Plastica e ambiente, microplastiche e salute umana. Tanto si parla (e poco si fa) per porre un argine al primo tema, nulla si dice sul secondo, sotto certi aspetti ancor più grave. Un approfondimento.
Plastica e ambiente
La produzione globale di plastica è aumentata di quasi 200 volte in pochi decenni (da 1,7 a 335 milioni di ton, tra gli anni ‘50 e il 2016) e così i suoi rifiuti, di cui oltre 8 milioni di tonnellate sono riversati ogni anno nell’ambiente, su terra e in mare. (1) I consumi tuttora crescono in via esponenziale, tanto da attendersi una quadruplicazione della domanda da ora al 2050. Le preoccupazioni legate all’invasione della plastica sono legate a diversi aspetti:
a) è una risorsa non rinnovabile,
b) assorbe gli inquinanti organici,
c) resiste alla degradazione,
d) si frammenta in residui anche microscopici,
e) i suoi detriti causano lesioni e morte di uccelli marini, mammiferi, pesci e rettili,
f) i suoi detriti di plastica possono danneggiare le attrezzature marittime.
Microplastiche, nanoplastiche e platisfera
Il termine ‘microplastiche’ (MP) è stato coniato dal gruppo di Tompson e collaboratori nel 2004, per indicare la ‘plastica molto piccola, i particolati e le fibre plastiche’. Il National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) ha poi definito come MP tutte le particelle di plastica aventi diametro <5 mm. Le MP comprendono le nanoplastiche (NP), le quali sono particelle con dimensioni inferiori a 0.1 μm (100 nm) e proprio per le loro piccole dimensione potenzialmente possono venire facilmente assorbite da tutti i tessuti/organi degli organismi, ivi comprese le cellule.
Le MP primarie sono tutte le plastiche in scala micrometrica, comprese quelle fabbricate per l’uso industriale e nei prodotti di largo consumo come detergenti per mani e viso, dentifrici, cosmetici, prodotti medicali (nanovettori di farmaci). Le MP secondarie sono invece quelle che derivano dalla scomposizione delle macroplastiche, sia in mare che in terra, dovuta ai diversi processi di degradazione ambientali meccaniche (erosione, azione delle onde, abrasione), chimiche (fotoossidazione, temperatura, corrosione) di biodegradazione.
I pericoli insiti nelle MP sono legati alla loro capacità di veicolare sostanze chimiche pericolose (comprese quelli intenzionalmente aggiunte in fase produttiva), nonché contaminanti ambientali che possono venire assorbiti sulla loro superficie durante il loro uso e la permanenza nell’ambiente. Come stirene, metalli tossici (piombo, mercurio), ftalati, bisfenolo A (BPA), policlorobifenili (PCB) e idrocarburi policiclici aromatici (IPA).
Numerose sostanze chimiche utilizzate nella produzione della plastica, giova sottolineare, sono riconosciute come molto tossiche per gli esseri umani e gli animali, poiché cancerogene, interferenti endocrini, neurotossiche. La tossicità di ftalati e bisfenolo A, onnipresenti nell’ambiente e nel corpo umano, è stata dimostrata in ampi studi sugli animali ed è tuttavia trascurata dal legislatore europeo.
Microbi e altri organismi sono stati trovati sulle microplastiche, in aggiunta ai contaminanti fisico-chimici. È stato così coniato il termine di ‘plastisfera’. Il dato è molto preoccupante, poiché è impossibile impedire la migrazione geografica intercontinentale (attraverso i mari e i loro abitanti) e la diffusione nell’ambiente di microplastiche contaminate da specie esotiche invasive, anche patogene. È stato quindi suggerito che la platisfera possa aumentare il rischio globale di malattie umane e animali attraverso nuove contaminazioni e infezioni, nonché contribuire alla perdita di biodiversità. Causando perciò altri effetti ecologici ed economici negativi.
Microplastiche e salute umana, fonti e livelli di esposizione
L’attenzione dei ricercatori si è focalizzata, negli ultimi anni, sui rischi per la salute umana associati a un fenomeno che da principio ha ricevuto essenziale considerazione in termini di inquinamento ambientale di suoli e acque. Gli esseri umani, come gli animali, sono esposti alle particelle e additivi chimici rilasciati dai detriti di plastica, diffusi nell’intera biosfera. Ma cosa sappiamo dell’impatto delle microplastiche sulla salute umana? L’esposizione dell’uomo alle MP può avvenire attraverso due vie, la dieta e l’inalazione aerea.
1) Esposizione attraverso la dieta
Le MP sono rinvenute in ogni area del pianeta. Molto persistenti nell’ambiente, si accumulano soprattutto negli ecosistemi marini a livelli sempre più elevati. Una delle prime fonti alimentari di microplastiche sono quindi gli organismi marini che le assorbono sia per ingestione (spesso confondendole con cibo e prede), sia attraverso la filtrazione passiva dell’acqua.
Il fenomeno è stato osservato in numerose risorse ittiche di interesse commerciale, inclusi pesci (merluzzo bianco, sugarello atlantico, sardina europea, triglie rosse e spigola europea), molluschi bivalvi (cozze, ostriche) e crostacei (gamberetti marroni). Le MP hanno tra l’altro impatto negativo anche sulla salute degli stessi animali marini. Riduzione degli apporti di cibo a causa di falso senso di sazietà, diminuzione del tasso di crescita e del peso, complicanze riproduttive e modificazioni comportamentali che possono minacciare le popolazioni marine.
Il tratto gastrointestinale è l’area del pesce ove si ritrova la gran parte delle MP. La maggiore fonte di esposizione alle MP per l’uomo è quindi rappresentata dalle specie ittiche che vengono consumate per intero come i molluschi, alcuni crostacei e piccoli pesci. La loro presenza è stata evidenziata nei bivalvi in vendita nei mercati ittici – in Belgio, Canada e Cina – con valori di particelle di plastica tra 0-10,5/g. È stato perciò stimato che un consumatore europeo di molluschi potrebbe assumere fino a 11.000 MP/anno. Uno studio sui prodotti ittici sotto forma di conserve, sardine in scatola, ha rilevato un massimo di 3 MP/scatola.
Zucchero e miele, sale, birra e acqua potabile sono alcuni degli altri prodotti alimentari ove le MP sono state rilevate. Nel caso del miele si considera che le MP disperse nell’aria in seguito alle piogge si depositino su fiori, vengano incorporate nei pollini e quindi trasportate dalle api negli alveari. Un lavoro recente ha evidenziato una contaminazione significativa in una birra tedesca (12-109 MP/l), attribuita a una contaminazione atmosferica in fase di produzione. Sulla base dei pochi altri studi finora disponibili su prodotti alimentari e bevande, i consumi annuali massimi pro-capite sono stimati in 37-1000 MP dal sale marino e 4000 dall’acqua di condotta.
2) Esposizione tramite inalazione aerea
Questo tipo di esposizione è sovrapponibile all’esposizione da particolato atmosferico (PM), in quanto parte di esso è costituita da microplastiche. I danni alla salute sono di conseguenza strettamente correlati alla dimensione delle particelle e alla loro composizione chimica. Le nanoplastiche possono raggiungere la parte più profonda degli alveoli, traslocare nel sistema circolatorio e così raggiungere qualsiasi tessuto/organo/cellula del nostro organismo.
Salute umana, effetti di micro- e nanoplastica
Gli studi su esseri umani hanno dimostrato il trasferimento di microplastiche di vario tipo e dimensioni (0,1-150 mm), attraverso l’intestino, al sistema linfatico. Ed è stato evidenziato un aumento del trasporto di MP (0,45%, rispetto a allo 0,2% nei controlli su individui sani) nel colon di pazienti con malattia infiammatorie intestinale, correlato a un aumento della permeabilità intestinale. A causa delle loro microscopiche dimensioni, le micro- e nanoparticelle potrebbero trovare nella fagocitosi o endocitosi la via preferenziale di assorbimento. Inoltre, la sola presenza fisica di MP a livello intestinale può risultare tossica a causa della loro intrinseca capacità di indurre blocchi intestinali o abrasioni tissutali.
Studi in-vitro su cellule nervose umane hanno dimostrato che le MP inducono uno stress ossidativo, generando specie reattive dell’ossigeno. In un lavoro recente su un modello animale a cui sono state somministrate microparticelle plastiche (0,5 mg/die, polistirene, 5- 20 mm) si è dimostrato l’accumulo di particelle in fegato, reni e intestino. Analisi di biomarcatori biochimici e profili metabolomici nel fegato dei topi indicano altresì un’alterazione indotta dallo stress ossidativo e modificazioni del metabolismo lipidico.
Le nanoplastiche – vale a dire, le particelle invisibili – suscitano peraltro le maggiori preoccupazioni. Come è già stato dimostrato per le particelle ultrafini del particolato atmosferico, esse possono traslocare facilmente attraverso le diverse barriere intestinale, ematoaerea, polmonare e cerebrale. Entrando così in tutte le cellule.
La tossicità delle NP per gli esseri umani è ancora del tutto inesplorata, con buona pace dei principi di precauzione su cui dovrebbe basarsi ogni politica europea di potenziale impatto sulla salute umana e animale. Sono disponibili alcuni studi sui rischi di nanoparticelle ingegnerizzate, ma l’estrapolazione alla tossicità delle NP è molto delicata e richiede ulteriori indagini, tenendo anche conto dei rapporto volume/superficie. È anzi curioso, un eufemismo, che la Commissione europea non abbia commissionato appositi studi, cruciali per la revisione della disciplina di sicurezza alimentare e dei MOCA (materiali a contatto con gli alimenti), borse in plastica e plastiche monouso, economia circolare.
È plausibile che le NP possano rivelarsi essere un ‘cavallo di Troia’ invisibile, capace di veicolare in ogni tessuto dell’organismo umano e animale le sostanze tossiche sopra elencate, quelle assorbite nell’ambiente e gli additivi utilizzati nei materiali plastici. Un esempio è il BPA (bisfenolo A), che può migrare dal policarbonato nei prodotti alimentari e bevande. Questa molecola induce alterazioni della funzionalità epatica, insulino-resistenza, alterazione del sistema riproduttivo e della funzionalità cerebrale. Il BPA agisce come un agonista per i recettori degli estrogeni e inibisce la trascrizione dell’ormone tiroideo, altera la funzionalità delle cellule beta del pancreas. Gli esteri di ftalato – a loro volta ampiamente utilizzati come plastificanti per migliorare la flessibilità e la durata di vari materiali – possono causare anomalie nello sviluppo sessuale e difetti nello sviluppo fetale.
Conclusioni
Gli effetti avversi di microplastiche e nanoplastiche possono derivare da una combinazione di tossicità intrinseca della plastica (es. danno fisico), composizione chimica (lisciviazione di additivi) e capacità di assorbire, concentrare e rilasciare gli inquinanti ambientali negli organismi viventi. Possono anche fungere da vettore per gli agenti patogeni, conducendo alla dispersione delle varie specie in nuovi ecosistemi. I pochi studi finora realizzati su diversi alimenti devono venire sviluppati su altre matrici alimentari e valutare il bioaccumulo dei contaminanti assorbiti. Bisogna poi verificare i potenziali effetti negativi sull’uomo, su cui tuttora mancano conferme o smentite.
L’EFSA – nel ‘technical report ipdate on EFSA’s activities on Emerging Risks 2012-2013’ – ha indicato la ‘food chain contamination from environmental pollution of micro plastic particles’. Solo a maggio 2016 il suo ‘Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM)’ ha pubblicato il rapporto ‘Presence of microplastics and nanoplastics in food, with particular focus on seafood’, concluso con la salomonica statuizione secondo cui ‘Non sono stati identificati studi che affrontassero i potenziali effetti sulla salute umana delle microplastiche ingerite dagli umani attraverso la catena alimentare’.
Salvo inserire, tra i propri temi di ricerca prioritari nel 2017 nell’ambito del piano Horizon 2020 (e senza darvi seguito, per quanto ci consti), il tema ‘Microplastic and nanoplastic particles in food in Horizon 2020’.
Le sonnolente istituzioni europee fanno pure qualcosa, mai abbastanza però. A settembre 2018 gli eurodeputati hanno approvato una strategia sulla plastica che mira ad aumentare i tassi di riciclaggio dei rifiuti di plastica in UE. La Commissione europea, ormai prossima a scadere, avrebbe dovuto introdurre in tutta Europa il divieto di aggiungere intenzionalmente microplastiche in prodotti cosmetici e detergenti entro il 2020. Considerando misure per minimizzare il rilascio delle microplastiche da tessuti, pneumatici, pitture e mozziconi di sigaretta. Ad maiora. Il 4.3.19 la Commissione ha adottato il suo ultimo rapporto sull’economia circolare, che peraltro rimane incentrato sul macro-tema plastica senza affrontare i ben più critici aspetti a cui questo articolo è dedicato.
Paola Palestini e Dario Dongo
#Égalité!
Bibliografia
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Professore Associato di Biochimica al Dipartimento di Medicina e Chirurgia, dal 2000 all’Università di Milano-Bicocca, coordina dal 2014 il master in Alimentazione e Dietetica Applicata (ADA) ed è titolare di Biochimica in numerosi corsi di laurea e scuole di specializzazione.
È membro del consiglio scientifico del centro POLARIS (Polveri in Ambiente e Rischio per la Salute) dell’Università Milano-Bicocca, per lo studio di nano- e micro-particelle ambientali e il loro impatto sulla salute umana.
Autrice di 75 lavori - pubblicati su riviste internazionali peer-rewiev - sull’impatto dei fattori ambientali (alimentazione e inquinamento atmosferico) sulla salute. Coautrice del libro ‘Mamma mia diet’ (ed. Hatherleigh, 2018), volto a promuovere la dieta mediterranea nel mondo.
Dario Dongo, avvocato e giornalista, PhD in diritto alimentare internazionale, fondatore di WIISE (FARE - GIFT – Food Times) ed Égalité.
