L’esposizione all’infanzia alle tossine ambientali è diventata una preoccupazione crescente per i professionisti della sanità pubblica, in particolare per quanto riguarda le potenziali conseguenze a lungo termine per la funzione del sistema immunitario. Tra le sostanze più studiate ci sono i pesticidi, che sono ampiamente utilizzati in agricoltura, nelle famiglie e negli spazi pubblici.

Comprensione di disturbi autoimmuni

I disturbi autoimmuni rappresentano un gruppo diverso di condizioni croniche caratterizzate da una ripartizione della tolleranza immunitaria. Invece di difendere il corpo contro l'infezione, il sistema immunitario si rivolge a auto-antigeni, che portano a infiammazione e danni ai tessuti.

I bambini sono particolarmente vulnerabili agli insulti ambientali perché i loro sistemi immunitari sono ancora in fase di maturazione. La finestra di sviluppo della vita fetale attraverso l'adolescenza è un periodo di rapida crescita, differenziazione e programmazione della tolleranza immunitaria. In questo periodo, anche le esposizioni a basso livello ai tossicodipendenti possono avere effetti duraturi sulla funzione immunitaria. I disturbi autoimmuni spesso comportano interazioni complesse tra geni, ormoni, infezioni e prodotti chimici ambientali.

Come i pesticidi entrano nel corpo e infettano i bambini

I pesticidi sono sostanze chimiche progettate per uccidere o controllare i parassiti, compresi gli insetti, le infestanti, i funghi e i roditori. Essi sono utilizzati ampiamente in agricoltura convenzionale, ma anche in case, scuole, parchi, campi da golf e spazi pubblici. I bambini possono essere esposti attraverso più percorsi: ingestione di cibo contaminato o acqua, inalazione di particelle di origine aerea da spruzzare, deriva, o assorbimento dermico da contatto

Oltre all'esposizione diretta, i bambini possono anche incontrare pesticidi attraverso l'uso residenziale di spray, fogger e trattamenti per le pulci. Uno studio dell'Organizzazione Mondiale della Sanità [ evidenzia che i bambini e i bambini sono particolarmente vulnerabili perché le loro vie di disintossicazione non sono completamente sviluppate, e hanno un rapporto superficie-area-volume più alto, aumentando l'assorbimento dermico.

Vulnerabilità uniche del sistema immunitario in via di sviluppo

Lo sviluppo del Thymus, la differenziazione delle cellule T, la maturazione delle cellule B e la creazione della tolleranza immunitaria si basano su precise vie di segnalazione.

  • Disruzione del segnale cellulare:[ Molti pesticidi influenzano i neurotrasmettitori o i recettori ormonali, che svolgono anche ruoli nella regolazione immunitaria. Ad esempio, i organofosfati inibiscono l'acetilcolinasi ma anche modulano la produzione di citochina e interrompono il segnale del calcio nelle cellule immunitarie.
  • Lo stress ossidativo e l'infiammazione:[ L'esposizione ai pesticidi può generare specie di ossigeno reattivo, che portano a danni cellulari, disfunzione mitocondriale e infiammazione cronica di bassa qualità. L'infiammazione persistente è un precursore noto all'autoimmunità in quanto promuove la rimodellazione del tessuto e la presentazione di auto-antigeni.
  • Modifiche epigenetiche:[ Alcuni pesticidi alterano la metilazione del DNA, l'acetilazione istone e i modelli di espressione del microRNA. Questi cambiamenti possono influenzare l'espressione dei geni correlati al sistema immunitario per anni dopo la fine dell'esposizione, alterando potenzialmente l'equilibrio tra tolleranza e reattività.
  • Tossicità diretta alle cellule immunitarie:[ Studi di laboratorio hanno dimostrato che alcuni pesticidi possono indurre l'apoptosi o la disfunzione nei linfociti, macrofagi, cellule killer naturali e cellule dendritiche.

Questi meccanismi non sono reciprocamente esclusivi; gli effetti combinati possono amplificare il rischio di disregolazione autoimmune, soprattutto quando l'esposizione si verifica durante i periodi di sviluppo sensibili quando il sistema immunitario sta attivamente imparando a distinguere se stessi da non sé.

Prove di studi epidemiologici

Negli ultimi due decenni, un corpo consistente di ricerca epidemiologica ha indagato l'associazione tra l'esposizione di pesticidi infantile e i disturbi autoimmuni. Mentre gli studi individuali variano nella progettazione, nella popolazione e nella valutazione dell'esposizione, il modello generale suggerisce un rapporto positivo tra l'esposizione della prima vita e il rischio di malattia autoimmune successivo.

Studi chiave e risultati

Uno studio di riferimento da Parron et al. (2016) ha esaminato i bambini che vivono nelle regioni agricole della Spagna e ha trovato un'incidenza significativamente più alta delle malattie autoimmuni, tra cui il diabete di tipo 1 e l'artrite di diabete reumatoide, tra quelli con esposizione di pesticidi prenatali o di prima vita.

Una revisione sistematica e la meta-analisi pubblicata in ]Ispettive sulla salute ambientale (2019)[]] hanno analizzato 27 studi e hanno concluso che l'esposizione ai pesticidi, in particolare ai organofosfati e ai piretroidi, era associata con un aumento del rischio di malattie immuno-mediate, tra cui asma, rinite allergica e condizioni autoimmuni forti come il diabete di infanzia evidenziata e le associazioni infanzia evidenziate.

Coorte e Studi del Registro

Nel corso dello studio sulla salute agricola degli Stati Uniti, che segue le famiglie di applicatori di pesticidi autorizzati, i bambini degli applicatori avevano elevati tassi di tiroidei autoimmune e artrite idiopatica giovanile rispetto ai bambini di non-applicatori. La madre norvegese, padre e bambino studio di coorte (MoBa) hanno collegato l'esposizione materna di pesticidi durante la gravidanza ad un modesto aumento delle malattie autoimmuni dell'infanzia in particolare.

Inoltre, gli studi ecologici hanno notato l'ammasso geografico delle malattie autoimmuni nelle regioni agricole con uso di pesticidi pesante. Ad esempio, uno studio canadese ha riferito tassi più alti della sclerosi multipla nelle aree rurali con allevamento intensivo di patate, dove i pesticidi organofosfati e carbamati sono ampiamente applicati.

Pesticidi specifici Implicati in immunità

Non tutti i pesticidi sono uguali nel loro potenziale per innescare la disfunzione immunitaria.La ricerca ha identificato diverse classi e composti individuali di particolare preoccupazione:

  • Organofosfati[] (ad esempio, clopirifos, malathion, diazinon): Questi insetticidi neurotossici inibiscono l'acetilcolinasi, ma alterano anche i profili citochine, promuovono le risposte immunitarie del tipo Th2 e influenzano la funzione macrophage.
  • Pyrethroids[] (ad esempio, permetrina, cipermetrina, deltametrina): ampiamente usato sia nell'agricoltura che nel controllo dei parassiti domestici, i piretroidi possono indurre lo stress ossidativo, interrompere la regolazione delle cellule T e compromettere l'attività cellulare naturale killer.
  • Glyphosate[] (il principio attivo in Roundup): Mentre è noto principalmente come erbicida, il glifosato è stato implicato nella disgregazione del microbioma intestinale (disbiosi), l'inibizione del percorso shikimate nei batteri intestinali, e la modulazione immunitaria.
  • Carbamates[ (ad esempio, carbaril, aldicarb): Questi insetticidi condividono meccanismi con organofosfati e hanno mostrato effetti immunotossici nei modelli animali, tra cui la produzione alterata di anticorpo e la proliferazione di cellule T.
  • Neonicotinoidi[] (ad esempio, imidacloprid, panniianidin): Sebbene originariamente considerato meno tossico per i mammiferi, la ricerca emergente suggerisce che i neonicotinoidi possono influenzare la funzione immunitaria legandosi ai recettori dell'acetilcolina nicotinica sulle cellule immunitarie e alterando il rilascio del citochino.

È importante notare che le formulazioni di pesticidi contengono spesso adiuvanti, tensioattivi e altri ingredienti "inerti" che possono aumentare la tossicità o l'immunogenicità. L'effetto cumulativo delle miscele, come avviene nelle esposizioni del mondo reale, è un'area attiva di ricerca, con alcuni studi che suggeriscono interazioni sinergiche che amplificano il rischio autoimmune.

Windows critico di vulnerabilità: Prenatale e infanzia precoce

Il feto in via di sviluppo è particolarmente sensibile perché la placenta non protegge completamente contro molti pesticidi. Studi hanno rilevato metaboliti di pesticidi nel sangue del cavo, nel liquido amniotico, e nel meconio, confermando il trasferimento trasplacentare. Durante la gestazione, le cellule del sistema immunitario sono state istruite per distinguere se stessi da non-auto attraverso meccanismi di tolleranza centrale nel midollo del timo e dell'osso.

L’infanzia e la prima infanzia continuano ad essere periodi vulnerabili. Il microbioma intestinale, che svolge un ruolo cruciale nell’educazione immunitaria e nello sviluppo della tolleranza, è stabilito nei primi anni di vita ed è altamente sensibile ai prodotti chimici ambientali. I pesticidi possono interrompere la composizione del microbioma direttamente (ad esempio, il diabete, gli effetti antibiotici del glifosato) o indirettamente attraverso i cambiamenti immunitari.

Plausibilità biologica: Come l'Autoimmunita' dei pesticidi

Oltre alle associazioni epidemiologiche, gli studi di laboratorio forniscono prove meccanicistiche a livello cellulare e molecolare. I modelli animali hanno dimostrato che l'esposizione prenatale ai clopirifos organofosfati può indurre autoanticorpi auto-mili, la deposizione complessa immunitaria nei reni, e la proteinuria nei miti geneticamente predisposti.

Un altro importante meccanismo è la mimica molecolare: alcuni metaboliti di pesticidi assomigliano strutturalmente a autoproteine. Ad esempio, ci sono prove emergenti che certi pesticidi haptens (piccoli molecole che diventano antigeni solo quando legati a una proteina vettore) possono legare ad ospitare proteine e essere riconosciuti come stranieri, rompendo la tolleranza immunitaria.

Ruolo della suscettibilità genetica

Non tutti i bambini esposti ai pesticidi svilupperanno un disturbo autoimmune. La variazione genetica negli enzimi di disintossicazione e i geni di regolazione immunitaria modifica probabilmente il rischio individuale. Ad esempio, i polimorfismi nel gene paraoxonase 1 (PON1) influenzano la capacità di disintossicare i disturbi organofosfatici.

Misure preventive e raccomandazioni per la salute pubblica

Data la gravità delle prove, la riduzione dell'esposizione ai pesticidi infantile è un obiettivo prudente della salute pubblica.

  • Cosare cibi biologici[[[] quando possibile, soprattutto per i prodotti noti per trasportare residui di pesticidi elevati (la lista “Dirty Dozen” pubblicata dal gruppo di lavoro ambientale).
  • Avoid uso di pesticidi indoor[[]; optare per tecniche di gestione integrata dei parassiti (IPM) come la sigillatura delle crepe, la rimozione delle fonti alimentari, l'utilizzo di trappole e la manutenzione di ambienti puliti.
  • Assicurare una corretta ventilazione[[] se i pesticidi devono essere utilizzati al chiuso, e tenere i bambini e gli animali lontano dalle aree trattate per il periodo di rientro consigliato (spesso 24–48 ore).
  • Filter acqua potabile[[]] se c'è preoccupazione per la contaminazione dei pesticidi da scappamento agricolo; filtri a carbone attivati possono rimuovere molti pesticidi.
  • Aggiungi per le politiche[[] che proteggono i bambini, come zone tampone intorno alle scuole e parchi giochi, restrizioni sulla spruzzatura aerea vicino aree residenziali, e una più forte regolazione dei residui di antiparassitari nel cibo per bambini e nella formula per bambini.
  • L'allattamento al seno [] dove possibile, poiché il latte materno ha generalmente livelli di pesticidi inferiori rispetto alla formula preparata con acqua di rubinetto, anche se alcuni pesticidi persistenti possono accumularsi nel latte materno.

Implicazioni di politica

L'Unione europea ha vietato ai bambini di utilizzare più sostanze pericolose per la salute, mentre i paesi più poveri sono i paesi più poveri.

Le direzioni di ricerca future

I risultati attuali sono notevoli, ma gli studi di ricerca a lungo termine che misurano i biomarcatori di esposizione ai pesticidi (ad esempio, metaboliti urinari, livelli di sangue midollare) a più punti di tempo e seguono i bambini in età adulta sono necessari per confermare le associazioni e identificare le finestre critiche più precisamente.

Conclusioni

Il rapporto tra l'esposizione all'infanzia ai pesticidi e i disturbi autoimmuni è sostenuto da un crescente corpo di evidenza epidemiologica, meccanistica e tossicologica. I bambini sono estremamente vulnerabili a causa dei loro sistemi immunitari in via di sviluppo, dei livelli di esposizione relativi più elevati, e del lungo periodo di latenza di molte malattie autoimmuni.