Ogni giorno, inconsapevolmente, entriamo in contatto con una vasta gamma di contaminanti presenti nell’aria, nel cibo e nell’acqua. Nonostante il profilo di tossicità dei singoli inquinanti sia ben noto, gli effetti derivanti dall’esposizione simultanea a più sostanze nocive restano in gran parte sconosciuti.
Un recente studio condotto da un team di ricercatori dell’Università di Cordoba, in Spagna, si è concentrato su questo specifico ambito. Gli scienziati hanno studiato sugli animali gli effetti negativi causati dall’esposizione a una miscela di inquinanti comunemente presenti nelle risorse idriche: i metalli arsenico, cadmio e mercurio e i farmaci diclofenac (un anti-infiammatorio) e flumechina (un antibiotico). La ricerca ha poi individuato nel selenio un possibile rimedio per mitigare la tossicità di queste sostanze.
Un cocktail di veleni nell’acqua che beviamo
L’arsenico, il cadmio e il mercurio presenti nell’acqua potabile provengono principalmente dalle attività industriali e dall’impiego di fertilizzanti, pesticidi ed erbicidi. Questi metalli esercitano la loro tossicità sugli organismi animali legandosi ai siti attivi degli enzimi e formando complessi stabili che interferiscono con il normale funzionamento enzimatico. Tale interferenza è alla base dei loro effetti nocivi, dal momento che gli enzimi svolgono un ruolo fondamentale in tutti i processi biologici dell’organismo. La contaminazione dell’acqua potabile da arsenico, cadmio e mercurio costituisce una seria minaccia per la salute pubblica, perché l’esposizione cronica a questi metalli è coinvolta in una serie di problemi di salute, tra cui danni neurologici, renali ed epatici, problemi nello sviluppo fetale e aumentato rischio di tumori.
Nell’acqua potabile si rinvengono anche diversi farmaci, tra cui spiccano per frequenza il diclofenac e la flumechina. Il diclofenac è un antiinfiammatorio utilizzato sia nell’uomo che negli animali ed è noto per causare danno mitocondriale, stress ossidativo e compromissione del sistema di difesa antiossidante e immunitario. La flumechina, invece, è un antibiotico utilizzato negli allevamenti animali e raggiunge le falde acquifere attraverso gli escrementi e le acque reflue agricole. La sua presenza nell’acqua potabile o nel cibo può alterare la composizione e la funzionalità del microbiota intestinale umano, con possibili conseguenze sulla salute.
Sia i metalli pesanti che i farmaci non vengono completamente rimossi dai tradizionali impianti di trattamento delle acque reflue, persistendo nell’approvvigionamento idrico e raggiungendo quindi l’intera popolazione. Tale persistenza induce effetti tossici sugli organismi esposti, principalmente attraverso il danno ossidativo che provocano nelle cellule.
Lo studio
Per valutare l’impatto sulla salute derivante dall’esposizione a questo “cocktail di contaminanti” comunemente presenti nell’acqua, gli scienziati hanno indagato gli effetti sui topi dell’esposizione controllata per due settimane a questa miscela, concentrandosi sulle cellule epatiche.
Per comprendere meglio gli effetti, i ricercatori hanno impiegato una tecnica avanzata chiamata “proteomica shotgun” che rileva e analizza tutte le proteine espresse dalle cellule epatiche. Così, hanno confrontato come le proteine del gruppo esposto alla miscela di contaminanti risultassero alterate, rispetto al gruppo di controllo.
I ricercatori hanno quindi selezionato 275 proteine ritenute cruciali per monitorare le modifiche indotte dalle tossine. Successivamente, attraverso l’elaborazione computazionale dei dati, hanno identificato le vie metaboliche compromesse evidenziando così un’eccessiva attivazione della risposta difensiva allo stress, con un impatto dannoso sull’intero organo.
L’unione fa la forza
Sebbene i singoli inquinanti generassero già ossidazione nelle cellule, quando agivano in combinazione (effetto “cocktail”), l’effetto tossico era così intenso da attivare costantemente tutte le risposte antiossidanti. Queste risposte, però, sono rimaste persistentemente attive senza potersi arrestare, finché le proteine responsabili della difesa hanno smesso completamente di funzionare, rendendo così impossibile effettuare il riparo dei danni.
Una speranza nel selenio
A un terzo gruppo di topi è stato poi somministrato, insieme alla miscela di contaminanti, il selenio, un minerale presente comunemente negli integratori vitaminici. Quando gli animali sono stati esposti contemporaneamente al selenio, vi è stata una significativa riduzione del danno provocato dagli inquinanti.
Il selenio ha la peculiare capacità di riattivare i siti di azione di diversi enzimi coinvolti nel processo di detossificazione, i quali risultano bloccati dall’azione dei metalli pesanti. Questa riattivazione consente all’organismo di riprendere le sue funzioni difensive.
Una protezione alla portata di tutti
Per salvaguardare la salute pubblica e l’equilibrio degli ecosistemi è di vitale importanza lavorare alla realizzazione di soluzioni su larga scala per ridurre la presenza di inquinanti nelle risorse idriche ad esempio attraverso lo sviluppo di tecnologie avanzate per il trattamento delle acque.
Intanto, una soluzione concreta per proteggerci e aiutare il corpo a riattivare parte delle sue capacità difensive può essere fornita da una mossa semplice ed economica come l’integrazione di selenio nella dieta.
Fonte
Paula V. Huertas-Abril, Juan Jurado, María-José Prieto-Álamo, Tamara García-Barrera, Nieves Abril. Proteomic analysis of the hepatic response to a pollutant mixture in mice. The protective action of selenium. Science of The Total Environment, Volume 903, 2023.
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0048969723051835?via%3Dihub
