Rapporto tra tossicità dell’aria e disturbi mentali

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Un gruppo di ricercatori finlandese ha inviato una lettera alla rivista che ha pubblicato uno studio che nega il rapporto tra tossicità dell’aria e disturbi mentali per criticare questa tesi. Ecco la traduzione di Donatella Stocchi a cura di AMICA. Si ringraziano gli autori per l’autorizzazione alla pubblicazione. 

La salubrità dell’aria interna deve essere provata con tecniche speciali prima di sostenere che può causare una varietà di disturbi mentali.

Gentile Editore,

recentemente la Sua rivista ha pubblicato una recensione sui meccanismi in base ai quali l’aria interna può causare morbilità (Nordin, 2020). La vostra rivista Zentralblatt für Bacteriologie, Microbiologie und Hygiene, sin dalla sua fondazione nel 1883 da parte di Max von Pettenkofer, pubblica ricerche sull’impatto ambientale di batteri, microbi e dell’igiene. La recensione scritta dal professore di psicologia Steven Nordin ha completamente scavalcato la discussione fondamentale sull’impatto dei batteri, dei funghi e dei loro metaboliti secondari – in altre parole l’influenza del microbiota dell’umidità – sugli occupanti esposti alla cattiva qualità dell’aria interna.

Questa recensione pregiudica l’attuale riconoscimento che l’influenza del microbiota dell’umidità è una questione fondamentale rispetto a delle grandi varietà di sintomi somatici. Senza una base scientifica, l’autore respinge, come premessa, la possibilità della tossicità nell’aria o dell’esposizione a composti bioattivi aerotrasportati nell’aria (antropogenici o prodotti microbici) come causa della malattia. La morbilità dei bambini e degli insegnanti nelle scuole finlandesi è elevata. Ogni scuola ha una propria ecologia che può avere muffe tossigeniche e batteri che producono metaboliti bioattivi, ecc. Nel corso del tempo possono evolvere nuove popolazioni di microbi. I livelli di tossine emesse dal microbiota dell’umidità variano secondo molti fattori, come l’umidità, l’evoluzione di questo ecosistema e lo stato metabolico dei microbi. La dispersione nell’aria e la mobilità di sostanze biologicamente attive dipende dall’umidità dell’aria, dalla ventilazione, dalla pressione negativa o positiva. Gli occupanti delle scuole sono diversi nella distribuzione per età, per quanto riguarda l’esposizione pregressa, ecc. Una classica situazione di “Familienähnlichkeit (somiglianze di famiglia)” di Wittgenstein è che un insieme di tratti o eventi comuni di cui tutti ne hanno alcuni ma nessuno li ha tutti. Gli occupanti che si ammalano in case danneggiate dall’acqua infestate da microbi, che producono tossine in ogni situazione, è un risultato che non può mai essere replicato esattamente nel corso di un esperimento scientifico.

Tanto per cominciare, l’affermazione secondo cui l’aria interna non è tossica dovrebbe essere provata in ogni caso indagando sulla morbilità tra gli occupanti. Sfortunatamente, lo studio della tossicità dell’aria non è ancora fatto di routine. Ad esempio, le autorità finlandesi contestano l’applicazione di queste tecniche (Mahiout et al., 2019; Mahiout, 2019) anche se esistono numerosi resoconti che mostrano la fattibilità di metodi tossicologici che misurano la possibile tossicità intrinseca dell’aria e delle polveri all’interno degli edifici (vedi sotto). Il rilevamento della tossicità intrinseca nell’aria e nella polvere non è ancora una prova dell’esposizione, ma l’esposizione a polveri e all’aria tossica non deve essere ignorata e trascurata. Non è quindi incontestabile che quando l’applicazione di metodi per la raccolta delle prove sia limitata, non ci siano anche evidenze per sostenere il contrario, che non c’è tossicità nell’aria.

A causa della limitazione di spazio di questa lettera, qui di seguito riportiamo solo alcune dichiarazioni dell’articolo. Sulla base della nostra esperienza clinica e della revisione della letteratura contemporanea (ignorata dall’autore), vogliamo esporre le critiche a queste affermazioni. Le fasi citate sono in corsivo e alcune citazioni dell’autore sono state omesse.

Tuttavia, come possiamo spiegare i sintomi dell’aria interna che non sono causati dalle tossine e che non mostrano patologie organiche?

In primo luogo, dovrebbe essere studiata la presenza o l’assenza di tossine nell’aria, cosa che non è stata fatta abitualmente. In breve, ci sono due modi per raccogliere i campioni:

  1. La polvere sedimentata che è stata quindi sottoposta ad estrazione;
  2. L’acqua condensata su una superficie metallica (Brevetto 10.502.722-USA) (Salo et al., 2015; Selkäinaho et al., 2018).

Il primo metodo di campionamento mostra la presenza a lungo termine di componenti tossici; il secondo mostra la situazione attuale. Inoltre, esistono diversi metodi tossicologici per testare la tossicità del campione:

  1. I monociti umani come coltura tissutale per studiare la proliferazione cellulare incontrollata e la vitalità cellulare;
  2. I fagociti umani come modello di attivazione immunitaria misurati sia con la chemiluminescenza o con la citometria a flusso (Vilen et al., 2017);
  3. Gli spermatozoidi di cinghiale per studiare la motilità, il cambiamento del potenziale della membrana mitocondriale, ecc. (Andersson et al., 2010; Catagnoli et al., 2018a; Vicente-Carrillo et al., 2015, 2018), Fig. 1; 4. L’Escherichia Coli ricombinante con un gene lux per studiare la vitalità delle cellule procariote usando un test chemiluminometrico (Vilen et al., 2017).

Tutti questi metodi sono stati pubblicati e presentati in simposi internazionali e/o pubblicati su riviste scientifiche (Salo et al 2015, 2019; Selkäinaho et al., 2018 Vicente-Carrillo et al., 2015, 2018). Questi metodi possono integrarsi a vicenda. Quando la tossicità per le cellule è dimostrata in qualsiasi test cellulare, il campione deve essere sottoposto ad analisi chimiche, ad es. mediante cromatografia liquida  in combinazione con la spettrometria di massa tandem (MS/MS) per identificare la struttura chimica.

La struttura chimica della sostanza tossica/bioattiva rilevata in qualsiasi test biologico può rivelare la fonte di emissione: antropogenica rispetto a quella microbica. Queste informazioni sono fondamentali per la ristrutturazione degli edifici e la riduzione dell’esposizione potenzialmente pericolosa.
In secondo luogo, la patologia degli organi nelle persone vive viene studiata mediante biopsie invasive o autopsie nei morti. Il cervello e il sistema nervoso periferico sono spesso colpiti, il che richiede modelli animali per gli studi. Tuttavia, le pubblicazioni che descrivono le ricerche utilizzando modelli animali non sono state citate dall’autore.

Quale sarebbe il suggerimento dell’autore per studiare la patologia degli organi?

A parte i sintomi in sé, ciò sembra essere dovuto all’avere evitato l’esposizione a cui sono attribuiti i sintomi e quindi di non essere in grado di partecipare pienamente alla società. L’autore afferma che l’evitamento provoca ulteriore morbilità. La prevenzione di agenti nocivi è necessaria per evitare nel peggiore dei casi le reazioni anafilattiche. È stato anche raccomandato l’evitamento (OMS, 2009).

L’obiettivo di questo articolo è quello di descrivere i meccanismi impliciti della natura prevalentemente psicobiologica protettiva nelle NBRS (Sindrome dell’Edificio Malato) e CI (Intolleranza Chimica) per le quale vi sono attualmente basi teoriche ben sviluppate e supporto empirico. L’attenzione si concentra sull’infiammazione neurogenica e sulla sensibilizzazione neurale, ma vengono anche affrontati altri meccanismi di base con supporto scientifico. Questi includono il condizionamento classico, l’errata attribuzione dei sintomi e l’amplificazione somatosensoriale e il nocebo.

Fig. 1. Microfotografia a epi-fluorescenza degli spermatozoi di cinghiale colorati con il colorante potenziometrico JC-1.

Le cellule colorate emettono una fluorescenza giallo-arancione dalle membrane con alto potenziale di membrana, ΔΨ, (ΔΨ ≥-140 mV). Le membrane con basso ΔΨ emettono una fluorescenza verde ΔΨ (≤-100 mV).

Il pannello di sinistra mostra spermatozoi mobili non esposti (falsi esposti), che presentano un alto ΔΨ giallo nella guaina mitocondriale e un basso ΔΨ nella testa dello sperma. Il pannello centrale presenta delle cellule spermatiche immobilizzate che mostrano mitocondriali depolarizzati nella guaina mitocondriale verde fluorescente. Il pannello di destra mostra le cellule spermatiche con membrana plasmatica iperpolarizzata nella testa dello sperma e nella coda spermatica distale (fluorescenza gialla) e mitocondri depolarizzati (fluorescenza verde nella guaina mitocondriale). (Per l’interpretazione dei riferimenti al colore in questa legenda delle figure, il lettore è rinviato alla versione Web di questo articolo.)

Perché l’autore vuole enfatizzare la natura psicobiologica?

Ci sono molti rapporti che dimostrano che la morbilità della maggior parte degli occupanti si è verificata durante l’esposizione al microbiota dell’umidità (Campbell et al., 2004; Hyvönen e Syrjälä, 2019; Hyvönen et al., 2020; Salin et al. 2017). Tale morbilità è difficile da spiegare con la presunzione che la maggior parte degli occupanti possano avere un denominatore comune, come la personalità patologica, il nevroticismo, l’alessitimia, i disturbi somatoformi o anche psicotici. Ogni persona con una salute mentale stabile può sentirsi ansiosa quando diventa insicura riguardo al reddito, nel caso si debba perdere il lavoro attuale a causa del sentirsi male in un determinato edificio.

Il condizionamento è stato infatti descritto da Ivan Pavlov, il fisiologo russo, ma non ha tenuto i suoi cani in un ambiente dove non potevano respirare. L’attribuzione errata e l’amplificazione somatosensoriale, se si verificano questi processi, hanno solo un ruolo secondario nello sviluppo della morbilità. Secondo il professore di biochimica Martin Pall, la causa primaria della morbilità è un’infiammazione di basso grado, una reazione allo stress ossidativo e un’attivazione dei recettori sensoriali (Pall, 2007). Inoltre, le variazioni dell’attività di alcuni metaboliti coinvolti in un’elaborazione xenobiotica possono svolgere un ruolo enorme e spiegare perché alcune persone sono più soggette alle/a morbilità di altre (Genuis e Kyrillos, 2017).
Quindi, piuttosto che essere di natura organica, le NBRS e CI sono qui considerate condizioni funzionali di cattiva salute e affrontate da una prospettiva biopsicosociale.

Con quali argomenti la natura organica della Sensibilità Chimica Multipla – Multiple Chemical Sensitivity (MCS) è respinta dall’autore?

La reazione allo stress ossidativo e il polimorfismo dei geni di disintossicazione non sono stati affrontati nell’articolo. Come punto di partenza, è importante riconoscere che le NBRS o CI non possono, nei casi tipici, essere spiegate dalla tossicità poiché tali criteri non sono soddisfatti.
L’autore ha deciso a priori che i sintomi dovrebbero essere visti solo dal punto di vista psicologico.
Inoltre, in genere non esiste una relazione dose-risposta e l’esposizione chimica associata ai sintomi è molto al di sotto dei livelli noti per causare la tossicità in queste condizioni.

Le malattie ambientali sono causate da una pletora di xenobiotici. Xenobiotici tossici come ftalati, tensioattivi, ritardanti di fiamma ecc. si trovano nell’aria interna e nella polvere (Hwang et al., 2008; Fahimipour et al., 2018; Bonvallot et al., 2010). Queste sostanze possono fornire risposte tossiche nei test di tossicità, ma non devono essere considerate come “falsi positivi del particolare test”. Gli effetti sulla salute possono manifestarsi dopo un’esposizione prolungata. Nel caso di tossicità riproduttiva compaiono nella generazione successiva. Mentre per alcune sostanze sono state fissate delle dosi soglia, gli effetti sinergici di molte sostanze non sono mai stati studiati e documentati.

Quando una persona è esposta ad esempio al microbiota dell’umidità dell’aria interna, diventa ipersensibile, il che significa che potrebbe reagire alle dosi più piccole. Questo effetto è stato chiamato Perdita di tolleranza indotta da sostanze tossiche – Toxicant Induced Loss of Tolerance (TILT) (citato, ma mal interpretato dall’autore). La TILT non si verifica a causa del condizionamento e della personalità patologica, ma come conseguenza dell’iperattivazione dei recettori sensoriali dovuta a reazioni di stress ossidativo e nitrosativo (Pall, 2007) che sono veri processi bio-organici.

Probabilmente non spiegato dalla tossicità …. La Stachybotrys (conosciuta come”muffa nera”) può servire da esempio poiché è comunemente associata alla NBRS (Fog Nielsen, 2003). Il livello minimo di spore di questo tipo di muffa che causano effetti acuti sulla salute è stato stimato in 15,3 milioni di spore/m3 di aria (Fungand Clark, 2004) e secondo l’OMS (2009), nessuno studio ha dimostrato che le persone che vivono in edifici umidi con sintomi del sistema nervoso siano esposte a livelli efficaci di Stachybotrys o altre muffe che producono micotossine.

Qui, l’autore ha citato una letteratura obsoleta. Negli ultimi tre anni, sono state pubblicate prove di ricerca convincenti che i microbi tossici in ambienti interni come la Stachybotrys, emettono tossine come vescicole liquide (chiamate microvescicole, esosomi, tossicomi) (Gareis e Gottschalk, 2014 Castagnoli et al., 2018b; Salo et al., 2019) in cui le concentrazioni di tossine sono più di 1000 volte superiori rispetto alle stesse emissioni di particelle microbiche (spore, frammenti di ife). Goccioline di guttazione da Trichoderma sp isolate da edifici problematici che hanno dimostrato di emettere peptaiboli tossici nelle vescicole quando coltivati su supporti di cultura di laboratorio (Castagnoli et al., 2018b).

Le concentrazioni misurate dalle particelle di polvere possono sottostimare la quantità di tossine approssimativamente circa più di 1000 volte. Molte delle tossine sono molecole liposolubili piuttosto grandi (300-1000 Da) che aderiscono alle microcavità interne e alle superfici a bassa umidità dell’aria interna. Questo è particolarmente vero nelle stagioni fredde delle scuole finlandesi quando l’umidità dell’aria interna durante le notti o nei fine settimana è bassa, dal 6 al 20%. Questa umidità non è sufficiente per l’aerosolizzazione delle tossine.

Quando l’ambiente è affollato da persone che espirano il 100% di vapore acqueo, l’umidità può salire al 60%, soprattutto in situazioni in cui vi è un’alta densità umana. Per individuare le tossine, il campionamento deve essere eseguito strofinando con un panno inumidito di alcool o con un contenitore di sticks direttamente dalla superficie interna, invece di aspirare o spazzare la polvere. Un’altra opzione è quella di raccogliere l’umidità dell’aria con un deumidificatore (comunicazione personale della Prof. Mirja Salkinoja-Salonen).

L’autrice ha scritto: Un processo infiammatorio neurogenico può verificarsi anche in risposta allo stress indotto da fattori psicosociali. Tali fattori di stress inizialmente coinvolgono aree corticali superiori trasmesse attraverso il sistema limbico, principalmente l’amigdala, che si proiettano sull’ipotalamo. Da qui, ci sono diversi percorsi che provocano infiammazione: (i) tramite l’asse l’ipotalamo–ipofisi-surrene, con conseguente aumento delle citochine infiammatorie (ad es. interleuchine e linfochine).

Per quanto ne sappiamo, i corticosteroidi sono usati nella medicina clinica per ridurre l’infiammazione. È un fatto accettato che il cortisone riduce i livelli di IL-1β e TNF-α. Questa conoscenza generale sembra essere in contrasto con il punto di vista dell’autore.

Non è inoltre vero che per quanto riguarda i campi elettromgnetici (CEM) provenienti da dispositivi elettrici di uso quotidiano (ad es. i telefoni cellulari), non esiste un supporto scientifico per questo tipo di esposizione che abbia un impatto sulla salute. Al contrario, vi è un forte sostegno per le aspettative (nocebo) dei sintomi impliciti attribuiti ai campi elettromagnetici.

Rimandiamo l’autore alla pubblicazione EUROPREAM (Belyaev et al., 2016) che cita una grande quantità di letteratura scientifica, che sostiene gli effetti avversi del campo elettromagnetico.

In conclusione, l’articolo sembra voler sminuire tutte le prove raccolte sui pericoli biologici dell’ambiente contaminato da muffa. Questo atteggiamento di pregiudizio e di negazione mette inevitabilmente in pericolo la salute dei pazienti e ci riporta indietro ai tempi in cui l’asma era considerata isteria. Pensiamo che Max von Pettenkofer non sarebbe d’accordo con questa svolta degli eventi.

Dichiarazione: gli autori dichiarano di non avere conflitti di interessi.

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Tamara Tuuminen∗
Kruunuhaka Medical Center, Kaisanimenkatu 1Ba, 00180, Helsinki,
Finland
E-mail addresses: tuuminen @gmail.com, tamara.tuuminen@ helsinki.fi.

Maria Andersson
University of Helsinki, Biokeskus 1 Viikinkaari 9, Helsinki, 00140, Finland

Saija Hyvönen
Työterveys Meditare, Oulu, Finland

Jouni Lohi
Department of Pathology, Lapland Central Hospital, Rovaniemi, Finland

Kirsi Vaali

__________________
∗ Corrispondenza con l’autrice.

Si ringraziano gli autori per aver concesso il permesso di pubblicazione ad AMICA.

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