In che modo la crisi climatica influisce sui polmoni?

La crisi climatica ha indubbiamente raggiunto, per non dire conquistato, l’Europa e la Svizzera. Secondo il Servizio meteorologico tedesco (DWD), la scorsa estate del 2022 è stata la più calda mai registrata dal 1951, e il servizio europeo per il cambiamento climatico Copernicus lo conferma per l’Europa: rispetto alla media a lungo termine dal 1991 al 2020, il periodo da giugno ad agosto è stato più caldo di 1,34 gradi.

Il sud-ovest del continente è stato particolarmente colpito [1]. Le ondate di calore hanno portato a una massiccia siccità nell’agricoltura in molti luoghi, con conseguenti perdite di raccolto. Hanno causato incendi forestali su oltre 750.000 ettari di terreno. Nel processo, sono state emesse 6,4 milioni di tonnellate di carbonio nell’UE e nel Regno Unito, il massimo da 15 anni a questa parte [2]. La mancanza di pioggia ha portato a bassi livelli d’acqua, se non alla siccità, nei laghi interni, nei bacini e naturalmente nei fiumi. Il rapido scioglimento dei ghiacciai nelle Alpi non è stato in grado di cambiare questo aspetto, soprattutto perché tra qualche anno (o decennio) non esisteranno più comunque [3].

Rispetto alla coorte di nascita del 1960 – la maggior parte della quale ha vissuto questa estate di ondate di calore – l’esposizione agli eventi estremi nel corso della vita per i nati nel 2020 cambierà come segue, secondo le stime dell’Accordo sul clima di Parigi: un numero di ondate di calore quasi 6,8 volte maggiore, un numero di siccità e di crolli dei raccolti 2,6 volte maggiore e una frequenza di incendi boschivi 2 volte maggiore [4].

Questo definisce il quadro drammatico all’interno del quale sono stati studiati finora gli effetti sulla salute di noi esseri umani, che dovranno essere ulteriormente analizzati in futuro. Questo articolo si occupa principalmente delle conseguenze polmonari conosciute finora. Naturalmente, ci sono notevoli intersezioni con alcuni inquinanti atmosferici che sono essenzialmente nati e continuano a nascere dalla combustione di energie fossili e che hanno quindi causato l’effetto serra con le sue conseguenze in primo luogo. A causa della brevità, le spiegazioni possono essere solo “suggestive”.

Quali inquinanti atmosferici sono significativi?

Le polveri sottili, in particolare il PM 2.5, cioè con un diametro fino a 2,5 µm e più piccolo, sono costituite da diversi componenti, come frazioni inorganiche (ad esempio, solfati e nitrati di ammonio, acido cloridrico), fuliggine elementare, metalli, particelle di terra o di polvere, inoltre sostanze chimiche organiche come l’ammoniaca ureica (NH3) da concime liquido o acidi (ad esempio, acido solforico) e materiali biologici (ad esempio, polline, spore fungine). A causa delle loro piccole dimensioni, sono respirabili, cioè vengono inalate nei bronchioli, le particelle ultrafini (UFP) <0,2 µm penetrano anche la barriera alveolo-capillare e sono quindi rilevanti a livello sistemico.

La fisiopatologia polmonare è spiegata, tra l’altro, dall’infiammazione della mucosa bronchiale dovuta all’aumento dell’attivazione dei granulociti basofili ed eosinofili. Di conseguenza, si può sviluppare un sistema bronchiale iperirritabile, in modo che altri fattori scatenanti l’asma, come infezioni, stress fisico o addirittura psicologico, possano diventare efficaci. Inoltre, la risposta immunitaria Th2 può essere attivata e quindi la sensibilizzazione può essere promossa come prerequisito per una possibile allergia successiva. Inoltre, il particolato – in particolare l’UFP – e l’ozono causano uno stress ossidativo sui polmoni, che ha un effetto negativo sulla crescita polmonare e quindi sulla funzione polmonare, e favorisce anche le infezioni delle vie respiratorie profonde [5].

In un recente studio epidemiologico presentato all’ESMO, che ha coinvolto più di 400.000 pazienti in Inghilterra, Corea del Sud e Taiwan, l’inquinamento atmosferico con PM 2,5 è stato identificato come uno dei principali promotori di mutazioni nel gene EGFR. Sebbene questa mutazione si verifichi anche nel normale invecchiamento, rimane inattiva, ma può scatenare carcinomi polmonari se il PM-2,5 persiste. Questo si spiega con un’infiammazione eccessiva delle cellule colpite dalla mutazione. Questa mutazione EGFR è stata trovata anche nel 18% di 250 persone sane dal punto di vista polmonare, fumatrici di reni e residenti in zone con aria pulita, ma anche in questo caso è rimasta inattiva. Negli esperimenti sugli animali con i topi, è stato anche dimostrato che il messaggero proinfiammatorio interleuchina-1 poteva essere bloccato da un anticorpo, in modo da prevenire i carcinomi polmonari [6].

Secondo la Global Climate Health Alliance (GCHA), i pennacchi di fumo degli incendi boschivi contengono una miscela complessa di particolato gassoso composto da monossido di carbonio (CO), idrocarburi policiclici aromatici (IPA) e particelle di fuliggine. A seconda delle termiche e dei venti prevalenti, questi vengono trasportati per migliaia di chilometri e possono scatenare acutamente tosse, mancanza di respiro e, nei soggetti predisposti, attacchi di asma [7]. Tuttavia, gli inquinanti atmosferici degli incendi boschivi identificati finora sono significativi anche per gli effetti a lungo termine sulla salute, come la cancerogenesi.

Ozono a livello del suolo e ossidi di azoto

L’ozono _(O3), in combinazione con gli ossidi di azoto _(NO/NO2), è uno degli inquinanti atmosferici più importanti per la salute. Per esempio, il sole prolungato e i periodi caldi possono peggiorare i sintomi dell’asma in tutte le fasce d’età. Questo perché la radiazione UV provoca un aumento significativo della concentrazione di ozono in presenza di ossidi di azoto _(NO/NO2). L’_NO2, in particolare, proviene dalle emissioni legate al traffico, la cui fonte sono i veicoli alimentati a combustibili fossili (benzina, diesel). La radiazione UV scinde l’_NO2 in monossido di azoto (NO) + un radicale di ossigeno. Il radicale O si combina rapidamente con l’ossigeno _(O2) per formare _O3. In estate, l’ozono viene quindi prodotto principalmente nelle città con molto traffico e da lì viene trasportato dalla corrente d’aria, eventualmente più il vento, nell’ambiente rurale. Durante il traffico dell’ora di punta serale in città, l’ozono si riduce nuovamente con NO, anch’esso ‘fornito’ dal traffico, in _NO2 e _O2. Poiché in campagna c’è meno traffico, manca il NO che scompone l’ozono in ossigeno e _NO2. Questo spiega l’apparente paradosso per cui le concentrazioni medie di ozono nelle aree rurali della Germania sono state significativamente più alte di quelle nelle aree urbane per più di 30 anni, con 57 µg/m³, con 42 µg/m³.

Il valore target per la protezione della salute umana nell’UE è di 120 µg/m³ _O3 nella cosiddetta media di 8 ore, mentre secondo l’OMS è di 100 µg/m³ _O3. Le concentrazioni di ozono a breve termine superiori a 120 µg/m³ possono causare problemi respiratori acuti, in quanto l_‘O3 è un gas irritante reattivo che penetra in profondità nelle vie respiratorie e provoca un’irritazione o un’infiammazione acuta delle membrane mucose. Il cosiddetto stress ossidativo è accompagnato da tosse, oppressione toracica e mancanza di respiro, portando così ad attacchi acuti di asma [8].

L’esposizione all’ozono a lungo termine, anche se inferiore a 120 µg/m³, porta a una riduzione della crescita polmonare nei bambini fino alla pubertà [9]; negli adolescenti e negli adulti, la funzione polmonare è compromessa e il tessuto connettivo elastico dei polmoni è cronicamente danneggiato. Questo aumenta la mortalità per malattie respiratorie negli adulti.

Asma da temporale ed esposizione al polline

Questo fenomeno è noto da alcuni anni, soprattutto in Australia, come “asma da temporale” [10], ma al di là della casistica, aumenterà anche nell’Europa meridionale e centrale. Dal punto di vista fisico, il calore provoca un aumento dell’evaporazione regionale e quindi una contaminazione dell’atmosfera da parte dell’acqua, che viene poi scaricata altrove attraverso i temporali come i cosiddetti eventi di maltempo con acquazzoni talvolta massicci. Nel caso della cosiddetta asma da temporale, il polline si manifesta sempre più spesso 1-2 ore prima dell’inizio del temporale, a causa dello “shock osmotico”. Questo si riferisce al calore, alle cariche elettrostatiche dei fulmini e all’umidità elevata. Gli allergeni contenuti nel polline si legano alle polveri sottili, che vengono inalate nei bronchioli come spiegato. Gli adolescenti e i giovani adulti con un sistema bronchiale iperreattivo sono particolarmente colpiti. Di solito hanno solo sintomi asmatici lievi, ad esempio durante lo sforzo, e quindi raramente hanno una terapia permanente, inoltre di solito non portano con sé uno spray antiasmatico di emergenza. Questo è aggravato dal fatto che l’aumento del gas serra_CO2 porta anche ad un aumento della produzione di polline e di fiori, come si può dimostrare usando l’ambrosia come esempio [11].

Conclusione

La crisi climatica è arrivata in Svizzera con caldo, siccità ed eventi meteorologici gravi (Fig. 1), Inoltre, i disastri da inondazione sono in aumento nell’Europa centrale, come nella Valle dell’Ahr in Germania nel 2021. Anche se il riscaldamento dovesse essere fermato, accompagnerà le generazioni future per tutta la vita e influenzerà la loro salute. Con un’attenzione particolare ai polmoni, vengono discussi gli inquinanti atmosferici particolati, l’ozono e gli ossidi di azoto e viene presentata anche la loro fisiopatologia in combinazione con la conta dei pollini. Si richiama l’attenzione sulla crescente importanza dell’asma da temporale negli adolescenti e nei giovani adulti.

Letteratura:

1. www.tagesschau.de/ausland/europa/waermster-sommer-europa-101.html; ultima chiamata: 29.10.2022.        
2. www.tagesschau.de/ausland/europa/waldbraende-emissionen-rekord-101.html; ultima chiamata: 29.10.2022.
3. www.tagesschau.de/ausland/klimawandel/gletscher-schweiz-105.html; ultima chiamata: 29.10.2022.
4. https://resourcecentre.savethechildren.net/pdf/born-into-the-climate-crisis.pdf; ultima chiamata: 29.10.2022.
5. www.kinderumwelt.de/wp-content/uploads/2021/09/lob-luftschadstoffe-kindergesundheit-1.pdf; ultima chiamata: 29.10.2022.
6. www.crick.ac.uk/news/2022-09-10_scientists-reveal-how-air-pollution-can-cause-lung-cancer-in-people-who-have-never-smoked; ultima chiamata: 29.10.2022.
7. https://climateandhealthalliance.org/bushfires-report/; ultima chiamata: 29.10.2022.
8. Lee SW, Yon DK, James CC, et al: Effetti a breve termine di molteplici fattori ambientali esterni sul rischio di esacerbazioni dell’asma: analisi delle serie temporali stratificate per età. J Allergy Clin Immunol 2019; 144(6): 1542-1550.
9. Frischer T, Studnicka M, Gartner C, et al: Crescita della funzione polmonare e ozono ambientale: uno studio di popolazione triennale in bambini in età scolare. Am J Respir Crit Care Med 1999; 160(2): 390-396.
10. https://files.igem.vic.gov.au/2021-03/ReviewofemergencyresponsetoNovember2016thunderstormasthmaeventfinalreport.pdf; ultima chiamata: 29.10.2022.
11. Lake IR, Jones NR, Agnew M, et al: Cambiamento climatico e futura allergia ai pollini in Europa. Environmental Health Perspectives 2017; 125(3): 385-391.
12. www.meteoschweiz.admin.ch/home/aktuell/meteoschweiz-blog.subpage.html/de/data/blogs/2021/5/die-schweizer-temperaturentwicklung-im-globalen-ve.html

InFo PNEUMOLOGIA & ALLERGOLOGIA 2022; 4(4): 34-35