m.f. ambiente e patologie conseguenze dell'inquinamento sull'organismo umano
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M.F.
AMBIENTE e PATOLOGIE
conseguenze dell'inquinamento sull'organismo umano
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Fattori Contributo potenziale alla riduzione di mortalità
Ripartizione della spesa sanitaria
Biologici 27% 6,9%
Ambientali 19% 1,6%
Stile di vita 43% 1,5%
Servizi sanitari 11% 90%
Fattori che influenzano lo stato di salute, Fattori che influenzano lo stato di salute, mortalità e spesa sanitariamortalità e spesa sanitaria
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Poor diet and obesity
30% Viruses 5%
Smoking 30% Alcohol 3%
Genetics 10%Reproductive factors
3%
Carcinogens in the workplace
5% Pollution 3%
Family History 5%Socioeconomics status
1%
Lack of exercise 5%
A BREACKDOWN OF OVERALL PERCENTAGES OF CANCERSA BREACKDOWN OF OVERALL PERCENTAGES OF CANCERS
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Proiezione spesa pubblica di sanità e assistenza (dati in % del PIL)
Governi OCSE media 6.7 nel 2005 media 13 nel 2050
USA 7.2 12.4
Giappone 6.9 13.4 In Italia la spesa 2005 è stata del 6.6, la previsione 2050 è del 13.2; OCSE, febbraio 2006
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La terra come sistema ecologico chiuso
“ Dal momento che i limiti degli inquinanti dell’acqua vengono stabiliti unicamente
valutando la concentrazione di ogni singolo agente, gli effetti sulla salute delle miscele sono
praticamente sconosciuti.” Paul Squillace resp. del Servizio Naz. Geologico USA “ La prevenzione è l’unica strategia credibile.” Andrew Skinner coor. Ass. Internaz. degli Idrogeologi
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COV(composti organici volatili)
- petrolio e derivati (benzene, toluene, additivi: es. MTBE
metilterziariobutiletere)
- prodotti di stoccaggio chimico
- scarichi di industrie elettroniche
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COVI COV sembrano scomparire in quanto volatili ma come
frazione filtrano e colano nelle falde. Dati USA: il 60% (34 miliardi di litri di sostanze
tossiche) va nelle falde profonde, alcuni inquinanti radioattivi del bacino di Washington hanno T/2 di 250.000 anni. Dati giapponesi: il 30% di tutte le risorse idriche profonde contiene solventi clorurati.
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SOLVENTIvernici, adesivi, sgrassanti, benzine, plastiche, detergenti, pulizia a secco
1. produzione 1935 150.000 ton
produzione 1995 150.000.000 ton
2. caratteristiche a) non si legano ai suoli
b) densità superiore all’acqua spesso con maggiore passaggio e permanenza nell’acquifero
3. potenziale tossicologico COV
a) abortigeno
b) cancerogeno (organi emuntori)
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1. INSETTICIDI
Organofosfati neurotossineCarbammati
2. ERBICIDI
sistemi riprod.
Alaclor, atropina, triazina embriopatia cancerogenesi
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Il problema della potenza
- 65% del 1975 - la “stabilità minore” (ALACLOR) - Il problema della contaminazione multipla
- Il problema della resa
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Effetto pesticidi
USA 60% dei pozzi inquinato
• pesticidi organoclorurati* (es. DDT)
• fumiganti (DBCP dibromocloropropano)
• Dieldrin (organoclorurato per termiti)
* biomagnificazione
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FALDE E CAMMINO DELL’AZOTO
N (ambiente aerobico) nitrati (più appetibili alle piante)mail 30 – 50 % dell’azoto totale viene sprecato e filtra negli acquiferi sottostanti
COSA TROVIAMO NEI CORSI D’ACQUA E RETI IDRICHE by products dell’industria zootecnica
(USA scorie organiche animali/umane = 130/1 N.R.C. 2001)
scarichi civili fertilizzanti dilavati, nitrati, contaminanti (ISTAT ITALIA dati 2000: carico di N tra fertilizzanti e zootecnica 91 kg. per
ettaro/supf. agricola)
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Effetto nitrati (per valori 50 mg/l)
• effetto paradosso nella resa agricola• ritardo maturazione raccolti, massa ponderale piante• esplosioni algali con alterazioni trofiche habitat costiero• metemeglobinemia specie nei bambini• danno abortivo linfomi non Hodgkin tumori app. digerente
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Le falde non favoriscono meccanismi di depurazione
1) perché le temperature sono in genere basse specie negli strati profondi.
2) perché meno attrezzate rispetto ai suoli in termini di flora microbica, di minerali e materia organica
3) perché sono spesso gigantesche e pressoché irraggiungibili
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Volume totale di acqua sulla terra: 1.4 miliardo km^3.Di questo solo il 2.5% del totale sono risorse di acqua dolce.
1. 1 miliardo di persone che non hanno accesso ad acqua sicura (1/6 della popolazione tot.)
2. 4 miliardi di persone che non dispongono di impianti igienici adeguati (il 40% della popolazione del pianeta).
6000 bambini ogni giorno muoiono per malattie causate da acqua inquinata o dalla sua assenza (diarree, tbc, malaria, bilharzia).
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Consumo agricolo (irrigazione) 2.000 – 2.500 km^3/anno Utilizzo fonti idriche ad uso industriale:paesi sviluppati 59% sul tot. consumo d’acquapaesi in via di sviluppo 8% Inquinamento organico delle fonti idriche da parte
dell’industria alimentare:paesi sviluppati 40%paesi in via di sviluppo 54% Il 40% delle risorse idriche mondiali per attività agricole. L’Asia conta il maggior numero di persone che non hanno
accesso all’acqua (65%).
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Altri dati
L’85/90% dei pesticidi utilizzati in agricoltura non arriva agli organismi target ma si diffonde nel ambiente.
Scomparsa dei coralli Acropora palmata – “coral bleaching”. Gli E9 paesi più industrializzati al mondo rappresentano il 57% della
popolazione e l’80% del prodotto economico globale.a) 1 miliardi di persone sottoalimentateb) 2 miliardi di persone che non hanno accesso all’acqua potabile Misure ipotizzate1. stop all’agricoltura intensiva 2. rotazione agricola e concimi naturali 3. diffusione del biologico 4. mantenimento biodiversità anche nelle mono specie (es. delle pyricularia
grisea, fungo parassita del riso).
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Contaminanti naturali
As Bangladesh a rischio 20 – 25 milioni
di individui.
NaCl reflusso marino 2% di miscela
contamina l’acqua di falda.
Fl
Terapie
- filtri (ma impossibili per contaminanti multipli)
- N.R.C. USA ha previsto la bonifica di 3- 400.000 siti con spesa di $3000 miliardi nei prossimi 30 anni.
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Incremento temperatura media globale degli ultimi 130 anni: 0.6° C
(international panel on climate change)
Incremento temperatura media globale per il 2100: 1° - 4.5°
Responsabilità incremento temperature
1) CO2 70%
2) metano 20%
3) ossidi di azoto
e altri gas serra 10%
Confronto emissioni CO2 emesso in atmosfera
1950 → 1.5 miliardi ton
2004 → 7.2 miliardi ton
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Meccanismo del “ CO2 e”
Aumento iniziale zuccheri sintetizzati
Diminuzione o soppressione trascrizione geni fotosintetici
Diminuzione geni codificanti per i polipeptidi D1 e D2 del fotosistema 2 e citocromo f (entrambe essenziali componenti dell’apparato fotosintetico)
Diminuzione trascrizione per la subunità piccola della rubisco (ribulosio 1,5 bifosfato carbosilasi ossigenasi) la proteina piu’ abbondante della terra in grado di fissare la CO2 e di dare avvio al ciclo della sintesi dei carboidrati
Diminuzione della rubisco-attivasi
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TERRA E FORESTA (1)
Inizio XX°secolo 5 miliardi di ettari di foresta Oggi 2.9 “ “ “ Ritmo di perdita decennale di area forestale nei paesi di sviluppo 6.5% Il 50% della forza lavoro mondiale dipende da agricoltura risorse ittiche , praterie e
foreste Terreni agricoli 10% della superficie della terraTerreni a pascolo 20% “ “ “ “ Le aree a pascolo per lo piu’ semiaride sono sostentamento a 3.3 miliardi di capi tra
bovini, pecore e capre Circa il 50% delle praterie è in lieve-moderato declino
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FORESTA funzioni (2)Immaganizzatore di nutrienti Controllo erosione del suolo e dilavamento Depurazione acqua potabile
Introiezione acqua nei continenti Protezione fiumi e torrenti dall’interramento Immagazzinamento del Carbonio
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FORESTA e SERVIZI (3)
Servizi ecosistemi 33.000 miliardi $
Servizi foreste 5.000 “ “
Economia globale 43.000 “ “
NB. segnali di stress biologico: il 36% dei terreni agricoli è
in declino di produttività per erosione del suolo
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DNA RNA
Il 2% del genoma codifica per proteine. Il 62% del Dna viene trascritto in Rna e circa la metà delle 280000 molecole di Rna sono non
codificanti. E’ verosimile che non esiste il Dna spazzatura e che
il trascrittoma assume un ruolo regolatorio di enorme importanza.
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Streptococcus agalactiae ovvero il genoma infinito3 tipi di geni (a. comuni a tutti i ceppi, b. quelli presenti in
alcuni, c. quelli presenti solo in uno: 80% dei 1800 geni sono condivisi e per lo più responsabili del housekeeping)
Pangenoma aperto: ogni secondo 1000 nuovi batteri
vengono infettati da 1 o più virus che passando poi ad un altro batterio trasferiscono materiale genetico del precedente. Dunque flusso genico continuo per microrganismi che condividono lo stesso ambiente.
I geni variabili sarebbero importanti per fenomeni di virulenza e/o resistenza ad antibiotici e avrebbero caratteristiche di mobilità sul cromosoma.
Proceedings of the National Academy of Sciences, 2005
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Riduzione 50% rispetto agli astemi di sviluppare sindrome demenziale in caso di assunzione da 1 a 6 bevande alcoliche/settimana
Jama 2003;289:1405
Resveratrolo(3,4’,5 trans-tri-idrossi-stilbene) sia come antiossidante sia come inibitore di proteine chinasiche (pkC,p38) che svolgono un ruolo chiave nella replicazione virale. Il fatto che agisca sulla funzione della cellula ospite infetta piuttosto che nell’azione diretta su elementi strutturali virali ne allarga l’utilizzo per tutte le forme virali.
Presenza del resveratrolo nell’uva rossa, noccioline americane, pinoli e polygonum cuspidatum.
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Bambini che abitano entro un raggio di 75 m. da una grande arteria hanno un rischio di oltre il 50% di crisi asmatiche rispetto a quelli che vivono ad almeno 300 metri.
American Thoracic Society Congress, San Diego 20-25 maggio 2005 Alti livelli di particolato fine (pm 2.5) compromettono lo sviluppo polmonare nei
bambini.New England J.of M. 2004; 351:1057-67 Le polveri aerodisperse non si limitano a danneggiare le cellule somatiche ma
causano mutazioni genetiche nelle cellule germinali che vengono ereditate dalla generazione successiva.
C. M. Somers et al,Science 2004; 304 :1008-10 La correlazione tra pm10 e pm 2.5 e k polmonare viene spiegata come causata o
dalla componente gassosa o dai metalli veicolati dalle polveri o dalle polveri stesse con effetto diretto (ipotesi più accreditata).
As come causa autonoma di k polmonare
Jama 2004;292:2977 2984
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Cancro polmonare e fitoestrogeni
Da 20 sigarette a 10 diminuisce del 27% l’adenoka rispetto a chi fuma oltre 15 sigarette /die
Gli exfumatori riducono il rischio di adenoka dell’80% rispetto ai
forti fumatori Chi fuma 1-4 sigarette al di ha un rischio di 3 , 5 volte superiore al
non fumatore se uomo e donna rispettivamente di sviluppare adenoka.
I fitoestrogeni abbassano del 45% il rischio di ka polmonare
Jama 2005; 294:1493 Ann Oncol 2005; 16:1565
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Prendendo in considerazione i fattori di rischio abuso di alcol, il fumo, l’obesità, la dieta povera di frutta e verdura, l’inquinamento atmosferico e i rapporti sessuali non protetti è emerso che nel 33% dei casi la causa diretta del tumore è uno dei fattori di rischio onde le abitudini voluttuarie/stile di vita/prevenzione rappresentano le possibilità di prevenzione reale del problema più delle cure.
Per esempio la differenza tra paesi in via di sviluppo e quelli industrializzati vede un rapporto di 13 a 1 nei decessi per tumore della cervice uterina per mancanza di screening e controllo contro il papillomavirus.
In riferimento al cancro polmonare (responsabile del 52% delle morti di cancro nei paesi ricchi) le % di morti per fattori di rischio sono fumo 86%, dieta povera di frutta e verdura 36%, inquinamento dell’aria 3%; per i paesi in via di sviluppo fumo 60%, dieta povera di frutta e verdura 13%, inquinamento dell’aria 7%.
Studio condotto dall’Harvard School of Public Health di Boston Lancet 2005;366:1784