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H2020

BiominAB-3D — Risultato in breve

Project ID: 707905
Finanziato nell'ambito di: H2020-EU.1.3.2.
Paese: Italia
Dominio: Salute, Ricerca di base

Cosa rende l’amianto cancerogeno a livello atomico

Una nuova ricerca ha rivelato la natura dei corpuscoli di amianto che si possono formare nei polmoni e che causano il mesotelioma pleurico.
Cosa rende l’amianto cancerogeno a livello atomico
Se inalato, l’amianto innesca una catena di eventi che può portare al mesotelioma, un cancro aggressivo della parete interna dei polmoni, oltre che ad altre malattie polmonari. Dopo una lunga permanenza nei polmoni, le fibre di amianto sviluppano un rivestimento di ferro e diventano quelli che sono noti come corpuscoli dell’asbesto, ritenuti un fattore che contribuisce alla risposta tossica della cellula, ma ancora non è chiaro cosa esattamente dia il via a tutto questo.

Il progetto BiominAB-3D, una borsa di studio Marie Skłodowska-Curie finanziata dall’UE, ha usato tecniche di microscopia e di radiazione di sincrotrone all’avanguardia per svelare la natura dei corpuscoli dell’asbesto. «Per raggiungere questo obiettivo, sono state effettuate approfondite analisi strutturali, morfologiche, chimiche e spettroscopiche mettendo assieme tecniche avanzate con microsonda a raggi X, basate sulla radiazione di sincrotrone, con microscopi elettronici», spiega il dott. Fabrizio Bardelli, ricercatore del progetto.

Un approccio graduale per analizzare i corpuscoli dell’asbesto

Ciascuna tecnica di indagine ha indagato su un aspetto della composizione dei corpuscoli dell’asbesto, dal momento che sono l’interfaccia tra il tessuto e le fibre esterne. La tomografia a raggi X ha fornito dettagli della morfologia 3D esterna e interna, e la fluorescenza di raggi X ha mostrato gli elementi presenti. Per la forma chimica del ferro (Fe), ritenuta essere significativa nella progressione del cancro, i ricercatori hanno usato la spettroscopia di assorbimento di raggi X. La struttura delle fibre di amianto è stata svelata mediante microscopia elettronica a trasmissione (TEM).

I risultati mostrano il potenziale di mesotelioma

«Gli esperimenti con la radiazione di sincrotrone sono stati coronati da un pieno successo», riferisce il dott. Bardelli. I risultati hanno svelato la forma chimica e la quantità del ferro contenuto nei corpuscoli dell’asbesto. «Sono state mostrate anche la presenza e la distribuzione di elementi minori, dal silicio al bario», chiarisce.

La tomografia computerizzata ha mostrato la posizione e la densità spaziale dei corpuscoli dell’asbesto nel tessuto dei polmoni, e la loro morfologia a un livello di dettagli senza precedenti. Mettendo assieme le informazioni provenienti da differenti tecniche è stato possibile calcolare la densità di massa dei corpuscoli dell’asbesto, un’informazione che potrebbe condurre alla definizione della loro composizione chimica.

Sfide, soluzioni e la perenne battaglia contro il mesotelioma

Per ciascuna tecnica di indagine si è dovuta sviluppare una specifica preparazione del campione. Gli esperimenti di nanotomografia hanno richiesto il taglio di frammenti di tessuto di dimensioni molto ridotte (1/10 mm), contenenti almeno un corpuscolo dell’asbesto. «Questo è stato possibile solo grazie all’utilizzo di un microdissettore laser, che ha richiesto la collaborazione con patologi che usano la microdissezione laser per separare il tumore e il tessuto sano», spiega il dott. Bardelli. «Questo ha portato anche a fruttuose collaborazioni relative ad altre problematiche cliniche», segnala.

La distribuzione del silicio osservata ha suggerito che persino le fibre di crocidolite, l’amianto più bioresistente, inizino a dissolversi dopo una prolungata permanenza nei polmoni. Questo è un fatto interessante, visto che i componenti delle fibre potrebbero migrare nel tessuto circostante e avere un ruolo nelle malattie correlate all’amianto. Risulta necessaria una conferma con l’utilizzo della TEM, visto che si tratta di un modello per composizione e crescita dei corpuscoli dell’asbesto. «Questo lavoro sarà effettuato nei prossimi mesi e si prevedono ulteriori pubblicazioni», dichiara il dott. Bardelli.

L’amianto rappresenta ancora una grave minaccia per la salute in tutto il mondo. Anche se vietato in tutti i paesi europei, l’utilizzo dell’amianto è ancora consentito in Canada, Russia, Brasile, Cina, India e alcuni altri paesi asiatici. Il dott. Bardelli conclude: «Il lungo periodo di latenza, fino a 50 anni dal momento dell’esposizione allo sviluppo delle malattie, significa che il picco della mortalità è previsto tra pochi anni nella maggior parte dei paesi, è quindi importante tenere alto il livello di consapevolezza del pericolo dell’amianto, ed effettuare ricerche che possano portare a terapie sanitarie e strategie di prevenzione più efficaci».

Keywords

BiominAB-3D, amianto, corpuscoli asbesto, carcinoma polmonare, mesotelioma, radiazione di sincrotrone, tomografia