Un nuovo studio dell’UCLA su zebrafish ha identificato il processo mediante il quale l’inquinamento atmosferico può danneggiare le cellule cerebrali, contribuendo potenzialmente alla malattia di Parkinson. Pubblicati sulla rivista Toxicological Sciences, i risultati mostrano che i prodotti chimici nello scarico diesel possono innescare l’accumulo tossico di una proteina nel cervello chiamata alfa-sinucleina, che è comunemente osservata nelle persone con la malattia. Precedenti studi hanno rivelato che le persone che vivono in aree con livelli elevati di inquinamento atmosferico legato al traffico tendono ad avere tassi più elevati di Parkinson. Per capire cosa fanno gli inquinanti al cervello, il team del Programma di disturbi del movimento dell’UCLA, ha testato l’effetto dello scarico diesel su zebrafish in laboratorio. È davvero importante essere in grado di dimostrare se l’inquinamento atmosferico è effettivamente la cosa che causa l’effetto o se è qualcos’altro negli ambienti urbani. Testare le sostanze chimiche consente ai ricercatori di capire se i componenti dell’inquinamento atmosferico influenzano le cellule cerebrali in un modo che potrebbe aumentare il rischio di Parkinson. Il pesce d’acqua dolce funziona bene per studiare i cambiamenti molecolari nel cervello perché i suoi neuroni interagiscono in un modo simile agli umani. Inoltre, i pesci sono trasparenti, consentendo agli scienziati di osservare e misurare facilmente i processi biologici senza uccidere gli animali. L’uso dello zebrafish ha permesso di vedere cosa stava succedendo nel loro cervello in vari momenti durante lo studio. Alcuni prodotti chimici trovati nello scarico diesel erano aggiunti all’acqua in cui venivano tenuti i zebrafish. Queste sostanze chimiche hanno causato un cambiamento nel comportamento degli animali e i ricercatori hanno confermato che i neuroni si stavano estinguendo nel pesce esposto. Successivamente, hanno studiato l’attività in diversi percorsi nel cervello noti per essere correlati alla malattia di Parkinson per vedere con precisione come le particelle di inquinanti stavano contribuendo alla morte cellulare. Nell’uomo, il morbo di Parkinson è associato all’accumulo tossico di proteine alfa-sinucleine nel cervello. Un modo in cui queste proteine possono accumularsi è attraverso l’interruzione dell’autofagia, il processo di scomposizione di proteine vecchie o danneggiate. Un cervello sano produce e smaltisce continuamente le proteine necessarie per la comunicazione tra i neuroni, ma quando questo processo di smaltimento smette di funzionare, le cellule continuano a produrre nuove proteine e quelle vecchie non vengono mai eliminate. Nel Parkinson, le proteine alfa-sinucleina che normalmente sarebbero eliminate si accumulerebbero in gruppi tossici dentro e intorno ai neuroni, alla fine uccidendoli e interferendo con il corretto funzionamento del cervello. Ciò può causare vari sintomi, come tremori e rigidità muscolare. Prima di esporre zebrafish a particelle del diesel, i ricercatori hanno esaminato i neuroni dei pesci alla ricerca di rivelatori che trasportano vecchie proteine, tra cui l’alfa-sinucleina, come parte dell’operazione di smaltimento dell’autofagia e hanno scoperto che il processo stava funzionando correttamente. È possibile effettivamente vederli muoversi, apparire e scomparire. Dopo l’esposizione al diesel, tuttavia, videro molte meno “sacche di immondizia” rispetto al normale. Per confermare che questo era il motivo per cui le cellule cerebrali stavano morendo, hanno trattato i pesci con un farmaco che aumenta il processo di smaltimento dei rifiuti e hanno scoperto che ha salvato le cellule dalla morte dopo l’esposizione al diesel. Per confermare che il diesel potrebbe avere lo stesso effetto sui neuroni umani, i ricercatori hanno replicato l’esperimento usando cellule umane coltivate. L’esposizione allo scarico diesel ha avuto un effetto simile. Nel complesso, questo rapporto mostra un meccanismo plausibile del motivo per cui l’inquinamento atmosferico può aumentare il rischio di malattia di Parkinson.

Daniele Corbo

Bibliografia: “Diesel exhaust extract exposure induces neuronal toxicity by disrupting autophagy”. by Lisa M Barnhill et al. Toxicological Sciences

Immagine: TRAFFIC 1 (Stefano Raffaelli)