Pubblicato sulla rivista internazionale “Toxicology Reports” un nuovo studio dell’Università di Padova secondo il quale “PFOA e PFOS interferiscono con il processo di assorbimento cellulare del colesterolo dal sangue.
Lo firmano il professor Carlo Foresta in collaborazione con Alberto Ferlin, ordinario di endocrinologia, e Nicola Ferri, ordinario di farmacologia.
Dialogo, oggi, con Carlo Foresta, già Professore Ordinario di Endocrinologia Università degli Studi di Padova, Studioso Senior Università degli Studi di Padova, Presidente Fondazione Foresta Onlus e già Membro Consiglio Superiore di Sanità.

Per i meno esperti, spieghiamo cosa sono i I composti perfluoro-alchilici o PFAS.

Le sostanze perfluoroalchiliche (PFAS) sono una famiglia di composti chimici costituiti da catene di atomi di carbonio a lunghezza variabile la cui struttura richiama quella degli acidi grassi, in cui gli atomi di idrogeno sono sostituiti da atomi di fluoro. Questa sostituzione conferisce ai PFAS una particolare resistenza e stabilità a diverse condizioni estreme, come all’elevata temperatura, alla presenza di acidi o basi forti, agli agenti ossidanti, ma anche ai classici processi metabolici o di biodegradazione. Il loro uso generalizzato e la loro persistenza nell’ambiente hanno portato a fenomeni di contaminazione ambientale diffusi. La contaminazione dei prodotti alimentari con queste sostanze è dovuta principalmente al bioaccumulo nelle catene alimentari acquatiche e terrestri e l’alimentazione è la principale fonte di esposizione alle PFAS. Tuttavia, anche l’utilizzo di materiali destinati a venire a contatto con i prodotti alimentari contenenti PFAS può contribuire all’esposizione umana a tali sostanze.

Quale uso viene fatto?.

Proprio per le loro ideali caratteristiche chimico-fisiche, sono composti utilizzati principalmente per rendere resistenti ai grassi e all’acqua diversi tipi di materiali come tessuti, tappeti, rivestimenti, ecc. Nella vita quotidiana è quindi veramente difficile evitare il contatto con i PFAS poiché queste sostanze oramai sono presenti in svariati prodotti di uso quotidiano (rivestimenti antiaderenti, packaging alimentare, abbigliamento impermeabile, prodotti cosmetici, ecc.).

A questa famiglia appartengono l’acido perfluoroottanoico e acido perfluoroottansulfonico. 
Di cosa si tratta?

L’acido perfluoroottanoico (PFOA) e acido perfluoroottansulfonico (PFOS) sono i due composti della famiglia dei PFAS più utilizzati negli ultimi decenni a livello industriale e quindi i più diffusi nei campionamenti ambientali e nelle matrici biologiche. Entrambi sono caratterizzati da una catena di 8 atomi di carbonio. Sicuramente molti composti della famiglia dei PFAS condividono similarità di struttura e funzione, ma anche differenze non trascurabili che ne possono modificare fortemente l’attività biologica. Diversi studi che mirano a verificare l’effetto dei PFAS spesso riportano alterazioni significative solo a carico di uno o pochi di questi composti, con grande variabilità a seconda del contesto cellulare considerato.

In che modo divengono fonti di contaminazione e, conseguentemente, costituiscono un serio pericolo per la salute dell’uomo?

Gli inquinamenti industriali dovrebbero essere molto limitati e controllati. Laddove l’inquinamento sia avvenuto indipendentemente dai controlli, le acque, sia potabili che di falda, sono quelle che maggiormente veicolano l’inquinamento attraverso la rete acquedottistica ma anche attraverso l’irrigazione e il loro inserimento nel ciclo alimentare. Gli strumenti di difesa sono innanzi tutto preventivi, mirati a ridurre il più possibile il rischio di esposizione della popolazione a queste sostanze. Laddove sia presente un livello espositivo anche non eccessivo, l’elevata durabilità di queste sostanze nell’ambiente e negli organismi (sono necessari almeno 5 anni perché si dimezzino spontaneamente i livelli di queste sostanze nel sangue, in assenza di ulteriore esposizione e con grandi differenze per sesso ed età) espone l’uomo a diversi rischi per la salute. Sappiamo oggi che i potenziali effetti sulla salute dei PFAS riguardano ambiti diversissimi: dal funzionamento del metabolismo (l’aumento dei livelli di colesterolo è uno degli effetti più documentati per esempio), a quello del sistema immunitario, a quello ormonale, all’aumentato rischio di alcuni tumori. Tra le manifestazioni cliniche imputate all’esposizione a queste sostanze, vi è condivisione tra i diversi studi epidemiologici sugli aspetti materno-fetali, quali poli-abortività, basso peso alla nascita, nati pre-termine, endometriosi, fertilità maschile e femminile, ipercolesterolemia e diabete, osteoporosi, tireopatie, alterazioni cardio- e cerebro-vascolari. I PFAS sono in grado di interferire con i sistemi biologici attraverso molteplici meccanismi in virtù della loro struttura: attivazione o inibizione di recettori nucleari o citoplasmatici; legame a trasportatori, o interazione con le membrane cellulari; induzione dello stress ossidativo; alterazione dei livelli ormonali, della risposta infiammatoria e del sistema immunitario.

Rispetto alla loro presenza, quali sono i limiti oltre i quali la salute è considerata a rischio?

Nel dicembre 2022 l’Unione Europea ha stabilito i tenori massimi di sostanze perfluoroalchiliche in alcuni prodotti alimentari, con limiti diversi per i diversi PFAS e i diversi tipi di alimenti. È quindi difficile fornire una risposta univoca per dei limiti che riguardino tutti i PFAS. In linea generale, Nel 2020, l’Autorità europea per la sicurezza alimentare (EFSA) ha stabilito una dose settimanale tollerabile (TWI) di 4,4 nanogrammi/kg di peso corporeo per la somma di 4 PFAS (PFOA, PFOS, PFHxS, PFNA).

Recentemente, ha condotto studi in collaborazione con Alberto Ferlin, ordinario di endocrinologia e Nicola Ferri, ordinario di farmacologia, nel quale è emerso che tali composti interferiscono con il processo di assorbimento cellulare del colesterolo dal sangue che, come sappiamo, se in eccesso è causa di cardiopatie ischemiche. 
Entriamo nel merito di questi studi e di come avviene questa interferenza, soffermandosi anche sulle problematiche che genera.

In sintesi, la ricerca ha dimostrato che queste sostanze interagiscono con la membrana delle cellule del fegato e ostacolano il normale assorbimento di colesterolo, incrementandone quindi i livelli circolanti. È importante notare che questo effetto sembra sia dovuto a una ridotta plasticità della membrana cellulare, che impedisce la corretta funzionalità di tutti quei meccanismi di captazione del colesterolo. I risultati di questo studio permettono di comprendere il perché dell’importante aumento dei livelli di colesterolo ematici nelle popolazioni esposte (57% rispetto al 27% della popolazione generale). È noto che l’ipercolesterolemia è il principale fattore di rischio per le cardiopatie ischemiche (infarto, ipertensione), e infatti studi internazionali hanno dimostrato come PFOA e PFOS comportino un aumento del 37% e del 54% rispettivamente di eventi cardiovascolari avversi. I dati della Regione Veneto riportano un importante aumento dei livelli di colesterolo già nella fascia di popolazione oltre i 30 anni, l’ipercolesterolemia diventa poi sempre più accentuata col crescere dell’età. L’aumento di colesterolo con l’età è di per sé un fattore noto e quasi fisiologico, ma nel caso dei PFAS, questo incremento è ancora più forte. Considerato quindi il rischio cardiovascolare associato ad ipercolesterolemia, i soggetti con più di 50 anni sono quelli più a rischio per le patologie associate.

Da studioso, quale soluzione propone?

La riduzione dell’inquinamento ambientale è sicuramente il punto fondamentale, ma rimane il grosso problema della lunga permanenza di queste sostanze nell’organismo. Queste sostanze si accumulano in particolari organi (fegato, scheletro, sangue) e permangono per molti anni, in alcuni casi fino a 10 anni. Pertanto, anche se oggi azzerassimo completamente ogni fonte di esposizione a queste sostanze, quelle già accumulate negli anni precedenti resterebbero ancora in circolo negli organismi per molti anni. Ad oggi non è stato ancora individuato nessun metodo per ridurre il tempo di permanenza dei PFAS nell’organismo, pertanto l’accumulo sembra determinare alterazioni specifiche degli organi interessati. Gli inquinamenti industriali dovrebbero essere molto limitati e controllati. Laddove l’inquinamento sia avvenuto indipendentemente dai controlli, le acque, sia potabili che di falda, sono quelle che maggiormente veicolano l’inquinamento attraverso la rete acquedottistica ma anche attraverso l’irrigazione e il loro inserimento nel ciclo alimentare. Gli strumenti di difesa sono innanzitutto preventivi, mirati a ridurre il più possibile il rischio di esposizione della popolazione a queste sostanze. Nelle popolazioni già esposte per molto tempo ai PFAS, data l’elevata durabilità di queste sostanze, è invece fondamentale attuare interventi sanitari mirati ad eliminare queste sostanze dal sangue, ma ad oggi non sono ancora disponibili interventi terapeutici mirati e riconosciuti dalla comunità scientifica internazionale. Per risolvere la questione dell’eliminazione dei Pfas dal corpo umano il nostro gruppo di ricerca presso l’UOC di Andrologia e Medicina della Riproduzione dell’Azienda Ospedale Università di Padova, ha identificato sperimentalmente possibili forme di intervento basandosi sulle dinamiche di bioaccumulo di queste sostanze nell’uomo. Da un’intuizione sperimentale ispirata all’attuale tecnologia di filtraggio delle acque, basata sull’utilizzo dei filtri ai carboni attivi, è stato individuato un corrispettivo terapeutico nel carbone attivo vegetale ad uso umano. Il carbone attivo vegetale è una sostanza naturale in grado di trattenere al suo interno molte molecole, e che trova già impiego nel trattamento di intossicazioni da farmaci e avvelenamenti alimentari, nonché per il meteorismo intestinale. La nostra ipotesi sperimentale è stata quindi quella di drenare a livello intestinale i PFAS, rendendoli eliminabili con le feci.

Per concludere: c’è qualcosa che vorrebbe aggiungere?

Le manifestazioni cliniche associate all’inquinamento da PFAS sono certamente evidenti nelle popolazioni esposte ma è interessante considerare che anche i bassi livelli di queste sostanze riscontrabili nella popolazione generale possono costituire fattore di rischio per manifestazioni cliniche associate a questa forma di inquinamento. Sulla base delle precedenti considerazioni, sarebbe opportuno che il problema fosse affrontato a livello istituzionale poiché la verifica clinica di questa ipotesi sperimentale, prima nel suo genere, potrebbe portare a dei risultati molto importanti, allo stato attuale non modificabili, per favorire l’eliminazione di queste sostanze dall’organismo.