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BAMBINI IN CITTÀ: ESPOSIZIONE ED EFFETTI DELL’INQUINAMENTO ATMOSFERICO

Aggiornato il: gen 16

A cura di Luca Boniardi, volontario di Massa Marmocchi, dottorando in Scienze Ambientali dell’Università degli Studi di Milano e borsista di ricerca della Fondazione IRCCS Cà Granda Ospedale Maggiore Policlinico di Milano



La qualità dell’aria in ambiente urbano

Quando si parla di qualità dell’aria in ambiente urbano è importante sottolineare come sia il traffico la sorgente principale di inquinamento atmosferico. In Figura 1 vengono riportati i grafici a torta delle emissioni di tre importanti inquinanti atmosferici pericolosi per la nostra salute (PM2.5, PM10, NOx) e un importante climalterante (CO2). Il grafico deriva dall’inventario regionale delle emissioni della Regione Lombardia curato dall’Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale (ARPA) e conferma il peso del settore dei trasporti sul totale delle emissioni inquinanti.

Figura 1. INventario delle EMissioni in ARia (INEMAR), ARPA Lombardia, 2017 (dati 2014) – focus Milano e Provincia, in rosso il trasporto su strada

L’inquinamento da traffico veicolare consiste in un mix complesso di diversi agenti chimici come il gas NO2, polveri o particolato grossolano (PM10), quello fine (PM2.5 tra cui il Black Carbon) e quello ultrafine (UFP), il benzene, gli Idrocarburi Policiclici Aromatici (IPA) come il benzo(a)pirene, i metalli pesanti etc. Questi derivano direttamente dalla combustione delle benzine fossili (benzina verde, diesel etc.) e molti sono classificati come cancerogeni per l’uomo. Proprio per questo motivo e per le evidenze riportate da una moltitudine di ricerche scientifiche condotte negli ultimi decenni, le così dette polveri sottili e le emissioni derivanti dai motori diesel sono classificati entrambi come agenti cancerogeni certi per l’uomo dall’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC) (IARC, 2008, 2014 e 2016b).


L’esposizione personale ad inquinamento atmosferico in ambiente urbano

La figura 2 riporta con chiarezza che cosa respiriamo ogni giorno nelle nostre città. Ad un fondo definito “naturale” costituito da agenti chimici e polveri non provenienti da fonti umane, si aggiunge uno strato costituito da emissioni di natura antropica su scala regionale, al quale a sua volta si aggiunge uno strato urbano. Come ciliegina sulla torta, troviamo i picchi di concentrazione di inquinanti ai quali siamo costantemente esposti all’aperto durante la nostra vita quotidiana e che sono per la gran parte dovuti al traffico veicolare.


Figura 2. Le componenti dell’inquinamento atmosferico in ambiente urbano (Ranzi A, Epidemiol Prev 2012; 36(5): 287-295)

In un recente studio condotto su più di 2000 giorni di monitoraggio personale, Dons E et al. hanno messo in evidenza come proprio i periodi in cui ci muoviamo all’aperto in ambiente urbano sono quelli che ci espongono maggiormente ai picchi più elevati di inquinamento atmosferico (Dons E, 2019). Quanto detto fino ad ora rappresenta una criticità ancor maggiore se parliamo dei bambini in età scolare che, come è noto, vanno a scuola proprio nel momento in cui si verifica l’ora di punta del traffico mattutino. Le mappe del Black Carbon riportate in Figura 3, disegnate nell’area di un bacino d’utenza di una scuola elementare di Milano, evidenziano un aumento fino al 300% delle concentrazioni durante i picchi di traffico mattutino sia della stagione invernale che di quella primaverile/estiva (Boniardi L et al. 2019).


Figura 3. Incremento percentuale delle concentrazioni di Black Carbon durante l’ora di punta mattutina in un bacino d’utenza di una scuola elementare di Milano (Boniardi L et al., Environmental Research. 2019; 176: 108520)

Gli effetti sulla salute dei bambini derivanti dall’inquinamento atmosferico

L’esposizione ad inquinamento atmosferico è stata messa in relazione a un ampio spettro di esiti avversi per la salute sia a breve che a lungo termine. Tuttavia, questi effetti negativi non influiscono su tutta la popolazione in modo uguale (Makri e Stilianakis, 2008). Tra gli altri fattori, l’età è una delle caratteristiche più importanti che influenzano la risposta. In particolare, i bambini risultano avere un'esposizione maggiore rispetto agli adulti a causa del più alto tasso respiratorio, dei livelli di attività generalmente più elevati e del più alto tasso metabolico a riposo. Inoltre, i bambini vivono e respirano vicino alle fonti di inquinamento atmosferico principali (es. tubi di scappamento, risospensione delle polveri al suolo) e tendono a rimanere più tempo all’aria aperta durante il giorno (Bateson e Schwartz, 2008; Vanos, 2015; WHO, 2018).

In particolare, il rapporto tra il volume di aria inalato per peso corporeo, unito alla struttura polmonare e al sistema immunitario ancora in evoluzione, determinano una condizione di estrema vulnerabilità in questa fascia di popolazione. Ad esempio, è stato dimostrato come la barriera emato-encefalica e gli epiteli nasali, siano maggiormente compromessi nei bambini che vivono in ambiente urbano (Calderon-Garciduenas et al., 2015). Le principali vie di penetrazione del particolato nel corpo umano sono riportate in Figura 4.


Figura 4. Diverse vie di penetrazione delle particelle fini e ultrafini e nanomateriali (adattato da (Stone et al., 2017); (ERS, 2010; Madl, 2012)

In letteratura scientifica, il contaminante maggiormente studiato per mettere in relazione effetti sulla salute e inquinamento atmosferico è la frazione di particolato più fine (PM2.5) (Cohen et al., 2017; Hoek et al., 2013). Ciò è dovuto alle piccole dimensioni delle particelle di cui è costituito che, oltre a penetrare in profondità nelle vie aeree, possono addirittura superare le membrane del nostro organismo, favorendo risposte infiammatorie sistemiche e meccanismi distruttivi come lo stress ossidativo. L'OMS stima che oltre il 98% dei bambini in Italia sia esposto a livelli di PM2,5 superiori a 10 µg / m3, valore raccomandato per tutelare la salute della popolazione generale (Figura 5).


Figura 5. Proporzioni di bambini di età inferiore a 5 anni che vivono in aree in cui le linee guida dell'OMS sulla qualità dell'aria (PM2.5) sono superate 2016 (OMS, 2018)

Recentemente, le particelle fini PM2.5 e inferiori in dimensione (UFP) sono state sospettate di essere tossiche per lo sviluppo neurologico dei bambini (Brockmeyer e D'Angiulli, 2016; Sunyer et al., 2015; Chiu Y, 2013; Chiu Y, 2016). L’esposizione a breve termine a particolato fine in una coorte di bambini del Belgio (età 8-12) è stata correlata alla riduzione delle prestazioni neurocomportamentali e alla variazione di altri parametri subclinici (Provost et al., 2017; Saenen et al., 2016). Più in generale, dal periodo prenatale alla seconda decade di vita, se il processo di sviluppo viene interrotto o compromesso dagli inquinanti ambientali, le conseguenze sulla salute del bambino possono durare per tutta la vita (Dratva et al., 2016).

Gli effetti sulla salute dei bambini non sono però limitati al sistema nervoso. Una recente revisione dei principali studi scientifici pubblicati, ha messo in evidenza come in Europa un’importante porzione dei casi di asma in età pediatrica sia attribuibile ad inquinamento atmosferico e il rispetto delle line guide del OMS potrebbe prevenire fino al 11% dei nuovi casi (Khreis H., 2019). Vi è inoltre un ampio consenso sul fatto che l’esposizione ad inquinamento atmosferico aggravi gli stati di asma nei bambini già malati. In una recente revisione di studi che ha coperto Australia, Canada, Cina, Danimarca, Finlandia, Turchia e Stati Uniti, Lim H et al. (2016) hanno riscontrato un aumento del 4,8% del rischio di ricoveri ospedalieri associati all'asma in relazione a un aumento a breve termine di 10 μg / m3 delle concentrazioni di PM2,5 (Lim H et al, 2016). Più in generale, gli eventi di esposizione a breve termine aggravano le infezioni respiratorie acute. Nhung et al. hanno proposto una meta-analisi di 17 studi per bambini fino a 18 anni e ha scoperto che aumenti a breve termine di molti inquinanti, incluso il PM2.5, erano associati ad un aumento dei ricoveri ospedalieri per polmonite (Nhung et al., 2017). Carugno et. al (2018) hanno messo in relazione con successo le concentrazioni di PM10 a breve e medio termine e un aumento del rischio di ricovero a causa della bronchiolite respiratoria sinciziale nei neonati in Lombardia, Italia (Carugno et al., 2018). L'esposizione a breve e medio termine agli inquinanti atmosferici legati al traffico, incluso il black carbon, è stata anche associata ad una maggiore concentrazione di stress ossidativo delle vie aeree e ad alcuni marker di infiammazione delle vie aeree in una coorte di 130 bambini del Belgio (6-12 anni) (De Prins et al. , 2014). Paunescu et al. (2019) hanno trovato un'associazione positiva tra l'aumento dei livelli di black carbon (24 h) e l'aumento della frazione di ossido nitrico esalato (FENO) e altri parametri di funzionalità respiratoria (FEV1, FVC) in 147 bambini (9-11 anni) con sintomi respiratori persistenti (Paunescu et al., 2019).

Infine, negli ultimi anni alcune ricerche hanno sottolineato una possibile relazione tra l'esposizione ad inquinamento atmosferico in età neonatale e durante la gestazione, leucemia e linfoma in età pediatrica, che attualmente rappresentano quasi la metà di tutti i tumori infantili a livello mondiale (IARC, 2016a). In particolare, una relazione significativa tra esposizione a inquinanti da traffico veicolare e leucemia linfoblastica acuta è stata trovata in uno studio di ricerca caso-controllo che ha coinvolto 3.590 bambini (età <6 anni) (Heck et al., 2013); mentre in una recente revisione della letteratura scientifica, Filippini T et al. (2019) hanno osservato un'associazione tra esposizione a benzene e leucemia mieloide acuta infantile, anche a bassi livelli di esposizione (Filippini et al., 2019).

La forza delle reti di monitoraggio capillari e il ruolo dei cittadini: i casi di "NO2? NO, GRAZIE"! e di "Arianna"

Misurare o stimare la nostra esposizione giornaliera ai principali inquinanti atmosferici è un’operazione tutt’altro che semplice. Il dato medio giornaliero della rete delle centraline di rilevamento di ARPA ha l’obiettivo di classificare la qualità dell’aria che respiriamo con la massima qualità del dato, ma non può che rappresentare una semplice approssimazione dell’effettiva esposizione personale. Per valutare con più accuratezza questo tipo di esposizione c’è bisogno di conoscere le abitudini delle persone, valutare i tempi di permanenza nei diversi ambienti, i percorsi utilizzati, le modalità di spostamento utilizzate e molti altri fattori. In generale è noto come gli inquinanti si disperdano in modo eterogeneo nell’ambiente urbano sia nello spazio che nel tempo, determinando fasce orarie e zone maggiormente inquinate. Le sole centraline della rete ARPA non sono in grado di cogliere queste differenze. Attraverso un numero elevato di siti di campionamento forniti direttamente dai cittadini di Milano, Napoli e Roma, i monitoraggi del progetto di scienza partecipata NO2? NO GRAZIE! permettono di scendere nel dettaglio della dispersione di uno dei principali inquinanti presenti negli ambienti urbani nonché ottimo tracciante di inquinamento da traffico veicolare: il gas biossido di azoto (NO2). Un altro interessante progetto, questa volta di natura imprenditoriale, ma con elevatissimo contenuto divulgativo e sociale, è il progetto "Arianna" dei giovanissimi ingegneri di WiseAir. Il progetto consiste in: 1) la creazione di una community su facebook con lo scopo di diffondere informazioni ed aumentare la consapevolezza sul tema dell'inquinamento dell'aria; 2) la diffusione dei primi vasi da balcone che misurano il pm2.5 in giro per le realtà territoriali aderenti; 3) lo sviluppo di un app per smartphone per segnalare allerte inquinamento e diffusione del pm2.5 su scala locale. Per approfondire i progetti:

https://www.cittadiniperlaria.org/no2-no-grazie-la-salute-dellaria-comincia-da-te/ https://www.wiseair.it/ita/ Grazie alle centinaia di siti di campionamento diffusi sul territorio, questi progetti permetteranno di riunire cittadini e ricercatori nello studio e nella lotta all’inquinamento atmosferico. Inoltre, nello sforzo comune di ridurre l'esposizione della popolazione, azioni come quelle promosse dai Cittadini per l’Aria e dai ragazzi di WiseAir rappresentano una preziosa opportunità per i decisori politici, per i professionisti della sanità pubblica e per gli urbanisti. In questo quadro, il ruolo delle reti di cittadini attivi e dei progetti di scienza partecipata è proprio quello di aumentare la consapevolezza della popolazione urbana e, di conseguenza, di far salire i livelli di pressione sulle istituzioni affinché si mettano in campo azioni sempre più coraggiose per migliorare la qualità dell’aria e per reinventare le nostre città a partire dalle esigenze dei bambini, i cittadini di domani.


Bibliografia

ARPA, INEMAR - Inventario Emissioni in Atmosfera. Agenzia Regionale per la Protezione Ambientale, 2018a.

Bateson, T. F., Schwartz, J., 2008. Children's response to air pollutants. Journal of Toxicology and Environmental Health - Part A: Current Issues. 71, 238-243.

Boniardi, L., et al., 2019. Annual, seasonal, and morning rush hour Land Use Regression models for black carbon in a school catchment area of Milan, Italy. Environmental Research. 176, 11.

Brockmeyer, S., D'Angiulli, A., 2016. HOW AIR POLLUTION ALTERS BRAIN DEVELOPMENT: THE ROLE OF NEUROINFLAMMATION. Translational Neuroscience. 7, 24-30.

Calderon-Garciduenas, L., et al., 2015. Air Pollution and Children: Neural and Tight Junction Antibodies and Combustion Metals, the Role of Barrier Breakdown and Brain Immunity in Neurodegeneration. Journal of Alzheimers Disease. 43, 1039-1058.

Calderón-Garcidueñas, L., et al., 2015. Mexico City normal weight children exposed to high concentrations of ambient PM2.5 show high blood leptin and endothelin-1, vitamin D deficiency, and food reward hormone dysregulation versus low pollution controls. Relevance for obesity and Alzheimer disease. Environ Res. 140, 579-92.

Carugno, M., et al., 2018. PM10 exposure is associated with increased hospitalizations for respiratory syncytial virus bronchiolitis among infants in Lombardy, Italy. Environ Res. 166, 452-457.

Chiu, Y., et al., 2016. Prenatal particulate air pollution and neurodevelopment in urban children: Examining sensitive windows and sex-specific associations. Environment International. 87, 56-65.

Chiu, Y. H., et al., 2013. Associations between traffic-related black carbon exposure and attention in a prospective birth cohort of urban children. Environ Health Perspect. 121, 859-64.

Cohen, A. J., et al., 2017. Estimates and 25-year trends of the global burden of disease attributable to ambient air pollution: an analysis of data from the Global Burden of Diseases Study 2015. Lancet. 389, 1907-1918.

De Prins, S., et al., 2014. Airway oxidative stress and inflammation markers in exhaled breath from children are linked with exposure to black carbon. Environ Int. 73, 440-6.

Dons, E., et al., 2019. Transport most likely to cause air pollution peak exposures in everyday life: Evidence from over 2000 days of personal monitoring. Atmospheric Environment. 213, 424-432.

Dratva, J., et al., 2016. Early Life Origins of Lung Ageing: Early Life Exposures and Lung Function Decline in Adulthood in Two European Cohorts Aged 28-73 Years. PLoS One. 11, e0145127.

European Respiratory Society, Air quality and health. European Respiratory Agency, 2010.

Filippini, T., et al., 2019. Association between Outdoor Air Pollution and Childhood Leukemia: A Systematic Review and Dose-Response Meta-Analysis. Environ Health Perspect. 127, 46002.

Heck, J. E., et al., 2013. Childhood cancer and traffic-related air pollution exposure in pregnancy and early life. Environ Health Perspect. 121, 1385-91.

Hoek, G., et al., 2013. Long-term air pollution exposure and cardio- respiratory mortality: a review. Environ Health. 12, 43.

IARC, 2008. Polycyclic aromatic hydrocarbons. IARC monographs. 92.

IARC, 2014. Diesel and gasoline engine exhausts and some nitroarenes. IARC Monographs on the evaluation of carcinogenic risks to humans. International Agency for Research on Cancer, Lyon, France.

IARC, IICC-3, International incidence of childhood cancer., Vol. 3, 2016a

IARC, 2016b. Outdoor air pollution. International Agency for Research on Cancer (IARC), Lyon.

Khreis, H et al 2019. Outdoor Air Pollution and the Burden of Childhood Asthma across Europe. European Respiratory Journal 2019; DOI: 10.1183/13993003.02194-2018

Lim H et al. Short-term Effect of Fine Particulate Matter on Children's Hospital Admissions and Emergency Department Visits for Asthma: A Systematic Review and Meta-analysis. J Prev Med Public Health. 2016; 49(4):205-19. doi: 10.3961/jpmph.16.037.

Madl, P., Exposure to Nano-Sized Particles and the Emergence of Contemporary Diseases with a Focus on Epigenetics. InTech, 2012, pp. 305-336.

Makri, A., Stilianakis, N. I., 2008. Vulnerability to air pollution health effects. International Journal of Hygiene and Environmental Health. 211, 326-336.

Nhung, N. T. T., et al., 2017. Short-term association between ambient air pollution and pneumonia in children: A systematic review and meta-analysis of time-series and case-crossover studies. Environ Pollut. 230, 1000-1008.

Paunescu, A. C., et al., 2019. Associations of black carbon with lung function and airway inflammation in schoolchildren. Environ Int. 131, 104984.

Provost, E. B., et al., 2017. Recent versus chronic fine particulate air pollution exposure as determinant of the retinal microvasculature in school children. Environ Res. 159, 103-110.

Ranzi, A., 2012. [Estimate of the spatial variability of exposure to airborne pollutants in urban areas]. Epidemiologia e prevenzione. 36, 287-295.

Rice, M. B., et al., 2016. Lifetime Exposure to Ambient Pollution and Lung Function in Children. American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine. 193, 881-888.

Saenen, N. D., et al., 2016. Recent versus chronic exposure to particulate matter air pollution in association with neurobehavioral performance in a panel study of primary schoolchildren. Environ Int. 95, 112-9.

Stone, V., et al., 2017. Nanomaterials Versus Ambient Ultrafine Particles: An Opportunity to Exchange Toxicology Knowledge. Environmental Health Perspectives. 125, 17.

Sunyer, J., et al., 2015. Association between traffic-related air pollution in schools and cognitive development in primary school children: a prospective cohort study. PLoS Med. 12, e1001792.

Vanos, J. K., 2015. Children's health and vulnerability in outdoor microclimates: A comprehensive review. Environment International. 76, 1-15.

WHO, Air pollution and child health: prescribing clean air. 2018.

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