Sono definite nanopatologie le malattie provocate da esposizione a nanoparticelle, sostanze solide inorganiche e non biocompatibili che penetrano nell’organismo e che vengono assimilate integralmente nei tessuti biologici. Si tratta di particelle presenti nell’ambiente in cui almeno una delle tre dimensioni fisiche richiede di essere misurata in poche decine di nanometri, ossia nella scala dei miliardesimi di metro o milionesimi di millimetro. Su tali sostanze la comunità scientifica ha avviato un’ampia attività di studio e di ricerca per indagarne gli effetti ecotossici (nanotossicologia) e sui meccanismi della loro complessa interazione chimica, fisica e biologica con gli organismi viventi e con ogni comparto dell’ecosistema (aria, acqua e suolo).
Secondo gli studi condotti sinora si ritiene che le nanopatologie siano indotte dall’inquinamento, sia quello atmosferico naturale sia quello antropico industriale, che viene interiorizzato nel corpo umano attraverso l’inalazione e l’ingestione.
Le nanoparticelle entrano nell’organismo generalmente per via inalatoria. Le particelle sospese vengono inspirate e raggiungono gli alveoli polmonari, passando in un minuto direttamente dall’alveolo alla circolazione sanguigna, entrando nel globulo rosso.
Dal sangue passano facilmente agli organi, sequestrate dai tessuti, entrando nel fegato, nei reni, nei gangli linfatici, nel cervello. E poiché non sono biocompatibili, sono capaci di innescare una malattia.
Dopo l’inalazione, la seconda via di assunzione più frequente di micro e nano detriti è l’ingestione. Le particelle che fluttuano nell’aria, cadendo, si depositano su frutta e verdura entrando nella catena alimentare. Anche l’apparato digerente, come quello respiratorio, lascia transitare le nanosostanze senza riuscire a fermarle, così accade che penetrano nel sangue e nei vasi linfatici sino agli organi.
Le malattie che le nanoparticelle possono generare sono neoplasie, diverse patologie ematiche e vascolari (trombosi, ictus , infarti), malformazioni fetali e aborti, malattie respiratorie, patologie ambiente correlate come le malattie allergiche e altre malattie immunomediate (diabete di tipo1, celiachia, patologia tiroidea su base autoimmune).
La nano diagnostica ha aperto recentemente orizzonti prima impensabili che potrebbero portare a proposte finalizzate a cambiare indagini e terapie.
Alcuni studi condotti dagli scienziati Stefano Montanari e Antonietta Gatti, hanno individuato un possibile applicazione attraverso una macchina che possa “lavare il sangue” nella cura di patologie “storiche” quali ad esempio la Leucemia mieloide acuta.
La leucemia mieloide acuta (LMA) è un tumore del sangue che colpisce il midollo osseo e determina un arresto maturativo, alle prime fasi di sviluppo, dei precursori ematopoietici (cioè le cellule staminali) da cui derivano i granulociti.
I globuli bianchi anormali crescono rapidamente, si accumulano nel midollo osseo e interferiscono con la produzione dei globuli bianchi normali, ma anche di globuli rossi e piastrine.
Il termine “acuta” è riferita al decorso e alla durata della leucemia mieloide, quindi denota la rapida progressione della malattia e la comparsa precoce dei sintomi (cioè la diagnosi spesso coincide con la loro presentazione della sintomatologia).
Nello studio condotto dai due scienziati è stato rilevato che i malati di leucemia mieloide acuta ospitano nel loro sangue particelle sia solitarie che aggregate tra loro, con concentrazione che supera di qualche migliaio di volte quella che si trova in una persona sana. Come effettivamente queste particelle influiscano sull’esordio della malattia non è ancora chiaro; certo è che una concentrazione così consistente non può non avere un significato.
Ad analoghe conclusioni è pervenuto un team interdisciplinare di ricercatori provenienti dal dipartimento di Ematologia degli Ospedali Riuniti Marche Nord, dall’Università di Urbino e dall’Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale delle Marche (ARPAM) di Pesaro che ha recentemente pubblicato sulla rivista Leukemia Research i risultati di uno studio sul ruolo delle nanoparticelle nello sviluppo delle leucemie acute.
Con l’ausilio di una nuova tecnologia ideata dal laboratorio di Nanodiagnostics di Modena (un microscopio a scansione elettronica combinato con spettroscopia a dispersione energetica), i ricercatori hanno potuto esaminare gli effetti dell’inquinamento sul rischio di comparsa di tumori del sangue.
Lo studio ha confrontato i campioni ematici di alcuni pazienti con LMA con i campioni ematici di soggetti sani e ha rilevato un eccesso significativo di nanoparticelle nel primo gruppo, praticamente assenti nel gruppo di controllo. Nello specifico, queste nanoparticelle contenevano metalli altamente reagenti, non biocompatibili e non biodegradabili.
Non solo: secondo i ricercatori, queste nanoparticelle risulterebbero ricoperte da una specie di anello proteico chiamato “protein-corona”, composto da proteine del sangue denaturate che reagiscono attivando il sistema immunitario.
Fonti:
- Visani G, Manti A, Valentini L, Canonico B, Loscocco F, Isidori A, Gabucci E, Gobbi P, Montanari S, Rocchi M, Papa S, Gatti AM, Environmental nanoparticles are significantly over-expressed in acute myeloid leukemia, Leuk. Res. 2016; 50: 50–56. doi: 10.1016/j.leukres.2016.09.004
- Visani G, Loscocco F, Isidori A, Nanomedicine Strategies for Hematological Malignancies: What Is Next?, MedScape, Nanomedicine. 2014; 9 (15): 2415-2428
- Gatti A, Montanari S, Una nuova macchina per lavare il sangue e curare la leucemia mieloide bio’s le nuove frontiere della vita 2018; 30-31