L'analisi di oltre 313mila partecipanti rivela il peso dell'interazione tra predisposizione ereditaria ed esposizione agli inquinanti nello sviluppo delle malattie croniche
L’inquinamento atmosferico non rappresenta soltanto una minaccia per i polmoni e l’apparato cardiovascolare. L’esposizione prolungata alle sostanze inquinanti potrebbe avere ripercussioni anche sul metabolismo e sulla salute del sistema nervoso, soprattutto nelle persone che presentano una maggiore predisposizione genetica. A indagare questo rapporto è uno studio prospettico pubblicato il 5 ottobre 2026 sulla rivista scientifica Human Genetics, con il titolo “Annual average exposure to ambient air pollution, polygenic risk, and incidence of major chronic diseases: a large-scale prospective cohort study“.
I ricercatori hanno analizzato i dati di 313.534 partecipanti della UK Biobank, con l’obiettivo di capire quanto l’esposizione a diversi inquinanti e il patrimonio genetico individuale contribuiscano, separatamente e insieme, all’insorgenza di cinque grandi categorie di malattie croniche. I risultati indicano un’associazione significativa tra inquinamento e rischio di malattia, con un ruolo particolarmente rilevante delle polveri sottili PM2,5. L’analisi suggerisce inoltre che la combinazione tra elevata esposizione ambientale e alta suscettibilità genetica possa accentuare ulteriormente il rischio, soprattutto per diabete e patologie neurodegenerative.
L’indagine ha preso in considerazione cinque gruppi di patologie: malattie cardiovascolari, malattie respiratorie, malattie neurodegenerative, ipertensione e diabete. Per ciascuna categoria i ricercatori hanno identificato i nuovi casi attraverso i dati sanitari collegati alla UK Biobank, utilizzando le classificazioni diagnostiche ICD-9 e ICD-10. Sono state considerate, tra le altre, cardiopatia ischemica, insufficienza cardiaca e ictus per l’area cardiovascolare; broncopneumopatia cronica ostruttiva e asma per quella respiratoria; Alzheimer, Parkinson e sclerosi multipla per le patologie neurodegenerative.
I partecipanti non dovevano avere già ricevuto una diagnosi delle patologie considerate al momento dell’inizio dell’osservazione. Il gruppo analizzato comprendeva quindi persone inizialmente libere dalle cinque categorie di malattia. Durante il periodo di follow-up, 125.640 partecipanti hanno sviluppato almeno una delle condizioni esaminate, mentre 187.894 sono rimasti senza diagnosi di queste patologie.
Per valutare il contributo dell’ambiente, gli studiosi hanno preso in esame quattro inquinanti atmosferici: PM2,5, PM10, biossido di azoto (NO2) e ossidi di azoto (NOx). Le concentrazioni medie annuali sono state stimate attraverso modelli di regressione dell’uso del suolo, che permettono di ricostruire i livelli di inquinamento in relazione alla posizione delle abitazioni. Tra i parametri considerati figuravano l’intensità del traffico sulle strade vicine, la densità della popolazione e le caratteristiche del territorio.
La componente genetica è stata invece valutata attraverso i cosiddetti Polygenic Risk Score (PRS), punteggi che combinano le informazioni relative a numerose varianti genetiche associate a una determinata patologia. Questo approccio consente di stimare la suscettibilità genetica complessiva, distinguendo i partecipanti in gruppi a rischio basso, intermedio o elevato. I ricercatori hanno poi incrociato i due livelli di informazione per verificare se l’esposizione ambientale potesse modificare il rapporto tra predisposizione genetica e comparsa delle malattie.
Tra gli agenti inquinanti esaminati, le polveri sottili PM2,5 hanno mostrato l’associazione più forte con l’insorgenza delle malattie croniche. In particolare, ogni incremento di 5 microgrammi per metro cubo nella concentrazione media annuale è risultato associato a un aumento del 22% del rischio complessivo (HR 1,22; IC 95%: 1,19-1,26).
Anche gli altri inquinanti hanno mostrato associazioni significative: per ogni aumento di 5 microgrammi per metro cubo, il PM10 è risultato associato a un incremento del rischio del 13%, mentre per NO2 e NOx l’aumento stimato è stato del 5%. L’associazione con il PM2,5 è risultata particolarmente evidente considerando le singole categorie di patologie: +24% per le malattie cardiovascolari, +32% per quelle respiratorie, +43% per le neurodegenerative, +25% per l’ipertensione e +43% per il diabete.
Un altro elemento centrale della ricerca riguarda il peso della componente ereditaria. I punteggi genetici più elevati sono risultati associati a una maggiore probabilità di sviluppare tutte e cinque le categorie di patologie, anche dopo aver considerato altri fattori individuali e ambientali.
Per esempio, a ogni aumento di una deviazione standard del punteggio genetico corrispondeva un incremento del rischio del 77% per il diabete, del 38% per le malattie neurodegenerative, del 36% per l’ipertensione, del 35% per quelle cardiovascolari e del 24% per quelle respiratorie.
L’aspetto più interessante emerge però dall’analisi combinata. I partecipanti con elevata predisposizione genetica ed esposizione elevata agli inquinanti presentavano il carico di malattia più alto. Per il diabete, la combinazione tra alto rischio genetico e alta esposizione al PM2,5 era associata a un hazard ratio di 3,84 rispetto al gruppo di riferimento con basso rischio genetico e bassa esposizione. Per le patologie neurodegenerative, lo stesso confronto mostrava un HR di 2,01.
I ricercatori hanno inoltre rilevato interazioni additive statisticamente significative tra predisposizione genetica ed esposizione al PM2,5 proprio per diabete e malattie neurodegenerative. Non sono invece emerse interazioni additive significative per le patologie cardiovascolari e respiratorie. Questo non significa che l’inquinamento non sia associato a queste ultime, ma che non è stata dimostrata la stessa interazione tra i due fattori.
Come possono le sostanze inquinanti contribuire allo sviluppo di patologie che interessano organi e apparati diversi? Una delle spiegazioni discusse dagli autori riguarda i processi di infiammazione sistemica e stress ossidativo.
Le particelle fini, in particolare il PM2,5, raggiungono le regioni più profonde dell’apparato respiratorio e possono innescare una risposta infiammatoria a livello polmonare. Questa reazione può estendersi all’organismo, favorendo alterazioni dei vasi sanguigni, danni cellulari e modificazioni dei processi metabolici. Secondo il quadro biologico illustrato dagli autori, lo stress ossidativo e l’infiammazione potrebbero rappresentare alcuni dei collegamenti tra esposizione ambientale e maggiore vulnerabilità cardiovascolare, metabolica e neurologica.
Per quanto riguarda il diabete, i ricercatori richiamano i possibili effetti dell’inquinamento sulla sensibilità all’insulina e sui processi infiammatori che coinvolgono il tessuto adiposo e il fegato. Sul versante neurologico, vengono invece discussi i possibili meccanismi di neuroinfiammazione e le alterazioni cellulari che potrebbero contribuire alla vulnerabilità del sistema nervoso. Si tratta di ipotesi biologiche coerenti con la letteratura scientifica, ma non direttamente dimostrate attraverso misurazioni dei singoli meccanismi nei partecipanti a questa ricerca.
In conclusione, la ricerca aggiunge un elemento importante alla comprensione del rapporto tra ambiente e salute: il rischio associato all’inquinamento potrebbe non distribuirsi nello stesso modo in tutta la popolazione. La predisposizione genetica sembra contribuire a individuare gruppi maggiormente vulnerabili, soprattutto rispetto al diabete e alle patologie neurodegenerative. Per gli autori, saranno necessari ulteriori studi con misurazioni dell’esposizione più accurate nel tempo e modelli capaci di considerare contemporaneamente più inquinanti. Un passaggio importante per comprendere meglio le interazioni tra patrimonio genetico e ambiente e rafforzare le strategie di prevenzione delle malattie croniche.
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