Una predisposizione genetica alla depressione combinata con l’esposizione all’inquinamento atmosferico ad alto contenuto di particolato aumenta notevolmente il rischio che le persone sane soffrano di depressione, secondo uno studio unico nel suo genere appena pubblicato su Proceedings of the National Academies of Sciences ( PNAS)  dai neuroscienziati del Lieber Institute for Brain Development (LIBD), del Johns Hopkins Medical Campus, e della Peking University di Pechino, Cina.
Lo studio ha coinvolto una partnership globale che sintetizzava dati scientifici su inquinamento atmosferico, neuroimaging, espressione genica cerebrale e dati aggiuntivi raccolti da un consorzio genetico internazionale di oltre 40 paesi. La linea di fondo di questo studio è che l’inquinamento atmosferico non ha solo un impatto sui cambiamenti climatici, ma influisce sul funzionamento del cervello. Gli effetti sulla responsabilità per la depressione potrebbero essere solo la punta dell’iceberg per quanto riguarda la salute del cervello. La principale sfida in medicina oggi è una comprensione più profonda di come i geni e l’ambiente interagiscono tra loro. Questo studio getta una luce brillante su come ciò avvenga.
Il messaggio chiave in questo studio, che non è stato mostrato prima, è che l’inquinamento atmosferico sta influenzando importanti circuiti cognitivi ed emotivi del cervello modificando l’espressione dei geni che conducono alla depressione. Più persone nelle aree ad alto inquinamento diventeranno depresse perché i loro geni e l’inquinamento nel loro ambiente esagerano gli effetti individuali di ciascuno. Tutte le persone hanno una certa propensione a sviluppare la depressione, dicono i ricercatori, ma alcune persone hanno un rischio maggiore scritto nei loro geni. Questa predisposizione non significa che una persona svilupperà la depressione, ma eleva il rischio di una persona al di sopra della popolazione media. Questo studio mostra che è molto più probabile che la depressione si sviluppi in esseri umani altrimenti sani che hanno questi geni chiave e che vivono in ambienti con alti livelli di particolato nell’aria.
Questi risultati sono i primi a mostrare un legame neurologico diretto tra l’inquinamento atmosferico e il modo in cui il cervello lavora nell’elaborazione delle informazioni emotive e cognitive e nel rischio di depressione. La cosa più intrigante è che i due fattori sono collegati in modo tale da avere un effetto moltiplicatore sul rischio di depressione. Cioè, insieme, i geni del rischio e l’aria cattiva aumentano il rischio di depressione molto più di quanto non facciano entrambi i fattori isolati. I circuiti cerebrali coinvolti negli effetti del rischio genetico e dell’inquinamento atmosferico controllano un’ampia gamma di importanti funzioni di ragionamento, risoluzione dei problemi ed emotive, suggerendo effetti cerebrali potenzialmente diffusi dell’inquinamento atmosferico.
Lo studio ha reclutato 352 adulti sani che vivono a Pechino, una città con livelli di inquinamento giornalieri ben documentati. I partecipanti sono stati prima sottoposti a genotipizzazione da cui i ricercatori hanno calcolato il punteggio di rischio di depressione poligenica di ogni persona, la probabilità matematica che una persona soffra di depressione basata solo sui geni. I ricercatori hanno quindi raccolto informazioni dettagliate sull’esposizione relativa di ciascun partecipante all’inquinamento atmosferico nei sei mesi precedenti. Successivamente, i partecipanti si sono impegnati in una serie di semplici test cognitivi mentre si sottoponevano a risonanza magnetica funzionale (fMRI) che mostravano quali parti del cervello erano state attivate durante l’elaborazione cognitiva. Durante lo svolgimento dei test, i partecipanti sono stati anche sottoposti a stress sociale (feedback negativo inatteso sulla loro performance), che ha influenzato il modo in cui una rete diffusa di circuiti cerebrali ha funzionato durante i test. 
I ricercatori hanno poi dimostrato che questa rete cerebrale è stata degradata in modo sproporzionato dalla combinazione dei geni per la depressione e dal relativo grado di esposizione all’inquinamento atmosferico. Per esaminare direttamente come operano i geni per la depressione nel cervello umano, i ricercatori hanno esaminato i dati di un atlante genetico del   tessuto cerebrale umano post mortem. Hanno quindi mappato le reti cerebrali post mortem sulle stesse reti dei soggetti viventi per verificare se quei geni sottoscrivono gli effetti dell’inquinamento atmosferico. Utilizzando quel modello sofisticato, il team ha scoperto che le persone che avevano un alto rischio genetico di depressione e un’elevata esposizione al particolato avevano la funzione cerebrale prevista da una più stretta integrazione con il modo in cui i geni per la depressione operavano insieme. I ricercatori hanno anche scoperto che un sottoinsieme di geni che guidano queste associazioni è implicato anche nell’infiammazione, una scoperta che potrebbe fornire nuove informazioni farmacologiche per mitigare gli effetti dell’inquinamento atmosferico sulla funzione cerebrale e sulla depressione.
Questa nuova comprensione ha implicazioni per i responsabili politici di tutto il mondo. Il ruolo dell’inquinamento atmosferico sul cervello non è più oggetto di congetture.  Armati di questa conoscenza, i leader e i funzionari della sanità pubblica di tutto il mondo hanno ampie prove che ulteriori controlli sull’inquinamento atmosferico porteranno a un miglioramento della funzione cognitiva e a tassi più bassi di depressione, in particolare nelle aree urbane densamente popolate dove l’inquinamento atmosferico è più alto e lo stress socioeconomico e le disuguaglianze razziali sono maggiori. Dati i costi a lungo termine dei disturbi neuropsichiatrici, c’è un urgente bisogno di strategie scientifiche e politiche per identificare e proteggere meglio gli individui vulnerabili dagli effetti deleteri sul cervello dell’inquinamento atmosferico.

Daniele Corbo

Bibliografia: The findings will appear in PNAS

Immagine: polluting factory (Tomas Castano)