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Le sostanze chimiche correlate alla plastica interferiscono con il metabolismo e con l’immunità

La produzione globale di polimeri sintetici quali le materie plastiche sta crescendo a un ritmo elevato. Per aumentare la durata e la flessibilità della plastica, i produttori la arricchiscono con diverse sostanze chimiche, il cui impatto sulla salute umana è però sconosciuto.

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Gli ftalati, una classe di sostanze plastificanti onnipresenti, sono contaminanti ambientali comuni che si ritiene influiscano anche sul metabolismo umano. Sono frequentemente presenti in ambienti interni ed esterni e vengono ingeriti passivamente attraverso il contatto ambientale o i prodotti per uso domestico. Recenti evidenze epidemiologiche associano gli ftalati a problemi di indice di massa corporea, obesità e peso in bambini e adulti, ma il meccanismo responsabile non è ancora stato individuato.

Studio dell’impatto degli ftalati sul metabolismo del pesce zebra

Intrapreso con il sostegno del programma Marie Skłodowska-Curie, il progetto OBESOGENS mirava a far luce sui principali meccanismi mediante i quali gli ftalati producono effetti nocivi sulla salute. Gli scienziati hanno utilizzato il pesce zebra come modello e hanno studiato l’impatto degli ftalati sull’asse microbioma-intestino come regolatore chiave dello stato di salute. Il pesce zebra rappresenta un potente strumento per eseguire ricerche sul metabolismo con metodiche ad alte prestazioni allo scopo di identificare gli interferenti metabolici. «Abbiamo utilizzato un approccio integrato basato su trascrittomica, metagenomica e le più moderne strategie bioinformatiche per studiare l’effetto degli ftalati sull’asse microbioma-intestino», spiega il dott. Ondrej Adamovsky, borsista del progetto. I risultati del progetto hanno indicato una deregolazione generale dei processi biologici sia nel microbioma dell’ospite sia nel tratto gastrointestinale negli animali esposti a ftalati. Queste sostanze chimiche hanno interferito con un’ampia varietà di funzioni fisiologiche, tra cui metabolismo, integrità e omeostasi intestinale, oltre che con la funzione immunitaria. Lo studio del loro meccanismo d’azione ha evidenziato una deregolazione dei recettori implicati nel metabolismo dei lipidi e nell’omeostasi energetica. Il progetto OBESOGENS descrive per la prima volta il coinvolgimento dell’immunità adattativa, e in particolare dei linfociti T helper, nella deregolazione indotta da ftalati della comunicazione intercellulare. Benché sia noto che gli ftalati contribuiscono alle risposte allergiche, non vi era ancora alcun dato sul meccanismo mediante il quale essi attivano i linfociti T helper. In questo contesto, gli scienziati hanno utilizzato vari approcci computazionali e modelli funzionali predittivi per studiare le possibili interazioni con il tessuto gastrointestinale dell’ospite e il microbioma. I risultati hanno indicato che gli ftalati influiscono sulla diversità e sulla composizione microbica dell’ospite e determinano la produzione di metaboliti. Questi stimolano a loro volta l’immunità adattativa a livello intestinale, che può provocare infiammazioni o contribuire all’insorgenza di malattie infiammatorie.

Impatto a lungo termine dei risultati del progetto

Il progetto OBESOGENS ha evidenziato che gli ftalati causano una variegata alterazione metabolica, nella quale un ruolo fondamentale è svolto dal sistema immunitario adattativo intestinale e dall’asse microbioma-intestino. «Svelando gli specifici meccanismi coinvolti nella deregolazione metabolica indotta dagli ftalati, speriamo di scoprire nuovi bersagli molecolari che possano essere sfruttati per interventi terapeutici», rivela Adamovsky. In generale, esistono pochissime informazioni sui meccanismi con cui i contaminanti ambientali interferiscono con il microbioma intestinale provocando alterazioni metaboliche. Sono necessari ulteriori studi per caratterizzare appieno il ruolo dei metaboliti microbici negli effetti nocivi legati agli ftalati. Nel complesso, questo lavoro sottolinea l’importanza della valutazione dei rischi associati agli ftalati e ad altre sostanze chimiche in grado di causare effetti indesiderati sulla salute umana. Visto l’uso diffuso della plastica, occorre reindirizzare gli sforzi su materiali che siano al tempo stesso sicuri ed ecocompatibili. Considerando che l’obesità ha raggiunto proporzioni epidemiche e comporta elevati costi sanitari a lungo termine, l’identificazione delle sue concause potrebbe aiutare a riprogettare gli interventi sullo stile di vita per attenuare le comorbilità potenzialmente letali.

Parole chiave

OBESOGENS, ftalato, metabolismo, pesce zebra, obesità, linfociti T helper, microbioma intestinale

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