, può essere come una scintilla capace di risvegliare alcune di queste mutazioni dormienti, quando si trovano in cellule polmonari dove possono scatenare la malattia. In esperimenti con topi di laboratorio, Swanton e il suo gruppo hanno mostrato che animali con mutazioni in un gene chiamato EGFR avevano maggiori probabilità di sviluppare questo tipo di tumore se erano stati esposti alle particelle inquinanti. Il gene EGFR è noto da tempo per essere associato al cancro ai polmoni.

Ma la cosa più interessante è che questo particolare processo di cancerogenesi è mediato dalla interleuchina-1 beta (IL1B), secondo i dati ottenuti dai ricercatori. Si tratta di una citochina infiammatoria, liberata dalle cellule dell’organismo in risposta a diversi tipi di minacce, tra cui l'esposizione al PM 2.5.

La storia della scoperta della interleuchina-1 beta meriterebbe un post a parte. Dagli anni Quaranta molti medici e scienziati si chiedevano come mai la febbre a volte salisse senza che vi fosse un’infezione. Volevano scoprire quale fosse l’agente interno che faceva venire la febbre in assenza di contagi batterici o virali.

La risposta stava proprio nella IL1B, individuata nel 1986 da Charles Dinarello, un immunologo italo-americano che a questa impresa ha dedicato oltre vent’anni di esperimenti pionieristici nei conigli, cominciati mentre era studente di dottorato alla Yale University e continuati poi all’Università del Colorado a Denver (alla scoperta hanno verosimilmente contribuito anche parecchie aree di opere verdiane, essendo Dinarello un felice melomane).

È grazie agli studi iniziati da scienziati come Charles Dinarello e Alberto Mantovani se oggi sappiamo che l’infiammazione è una delle caratteristiche comuni a tutti i tipi di cancro. Un tessuto cronicamente infiammato è un terreno estremamente favorevole alla trasformazione e alla crescita tumorale. I dati di Swanton aggiungono qualcosa di molto importante a queste conoscenze assodate. Ci dicono che, per il cancro, l’infiammazione è un fattore non solo favorente, ma scatenante. In altre parole, in assenza dell’infiammazione mediata dalla IL1B, pur in presenza di mutazioni, il tumore polmonare potrebbe non svilupparsi.

A riprova dell’importanza della IL1B nello sviluppo del cancro, i ricercatori hanno somministrato ai topi farmaci in grado di bloccare questa citochina. La conseguenza è stata che gli animali diventavano meno vulnerabili agli inquinanti. (Nuovi farmaci contro gli effetti della IL1B saranno sviluppati e commercializzati?).

Il meccanismo scoperto nei topi sembra esistere anche negli esseri umani. Swanton e colleghi hanno infatti analizzato campioni di tessuto polmonare sano, prelevati nel corso di biopsie di pazienti, e hanno scoperto che la mutazione EGFR si trova in circa un campione su cinque di tessuto polmonare normale. Questo risultato ci dice che molti di noi portano, nelle proprie cellule, mutazioni dormienti che hanno il potenziale per dare origine a un cancro e che l'esposizione cronica all'inquinamento atmosferico aumenta le probabilità che ciò accada.

Circa il 15% delle persone colpite da tumori polmonari non ha mai fumato. In Italia sono circa 6000 le diagnosi di questo tipo ogni anno. Nel mondo, nel 2019, circa 300.000 decessi per cancro ai polmoni sono stati attribuiti all'esposizione al particolato fine, o PM 2.5, contenuto nell'inquinamento atmosferico. Altri tumori di questo tipo in non fumatori sono provocati dal fumo passivo. Il tumore ai polmoni è a oggi una malattia ancora grandemente diffusa e poco curabile.

Non abbiamo alcun controllo sull’aria in cui siamo immersi, a differenza del fumo che si può evitare (anzi, si deve evitare!) non fumando o schivando l’esposizione passiva. L’inquinamento atmosferico è dunque un fattore di rischio per tutte le persone che respirano in un ambiente contaminato, 24 ore al giorno, senza possibilità di sottrarsene. Ciò significa che, a livello globale, più persone sono esposte a concentrazioni pericolose di aria inquinata che alle sostanze tossiche presenti nel fumo di sigaretta.

L'aria inquinata provoca circa sette milioni di morti premature all’anno, secondo l’Organizzazione mondiale della sanità, ma essendo una condizione cronica non fa notizia e raramente è considerata un’emergenza su cui agire con determinazione. Il consumo di combustibili fossili va di pari passo con l'inquinamento e le emissioni di carbonio: affrontare questi problemi è più che mai urgente, per motivi sia ambientali sia di salute.

I risultati delle ricerche di Swanton, che è anche professore all'University College di Londra, aiutano a spiegare come mai così tanti non fumatori sviluppino il cancro ai polmoni. Inoltre dovrebbero essere l’ennesimo campanello d'allarme (se ce ne fosse bisogno!) sul grandioso impatto dell'inquinamento sulla salute umana.

Fumo di sigaretta, non sei per questo più innocente! Gli studi di Swanton potrebbero aiutare a comprendere meglio i meccanismi non completamente chiariti con cui il fumo provoca il cancro. Tra le numerosissime sostanze nocive contenute in una sigaretta, molte inducono uno stato infiammatorio simile a quello provocato dall’aria inquinata, mentre altre causano direttamente mutazioni. L’attenzione dei ricercatori si è soprattutto concentrata su questi ultimi, trascurando finora quelli che inducono l’infiammazione.

Il fumo resta il carcinogeno più potente che c’è e la principale causa di cancro non solo dei polmoni. Va evitato in ogni modo, tanto più quando, oltre al fumo, si è anche esposti ad alte e persistenti concentrazioni di inquinanti. Aria contaminata e fumo hanno infatti effetti sinergici e moltiplicatori dei danni.

Le industrie del tabacco stanno promuovendo l’uso di sigarette elettroniche o a riscaldamento di tabacco quali strumenti per smettere, o per non iniziare a fumare sigarette convenzionali. Purtroppo le campagne pubblicitarie di queste aziende sono, ancora una volta, menzognere. Gli ultimi risultati pubblicati sulla rivista Tobacco Control dal gruppo di Luciano Gallus, epidemiologo dell’Istituto Mario Negri di Milano, ci dicono che questi prodotti non aiutano a smettere di fumare. Al contrario, favoriscono sia l’iniziare a fumare sigarette in chi non fumava, sia le ricadute in chi, “svapando”, ha provato a smettere. Inoltre sappiamo che le sostanze rilasciate da sigarette elettroniche e a tabacco riscaldato possono indurre malattie polmonari e causare infiammazioni simili a quelle illustrate da Swanton.

In conclusione, per evitare tumori ai polmoni occorre: non iniziare mai a fumare sigarette né tradizionali, né elettroniche; per chi fuma, spegnere subito qualunque tipo di sigaretta e non riaccenderla mai più; e battersi per esigere aria molto più pulita con le autorità politiche e sanitarie.

Per scrivere questo post ho consultato: Hanna Devlin, Cancer breakthrough is a ‘wake-up’ call on danger of air pollution, The Guardian (10/9/2022); Charles A Dinarello, The history of fever, leukocytic pyrogen and interleukin-1, Temperature (2015 Jan-Mar; 2(1): 8–16); comunicato stampa, Sigarette elettroniche e tabacco riscaldato: non aiutano i fumatori a smettere di fumare, e favoriscono l’inizio e le ricadute, IRCCS Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario Negri, Milano. Che Dinarello sia melomane me l’ha detto lui stesso, anni fa, mentre mi raccontava come ha scoperto l’interleuchina 1B misurando la temperatura rettale dei conigli. Più l’aria è inquinata più i tramonti sono belli, come quello, in apertura, a Milano (Wikipedia).
Interleukin-1-receptor+IL-1beta_1ITB.png
Un modello della interleuchina-1 beta, in turchese, legata al proprio recettore cellulare, in rosa (Wikipedia e Vigers GP, Anderson LJ, Caffes P, Brandhuber BJ, "Crystal structure of the type-I interleukin-1 receptor complexed with interleukin-1beta", Nature 386 (6621): 190–4. DOI:10.1038/386190a0. PMID 9062193).
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Il mitico Charles Dinarello, immunologo e melomane, nel 1986 ha scoperto l’interleuchina-1 beta. Nella foto riceve il premio Crawfoord nel 2009 (Wikipedia).
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Charles Swanton spiega come il PM 2.5 causa il tumore ai polmoni al congresso ESMO 2022 a Parigi (ESMO Daily Reporter).
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Alcune delle malattie che possono essere provocate dal fumo di sigaretta (Wikipedia).