ambiente e salute - isde italia on the time-scale of aeons … acquiring (learning) the best fitting...

Ambiente e SaluteAmbiente e SaluteL’insostenibile

pesantezza

del Sistema Globale

PERSEPHONE EFFECT

Arezzo 21 09 07

Dott. Ernesto BurgioComitato Tecnico Scientifico

ISDE Italia

In genere si pensa che parlare di Ambiente e Salute

…… significhi essenzialmente parlare di problemi specifici come

(1) l'inquinamento atmosferico (in particolare da traffico veicolare ) con aumento dei tassi di benzene , particolato PM 0,1-2,5-10, ozono ecc.. conseguente aumento della patologia respiratoria acuta... e graduale peggioramento delle insufficienze respiratorie e cardiovascolari..

Children protest against traffic pollution in Italy by we aring gas masks

(2) (2) l’ inquinamento della filiera alimentare : in seguito all’abuso di sostanze chimiche in agricoltura e/o di farmaci in zootecnia .. e/o di additivi , conservanti , coloranti negli alimenti.. e/o agli effetti di una non corretta conservazione .. e/o di una contaminazione microbica…

e alle conseguenze che tutto questo può produrre in termini di flogosi acuta/cronica del canale digerente e/o di patologie sistemiche e neoplastiche ..

Life Cycle of Giardia intestinalis

TNF-α inducing protein (Tip α) cloned from genomic DNA of H. pylori : Tipα acts as a potent tumor promoter, mediated through NF-kB activation

H. Pilori �� Chronic Inflammation �� Epigenetic Changes �� Cancer

� La Celiachiarappresenta l’unica malattia autoimmune in cui siano stati individuati le componentiendogena(genetica) ed esogena(triggerantigenico) eil meccanismo patogeneticothe disease is concordant in only 60% to 70% of identical twins .

release of zonulin

+ permeability

transglutaminase (tTG ) modifyies gluten-derived peptides

Cercherò di proporre una Cercherò di proporre una rappresentazione un po’ diversa del problema.Semplificando al massimo: Semplificando al massimo:

�� l'uomo vive sulla terra da qualche l'uomo vive sulla terra da qualche migliaio/milione di anni:migliaio/milione di anni:

�� diciamo 100mila da diciamo 100mila da homo sapiens sapiens

�� 5 milioni di anni da 5 milioni di anni da primate antropomorfo

Species phylogenySpecies phylogeny

Orangutan Gorilla Chimpanzee Human

From the Tree of the Life Website,University of Arizona

Il genoma dello scimpanzé è per il 98.77% identico a quello umano. In media, un gene codificante una proteina in un uomo differisce dal suo ortologonello scimpanzé per due sole sostituzioniaminoacidiche…..quasi un terzodei geni umanihanno esattamentela stessa traduzioneproteica dei loroortologhinelloscimpanzé

�� Questo significa, tra lQuesto significa, tra l’’altro, che il suo altro, che il suo sistema sistema immunoimmuno --compotentecompotente

�� e il suo stesso e il suo stesso programma geneticoprogramma genetico�� sisi sono andati trasformando assai sono andati trasformando assai

lentamente,lentamente,

�� adattandosi viaadattandosi via --via alle condizioni via alle condizioni dell'Ambientedell'Ambiente circostante...circostante...

DARWINIAN EVOLUTION IN THE IMMUNE AND DARWINIAN EVOLUTION IN THE IMMUNE AND NERVOUS SYSTEMSNERVOUS SYSTEMS

1

home.tiscali.nl/knmg0234/5learning%20systems.htm

The continuous dialogue of centripetal (nurture ) and centrifugal (genetic ) information pathways.. is caratheristic for immune and neuronal learning

nurture

nature

2

Closer to the surface, in interaction with the environment , are highlydifferentiated** componentsAt this level the LAD deploysits antigensniffing lymphocytes , and the NAD its sensoryscanning organs

The genome (“ nature” ) constitutes the evolutionary memory and maintains the individual's identity against pressure coming from the environment (“nurture” )

nurture

nature

genomeGenome -hard-memory core- only adapts under long-term pressures

Epigenetic -soft memory – changes �� individual**c

haracters

Neo-Lamarckism ?

Bio-GenosphereBio-Genodiversity

Genomes

Trascriptomes

Proteoms

Environment

“Junk” ?!

virusestoxics

Ecosystemic Genome

biocenosis ��

pathocenosis

DNA sequence

Selection(purifying or positive)

Random drift of neutral mutations

DNA sequence (Altered)

The steering wheel :

Single nucleotide changes, short insertions or deletions, inversions, recombinations, domain duplication, gene duplication, cluster duplication, segment duplication, chromosome duplication, genome duplication,

genome evolutionA modified model of

Mutationsofdifferent kinds

GenomeChromosomeSegment

Gene cluster

Gene

Domain (exon)

Short indels

Duplications occur at all genomic scales!

App

a ren

t Fre

que n

cy

Closer to the surface, in interaction withthe environment, are highly differentiatedcomponents of the system : the antibodies. They are phylogenetically younger and more adjustable**

Phylogenesis is a learning process on the time-scale of aeons …Acquiring (learning)the best fittingimmune responseto a new antigen,occurs in atime-scale of days …

through both geneticand epigeneticchanges

Danger Signals

Natural Challenge(Bilions of Years )

Virus- Mobile Sequences(Drivers of Evolution **)

Artificial Challenge(Chemical Fall-Out )

The Mammalian The Mammalian Immune Immune

SystemSystem : a : a Rapid Rapid Evolution Evolution SystemSystem

D. C. van Gent, J. H. Hoeijmakers, R. Kanaar, Chromosomal Stability And The DNA Double-Stranded Break Connection 2, 196 (2001)

Tasuko Honjo, Kazuo Kinoshita, and Masamichi Muramatsu. 2001. Molecular Mechanism of Class Switch Recombination: Linkage with Somatic Hypermutation. Annu. Rev. Immunol.;

The Mammalian Brain: a Rapidly Evolving Organ

The midbrain together with the limbic system ('paleocortex')provide the substrate for the regularly recurring activities,

concerned with alimentation and reproduction

BRAINHard Wired -memorySoft Wired -memory

EPIGENOME

GENOME

The Human Brain: a Rapidly Evolving Organ

ChimpanzeeChimpanzee--human human divergencedivergence

Chimpanzees Humans

6-8millionyears

Hominids or hominins

((OLOCENEOLOCENE) )

31 DICEMBRE31 DICEMBRE--ULTIMO MINUTOULTIMO MINUTO

�� ore 23,59'15" ore 23,59'15" ----> i > i SumeriSumeri inin MesopotamiaMesopotamia

�� ore 23,59'43" ore 23,59'43" ---->>Alessandro MagnoAlessandro Magno -- PrimoPrimo ““ImperoImpero ””

�� ore 23,59'46" ore 23,59'46" ----> > GesGesùù CristoCristo�� ore 23,59'49" ore 23,59'49" ---->>CadutaCaduta Impero Romano d'OccidenteImpero Romano d'Occidente

�� ore 23,59'57" ore 23,59'57" ----> Scoperta dell'> Scoperta dell'AmericaAmerica�� ore 23,59'59" ore 23,59'59" ----> > RivoluzRivoluz . . IndustrialeIndustriale ** e e FranceseFrancese --

ColonialismoColonialismo-- Guerre MondialiGuerre Mondiali-- GlobalizzazioneGlobalizzazione

*“ Antropocene ”: con la I (Carbone/Macchine ) e soprattutto con la II (Chimica/Petrolio) Rivoluz. Industriale l’Homo S.Sapienssi è trasformato in potenza tellurica (Stoppani1873-Crutzen 1995)

�� .. circa 10mila anni fa (.. circa 10mila anni fa (rivoluzione rivoluzione neoliticaneolitica ), la ), la grande svolta:grande svolta:

�� da allora da allora a differenza di tutte le altre a differenza di tutte le altre specie viventi l'uomospecie viventi l'uomo non non èè pipi ùù evoluto evoluto adattandosi all'ambienteadattandosi all'ambiente ,,

�� ma ha cominciato ma ha cominciato a trasformare a trasformare l'ambiente stesso.. l'ambiente stesso.. in modo sempre in modo sempre pipi ùù rapido e radicale rapido e radicale

GunsGuns , , germsgerms and steel and steel

The The fatesfates of human of human societiessocieties

Armi, acciaio e malattieArmi, acciaio e malattie -- EinaudiEinaudi 19971997

Jared Diamond

Il “ dono fatale del bestiame ”.. l'allevamento e quindi il contatto continuo

con gli animali ebbe anche come conseguenza il passaggio all'uomo di malattie di origine animale

(praticamente tutte le principali malattie contagiose )…che alcuni millenni dopo sarebbero diventate…

l’arma più potente nelle mani dei colonizzatori euro pei !

�� 200 anni fa 200 anni fa quest'quest' accelerazioneaccelerazione èè diventata diventata rapidissima, rapidissima, 50 anni fa50 anni fa addirittura vertiginosa:addirittura vertiginosa:

�� oggi abbiamo oggi abbiamo 110 mila sostanze chimiche 110 mila sostanze chimiche sintetichesintetiche che entrano a contatto con i nostri che entrano a contatto con i nostri recettori cellularirecettori cellulari e con i nostri sistemi di e con i nostri sistemi di riconoscimento e di memoria immunologica..riconoscimento e di memoria immunologica..

�� e alcune di queste e alcune di queste penetrano nel cuore stesso del nucleo cellulare e trasformano il e trasformano il DNADNA ....

�� lo stesso discorso vale per alcuni lo stesso discorso vale per alcuni agenti fisiciagenti fisici(si pensi alle (si pensi alle radiazioni ionizzantiradiazioni ionizzanti , ma anche a , ma anche a quelle quelle non ionizzantinon ionizzanti : :

�� ai ai CEMCEM dei nostri dei nostri cellularicellulari e soprattutto delle e soprattutto delle antenneantenne e dei e dei tralicci dell'alta tensionetralicci dell'alta tensione ).. )..

�� e e biologici: si pensi ai si pensi ai transgeni che stanno che stanno invadendo il mondo, se non altro per il tramite invadendo il mondo, se non altro per il tramite dei mangimi utilizzati in zootecnia o ai dei mangimi utilizzati in zootecnia o ai virus ingegnerizzati/ricombinanti utilizzati come utilizzati come vettori per la terapia genica.. eccvettori per la terapia genica.. ecc

� Il nostro gigantesco esperimento di trasformazione del pianeta ha avuto il suo primo momento epocale circa 10-12mila anni fa (rivoluzione neolitica)..

� ma solo nel XX secolo la sfida dell’uomo ha raggiunto il suo acme “ prometeico”: prima nel campo della fisica .. poi in quello della biologia

nel nucleo dell’atomo

nel nucleo della cellula

� in tema di Ambiente e Salute, non sia tanto legato all'effetto tossico/genotossico di una singola molecola o forma di energia ..

� quanto all'impatto che la trasformazione dell'ambiente da noi prodotta in modo cosìrapido e irresponsabile potrebbe provocare

� non solo sui nostri sistemi di difesa, memoria e riconoscimento dell'Altro

� ma anche sugli ecosistemi (in particolare su quelli microbici ) in cui siamo immersie di cui siamo costituiti

…excluding cellulose, microbes constitute approximately 90% of the biomass of the whole biosphere (more than60% if cellulose is considered). Am. Acad. of Microbiology

Quando detto fin qui dovrebbe essere Quando detto fin qui dovrebbe essere sufficiente a capire come il problemasufficiente a capire come il problema

L’ Insostenibile pesantezza del Sistema Globale:

� Parlare di Insostenibile Pesantezza del Sistema Globale significa appunto

� interrogarsi intorno a ciò che questa trasformazione dell'ambiente, operata da H Sapiens , potrebbe produrre

� E chiedersi se l’attuale Modello/Sistema di Sviluppo sia (bio)sostenibile .. e se esistono soluzioni da adottare con urgenza per non rischiare di segare il ramo della forestasul quale da 5 milioni di anni siamo seduti

PARTE II

UNO SVILUPPO IN-SOSTENIBILEPARTE II

RISORSE ENERGETICHEIDRICHE… GENETICHE

INTERFERENZA � PARALISISISTEMI (BIO)OMEOSTATICI

RIFIUTI-SCARTISOSTANZE CHIMICHE

INCREMENTO DEMOGRAFICO GLOBALEOCCUPAZIONE/TRASFORMAZIONE SPAZI

Formula IPAT o Equazione di Formula IPAT o Equazione di EhrlichEhrlich

Dimensione della-e Popolazione-i (P) *

I = f (P, A, T)

Livello di abbondanza/ricchezza (A)(Consumi) Tecnologie adottate (T)

Impatto ambientale

* Per ovvi motivi si considera ormai una sola speci e: quella umana

Many people have trouble understanding exponential growth,

because we're used to things growing "linearly "

Bacteria's growth can be graphed like this

and Human growth .. like this

0ggi nascerannocirca 360mila esseri umani

E ne morirannocirca 160mila

360 – 160200 Mila/die

6 milioni/mese

72 milioni/anno

oggi siamo6miliardi595milioni643mila..

Settembre ‘07

SUD

NORD

Isn’t GlobalWarmingAnthropogenic ?

POSTPOST--CARDS from CARDS from ANTHROPOCENEANTHROPOCENE

““ MutterMutter ”” SonneSonne

Quasi tutta lQuasi tutta l ’’energiaenergiaa nostra disposizione, a nostra disposizione, tanto quella tanto quella racchiusa racchiusa nellnell ’’atomoatomo o o accumulata accumulata nelle materie nelle materie combustibilicombustibili ,,che quella sparsa nei che quella sparsa nei suolisuoli , nei, nei fiumifiumi , nei , nei marimarie nelle nell ’’atmosferaatmosfera , , deriva direttamente deriva direttamente o indirettamente o indirettamente dal(la) dal(la) SoleSole

(Microbio)Ecosystems

Health

A differenza dei processi produttivi naturali , che utilizzano energia solare e seguono un andamento ciclico , senza produzione di “rifiuti ”…gli attuali processi produttivi umani basati in massima parte sulla combustionesono lineari , con immenso spreco di materia e di energia fossile e produzione di inquinamento e di “rifiuti ”

Global Warming

Global Pollution

“There is new and stronger evidence that most of the warming over the last (1)50 years is attributableto human activities that have altered the chemicalcomposition of the atmosphere through the buildupof greenhouse gases (carbon dioxide, methane, nitrous oxide…) and particulate..”

LA TERRA ELA TERRA E ’’ MALATAMALATA

Come ferite non curate, le macchie rosse che indicano concentrazioni

elevate di NO 2 (generato dalla combustione ), coincidono con le zone più industrializzate e con le principali metropoli di Nord America, Asia ed Europa . In Italia, tutta la zona della

Pianura Padana presenta valori altissimi.

Since the beginning of the industrial revolution , atmospheric concentrations of carbondioxide (C0 2) have increased 30%, methane concentrations have more than doubled , and nitrous oxide (N0x) concentrations have risen by 15-20%...

Prior to the advent of the industrial age , the concentration of CO2 in the atmospherewas about 280 ppm (parts per million). Today it's over 360 ppm

EFFETTO SERRAEFFETTO SERRA

Source University of Berne and National Oceanic and Atmospheric Administration

Carbon dioxide levels over the last 60,000 years

379ppm

(2004)

Human activities have changed the composition Human activities have changed the composition of the atmosphere since the preof the atmosphere since the pre -- industrial eraindustrial era

ChangingChanging ClimateClimate

�� The 20th The 20th century'century' s s 10 10 warmestwarmest yearsyears allalloccurredoccurred in the in the lastlast 15 15 yearsyears of the of the centurycentury ..

�� Of Of thesethese , , 1998 and 2003 1998 and 2003 werewere the the warmestwarmest yearsyearson recordon record . .

Are these changes Are these changes ““naturalnatural””??Distribution of seasonal Distribution of seasonal summer temperaturessummer temperatures 18641864--20032003

Source: Schar, C. Nature 427 (2004)

Temperature ( °C)

Fre

qu

e nc y

Summer

I ghiacci eterni della GroenI ghiacci eterni della Groen landia landia ……

…… e le e le NeviNevi““ eterneeterne ””deldelKilimandjaroKilimandjaro

Blue Blue NileNile fallsfalls

““ PreviousPreviousgenerationsgenerationshave have alwaysalways beenbeenanxiousanxious about theabout thefuturefuture , , butbut wewe are are the first the first whowho decidedecideifif the the EarthEarth inheritedinheritedby by ourour childrenchildrenwillwill bebe inhabitedinhabited ””

LesterLester BrownBrown

The Aral Sea degradation

DeforestationDeforestation

World map of aridity zones

Building barriers (fences) Building barriers (fences) to prevent advance of sand dunesto prevent advance of sand dunes

Number of Number of floodsfloods events events by continent and decade since 1950by continent and decade since 1950

LL’’ ““ occhio del cicloneocchio del ciclone ”” (ANDREW (ANDREW ’’92)92)

Global costsGlobal costs of extreme weather events of extreme weather events (inflation(inflation--adjusted)adjusted)

Source: IPCC, 2001

Hubbert peak theory

Parte III: A Silent Pandemic

Stiamo vivendo un momento positivo della Storia? E ’ questo l’apogeo di una Civilta’ o siamo i testimoni del Tramonto spengleriano dell’Occidente ?

il Riscaldamento Globale è un problema gigantesco ed è ormai più che dimostrato il ruolo dell'uomo

si può parlare di Sviluppo Sostenibile soltanto se ci si propone una rapida riduzionedelle emissioni di CO2 e gas serra in genere e di tutti gli inquinanti ambientali

pro-memoria

non solo quindi puntare sulle energie rinnovabili, ma RIDURRE rapidamente l'utilizzo di quelle NON RINNOVABILI (combustibili fossili e rifiuti)

1

2

3

l'aspetto più grave e più SOTTOVALUTATO di questo Riscaldamento e Inquinamento Globali concerne gli Ecosistemi .. forestali, agricoli, ittici.. ma soprattutto microbici..

dai quali dipende non solo la nostra vita ma la VITA stessa sulla Terra (BIOSFERA)..

4

iperconsuomo energie non rinnovabili/fossili--> riscaldamento/inquinamento globale--> impatto su ecosistemi e salute

BirdBird fluflu

Env-gene Phylogeny of HIV-1 subtype B strains circulating

EpidemieEpidemie

Parte III: A Silent Pandemic

A A SilentSilent PandemicPandemicIndustrialIndustrial ChemicalsChemicals Are Are ImpairingImpairing

The The BrainBrain DevelopmentDevelopment of of ChildrenChildren WorldwideWorldwide

For immediate release: Tuesday, November 7, 2006

Fetal and early childhood exposures to industrial chemical sin the environment can damage the developing brainand can lead to neurodevelopmental disorders (NDDs)— autism, attention deficit disorder (ADHD), and mental re tardation .

�� In a new In a new reviewreview studystudy, , publishedpublished onlineonline in in The The LancetLancet on on NovemberNovember 8, 2006, and in 8, 2006, and in ananupcomingupcoming printprint issueissue of of The LancetThe Lancet, ,

�� researchersresearchers from the from the HarvardHarvard SchoolSchool of Public of Public HealthHealth and the and the MountMount Sinai Sinai SchoolSchool of Medicineof Medicinesystematicallysystematically examinedexamined publiclypublicly availableavailabledata on data on chemicalchemical toxicitytoxicity in in orderorder to to identifyidentifythe the industrialindustrial chemicalschemicals thatthat are the most are the most likelylikely to damage the to damage the developingdeveloping brainbrain . .

�� The The researchersresearchers foundfound thatthat 202 202 industrialindustrialchemicals*chemicals* havehave the the capacitycapacity to damage to damage the the humanhuman brainbrain, and , and theythey conclude conclude thatthatchemicalchemical pollutionpollution maymay havehave harmedharmed the the brainsbrains of of millions of millions of childrenchildren worldwideworldwide . .

�� The The authorsauthors conclude conclude furtherfurther thatthat the the toxictoxiceffects of effects of industrialindustrial chemicalschemicals on on childrenchildrenhavehave generallygenerally beenbeen overlookedoverlooked ……

�� To To protectprotect childrenchildren againstagainst industrialindustrialchemicalschemicals thatthat can can injureinjure the the developingdevelopingbrainbrain , the , the researchersresearchers urge a urge a precautionaryprecautionaryapproachapproach for for chemicalchemical testingtesting and controland control

The authors note that … the number of chemicals thatcan cause neurotoxicity in laboratory animal tests exce eds 1,000

Framework for understandingFramework for understanding

Traits/Abilities

Developmental Syndromes

(In Harm’s Way, GBPSR, 2000)ADHD Autism

Learningdisabilities

SOCIAL ENVIRONMENT

GENETICS

Asperger’ssyndrome

TOXICANTS

??

NUTRITION

Time Lines of Developmental Processes in Humans

Prenatal Period (Months) Postnatal Period (Years)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Birth 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Cell radial glia, neurons glia

Proliferation

Migration brain, spinal cord ext. granular la yer cerebellum

of Neurons

SubplateNeurons

Synapse mz sp hp rf visual cortex associat ion cortex

Formation

MyelinationKey: mz – marginal zone; sp – subplate; hp – hippocampus; rf – reticular formation

Human Brain Growth Rate

Herschkowitz et al., 1997; Neuropediatrics, 28:296-306..

fetus child adolescent adult

------birth defects------------cancer---------------------LD-----------------ADHD

---------immune system malfunction

elderly

infertility

degenerative disease---------------------------------------------

----------------------------------

Potential impacts of early life exposuresthroughout life stages

cancer

asthma------------------

www.protectingourhealth.org

Attention Deficit Hyperactivity Disorder

Learning Disabilities

NeurodevelopmentalNeurodevelopmental ToxicantsToxicants ::The State of KnowledgeThe State of Knowledge

�� Extensive data on effects of Extensive data on effects of leadlead , , mercury, mercury, polychlorinated biphenyls (PCBs),polychlorinated biphenyls (PCBs), alcoholalcohol , , nicotinenicotine . .

�� Less extensive but substantial data on some Less extensive but substantial data on some neurotoxicneurotoxic pesticidespesticides , , solventssolvents other than alcohol.other than alcohol.

�� Still fewer data on other compounds: e.g., Still fewer data on other compounds: e.g., manganese, manganese, fluoridefluoride , , brominated flame brominated flame retardantsretardants ..

Problem:Problem: Most data obtained for a few chemicals. Most data obtained for a few chemicals. No data for majorityNo data for majority ..

•www.protectingourhealth.org

SALUTE PUBBLICA E CONSEGUENZE SALUTE PUBBLICA E CONSEGUENZE

ECONOMICHE DELLECONOMICHE DELL’’INQUINAMENTO DA METILINQUINAMENTO DA METIL--

MERCURIO IN U.S.A.MERCURIO IN U.S.A.

�� 6.062 ton/anno MERCURIO rilasciate in 6.062 ton/anno MERCURIO rilasciate in atmosferaatmosfera (70% da attivit(70% da attivit àà industriali)industriali)

�� QuantitQuantit àà di MERCURIO associato a di MERCURIO associato a diminuzione del QUOZIENTEdiminuzione del QUOZIENTE INTELLETTIVO INTELLETTIVO ((Q.IQ.I.)= .)= 5.8 5.8 mcgmcg /l nel cordone ombelicale/l nel cordone ombelicale

�� Si calcola che da Si calcola che da 316.000 a 637.000 316.000 a 637.000 bambini/anno/bambini/anno/ U.S.AU.S.A.. presentino livelli presentino livelli cordonali >> 5.8 cordonali >> 5.8 mcgmcg /l/l

�� Perdita di produttivitPerdita di produttivit àà per il ridotto per il ridotto Q.I. pari a Q.I. pari a 8.7 miliardi di $/anno8.7 miliardi di $/anno

EnvirEnvir. . HealthHealth PerspPersp. . NumNum 51 51 MayMay 20052005

Fetal Effects ofFetal Effects of MeHgMeHg

Mechanisms of Mechanisms of Hg Hg neurotoxicityneurotoxicity

�� Affinity for proteinsAffinity for proteins with with sulfhydrylsulfhydryl groupsgroups�� Adverse impacts on Adverse impacts on enzymes, membrane enzymes, membrane

function, neurotransmitter levelsfunction, neurotransmitter levels�� Oxidative stressOxidative stress , , lipid lipid peroxidationperoxidation , ,

mitochondrial dysfunctionmitochondrial dysfunction�� Disruption of synaptic transmissionDisruption of synaptic transmission ,,

microtubule formationmicrotubule formation, , amino acid transportamino acid transport�� Impaired proliferation and migrationImpaired proliferation and migration�� No single mechanism is explanatoryNo single mechanism is explanatory

•www.protectingourhealth.org

60

40

3025

2015

10

20

10

20

30

40

50

60

Blo

od L

ead

(ug/

dl)

CDC1960

CDC1973

CDC1975

CDC1985

WHO1986

EPA1986

CDC1990

CDC2006?

Agency and Year

Acceptable Childhood Blood Lead Levels

ZERO

DioxinesPCBs

Hg

Economic Costs of Pediatric Economic Costs of Pediatric Environmental DiseasesEnvironmental Diseases

(From “Environmental Pollutants and Disease in American Ch ildren ,” Landrigan, Schechter, et.al., 2002))

$64.8$64.8$48.8$48.8$54.9$54.9TOTALTOTAL

$43.4$43.4$43.4$43.4$43.4$43.4Lead Lead PoisoningPoisoning

$18.4$18.4$4.6$4.6$9.2$9.2NeurobehaviorNeurobehavioral Disordersal Disorders

$0.7$0.7$0.2$0.2$0.3$0.3CancerCancer

$2.3$2.3$0.7$0.7$2.0$2.0AsthmaAsthma

High High EstimateEstimate

Low EstimateLow EstimateBest Best EstimateEstimate

Estimated Costs of Pediatric Disease of Environmental Origin, United States, 1997 (billions)

Effetti cancerogeni delle sostanze emesse da un inc eneritore secondo la IARC(Annali Istituto Superiore Sanità 2004)

Linfomi, sarcomi non Hodgkin1TCDD

Fegato, linfomi non Hodgkin2aTricloroetilene

Sarcomi tessuti molli, linfomi Hodgkin e non Hodgkin

2bClorofenoli

Vescica, rene, encefalo, linfoma2bCloroformio

Fegato, polmone, leucemia2bIdrocarburi policiclici

Leucemia1Benzene

Polmone, vescica, rene, gastroenterica2aPiombo

Polmone, pancreas, colon, prostata, encefalo, rene

2bMercurio

Polmone1Nickel

Polmone1Cromo

Polmone, prostata1Cadmio

Polmone1Berillio

Pelle, polmoni, fegato, vescica, rene, colon1Arsenico

Effetto cancerogenoGrado di evidenza IARC

agente

A.O. Cervello - Palermo 28 09 06Palazzo Aquile – Palermo 30 09 06Dott. G. Franco – Dott. E. Burgio

Il triangolo industriale di Augusta-Priolo-MelilliIl cinismo e la rassegnazione

1

Le Le morie di pescimorie di pesci al porto di Augustaal porto di Augusta

DISTRETTI A CONFRONTO (TASSI STANDARDIZZATI ANNUI P ER 100.000 ABITANTI) 1995-2002

261,1

185,2

268,5

169,2

243,6

180,2

295,3

186,4

263,3

180,6

264,0

187,3

328,2

223,0

0

50

100

150

200

250

300

350

SIRACUSA NOTO LENTINI AUGUSTA ASL 8 SR SICILIA ITALIA

MaschiFemm.

Tumori


75,5

9,8

71,7

8,2

61,0

12,6

93,1

12,6

74,0

10,1

74,5

12,3

92,5

19,0

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100


MaschiFemm.

Tumori polmone

16,2

12,4

24,8

10,6

14,4 14,4

23,2

13,6

18,7

12,4

19,5

13,7

23,3

12,1

0

5

10

15

20

25


MaschiFemm.

Tumori fegato


12 11

11

1212

14

17

15

12 12

1010

14

13

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18


MaschiFemm.

Tumori pancreas


8,6

7,8

8,8

7,6

6,5

9,6

13,1

5,8

8,9

7,8

5,34,9

5,5

4

0

2

4

6

8

10

12

14


MaschiFemm.

Tumori Encefalo

!


9,3

5,7

8,4 8,7

14,4

10,2 10,2

6,6

10,0

7,2

9,5

5,9

10,3

7,5

0

2

4

6

8

10

12

14

16


MaschiFemm.

Leucemie

12,5

9,3

10,3

9,6

12,9

6,9

14,9

9,5

12,2

9,0

11,1

8,4

13,7

12,6

0

2

4

6

8

10

12

14

16


MaschiFemm.

Linfomi

� I dati del Centro nascite di Augustadimostrano un aumento progressivo del numero dei nati con difetti congeniti :

� si passa dall’ 1,5% dell’’80� a una media del 3% dei primi anni ‘90,

� a una media del 3,5% del ‘96-‘97-’98� fino ad un picco del 5,6% del 2000.

INCIDENZA DI INCIDENZA DI NEOPLASIE NELLNEOPLASIE NELL ’’ INFANZIA E INFANZIA E NELLNELL ’’ADOLESCENZAADOLESCENZA IN EUROPA (anni 1970IN EUROPA (anni 1970--1999)1999)

(Lancet, Dic. 2004)

mother

latency

Involvement of 11q23 Translocation involvingband 11q23 in AML may occur as a resultof a deletion or trans-locations with a numberof other chromosomes and is usually associatedwith M4 or M5 and a poor prognosis

abnormality of the 11q23 band (11q23+) bearing the MLL gene translocation (MLL+)

EpigeneticEpigeneticEpigeneticEpigeneticEpigeneticEpigeneticEpigeneticEpigenetic TransgenerationalTransgenerationalTransgenerationalTransgenerationalTransgenerationalTransgenerationalTransgenerationalTransgenerational ActionsActionsActionsActionsActionsActionsActionsActions

of Endocrine Disruptors (of Endocrine Disruptors (of Endocrine Disruptors (of Endocrine Disruptors (of Endocrine Disruptors (of Endocrine Disruptors (of Endocrine Disruptors (of Endocrine Disruptors (POPsPOPsPOPsPOPsPOPsPOPsPOPsPOPs))))))))

�� …… la capacitla capacitàà di fattori quali i di fattori quali i POPsPOPsdi indurre di indurre alterazioni epigenetiche alterazioni epigenetiche transgenerazionalitransgenerazionali accresce il potenziale accresce il potenziale di rischio delle di rischio delle tossine ambientalitossine ambientali : : dovremo rivedere ldovremo rivedere l’’ eziologia di molte eziologia di molte malattie e riscrivere ciò che sappiamo malattie e riscrivere ciò che sappiamo in tema di in tema di biologia dellbiologia dell ’’ evoluzioneevoluzione ......

AnwayAnway MD, MD, SkinnerSkinner MKMK ((Center for Center for ReproductiveReproductive Biology, Biology, SchoolSchoolof Molecular of Molecular BiosciencesBiosciences, Washington State University, USA), Washington State University, USA)Endocrinology . 2006 Jun;147(6 Suppl):S43-9. Epub 2006 May 11

Meccanismi (immuno) flogisticida esposizione cronica ad agenti

atmosferici inquinanti (con particolare riguardo

al tema del Particolato Ultrafine )

Congresso AIE Palermo Oct 06Dott Ernesto Burgio – Hps Sicilia

Relative Size of Airborne Particulate; Ultrafine particles are more insidious as they are capable of deep penetrati on

Chlorinated hydrocarbons

Brominated/chlorinated dioxins and furans

Polycyclic aromatichydrocarbons

Catalytic oxidizers

Effetti sulla salute umana in %per ogni incremento di 10 microgrammi/m3

di PM10 e PM2.5

1.4

2.1

1.3

PM10**

14Mortalità per cancro al polmone

0.7Ricoveri ospedalieripazienti over 65

120.9Mortalità per patologie cardiovascolari

1.3Mortalità per patologie respiratorie

60.6Mortalità generica

PM2.5***PM10*Effetti

*Anderson HR WHO Regional Office for Europe 2004

**MISA Meta Analisi Italiana su otto grandi città italiane

***Pope A.C., Journal American Association 2002

Pope Circulation 2004

A given mass of ultrafine particles has a much greater surface area than the samemass of fine, yet respirable, particles (box 2) and so is more likely to cause overload , (causing far more bronchoalveolar chronicinflammation , fibrosis and tumors ).

The adverse effects of ultrafine particles may be mediatedin part by their ability to inhibit phagocytosis .

The mechanism for the effect on macrophages may be the increased oxidative stress from the large surface area of ultrafine particles .

12

3

1

4

New Engl Jour Med 2006 ; 355:21-30

� Tutti questi meccanismi convergononel determinare uno stato di iperreattività/flogosi cronica collettiva che coinvolge la quasi totalitàdegli abitanti del mondo industrializzato .

� L’apparato respiratorio è organo target ,ma anche via d’accesso primaria di agenti tossici e catalizzatori (metalli pesanti !)veicolati dal particolato fine e ultrafine..

Matzinger P (1994) Tolerance, danger, and the extended family . Annu Rev Immunol 12: 991–1045.

30…35…51%

2003

Chronic inflammation in atherogenesis

1) TAMs secrete a variety of proteases to breakdown the basement membrane

2) macrophages cooperate with tumor cells to induce

a vascular supply

3) Macrophagesin hypoxic areassecrete factors that suppressthe antitumor functions of immune effectors

4)�� metastasis : a subpopulation of TAMs associated with tumor vesselssecretes factors like EGF to guide tumor cells in the stroma toward blood vessels

M2 macrophages suppress immune responses as a result of secretion of TGF-ß or IL-10 and stimulate angiogenesis and tumor growth as a result of secretion of IL-17, IL-23, VEGFs, fibroblast growth factors (FGFs), or endothelin..

Oxidative and other metabolic stresses promoteAββββ production by by jointlyjointly upregulating amyloid precursor protein (APP) expression and and driving amyloidogenic processing of APP

TRENDS IN CAUSES OF DEATH FROM 1979 TO 1998, USA

CAUSECAUSE 1998 PERCENT CHANGE FROM 19791998 PERCENT CHANGE FROM 1979

�� Alzheimer'Alzheimer' ss DiseaseDisease ** < 1 % < 1 % ++1,200 %1,200 %�� SepticemiaSepticemia < 1 % < 1 % +91 %+91 %�� ChronicChronic ObstrObstr . . LungLung 5 % 5 % +46 %+46 %�� DiabetesDiabetes mellitusmellitus 3 % 3 % +39 %+39 %�� HypertensionHypertension < 1 % +26 % < 1 % +26 % �� PneumoniaPneumonia/influenza 4 % +18 % /influenza 4 % +18 % �� NephritisNephritis < 1 % +2 % < 1 % +2 % �� Cancer 23 % Cancer 23 % --6 %? 6 %?

*The figures for Alzheimer's Disease may be misleading, because consciousness of Alzheimer's Disease has increased so much in that period that physicians may be increasingly likely to list it as a cause of death.

Mi pare che il problema non possa che Mi pare che il problema non possa che essere affrontato in essere affrontato in due modi, due modi, diametralmente opposti:diametralmente opposti:

(A)(A) chi legge chi legge (acriticamente) in positivo (acriticamente) in positivo i dati delli dati dell ’’aumento dellaumento dell ’’attesa di vita attesa di vita per le popolazioni ricche del I mondoper le popolazioni ricche del I mondotende a pensare e a sostenere tende a pensare e a sostenere che lche l ’’ inquinamento e le patologie inquinamento e le patologie conseguenti sono un prezzo da pagare conseguenti sono un prezzo da pagare per questo per questo sviluppo/progressosviluppo/progresso

Per concludere:Per concludere:

(B) Chi mette nel computo(B) Chi mette nel computo� il rapido esaurimento delle risorse energetiche

e materiali , la trasformazione chimico-climaticadell’atmosfera, la deriva biochimica della biosfera e della genosfera ( �� alterazione della co-evoluzione genomica !)

� vedrà in questo modello/sistema di sviluppo incentrato sulla combustione (e sulla guerra )la strada che conduce al suicidio

� e nell’aumento delle patologie e delle alterazioni a carico degli ecosistemi(micro)biologici i segni/sintomi di una deriva potenzialamente auto-distruttiva .

The The PersephonePersephone effecteffect

Da qualche tempo in USA ferve Da qualche tempo in USA ferve un grande dibattito sul cosiddetto un grande dibattito sul cosiddetto PersephonePersephone Effect:Effect: ciocioèè sugli effetti sugli effetti negativi di una negativi di una scienzascienza e di una e di una tecnologiatecnologia che, se ben regolata che, se ben regolata e posta al riparo da e posta al riparo da eccessivi interessi eccessivi interessi di profitto e poteredi profitto e potere , potrebbe offrire , potrebbe offrire grandi speranze allgrandi speranze all’’umanitumanitàà ……

Personalmente penso Personalmente penso che sarebbe urgente e che sarebbe urgente e necessario introdurre necessario introdurre il dibattito anche in il dibattito anche in Italia: ricordando che Italia: ricordando che non non èè solo la solo la Big Big ScienceScience che può che può diventare diventare ““ neranera ”” ma ma qualsiasi tecnologiaqualsiasi tecnologiautilizzata in assenza utilizzata in assenza di sufficienti di sufficienti regoleregolee e controlli.controlli.

Sequence Sequence analysisanalysis revealedrevealed the the organizationorganization of of the the 29,74029,740 base base genomegenome of the of the SARSSARS--CoVCoV

XENOTRANSPLANTATIONXENOTRANSPLANTATION

Adottare ilAdottare il principio di precauzioneprincipio di precauzione e e quello diquello di responsabilitresponsabilitàà significa significa anche anche

�� accettare il dovere di informareaccettare il dovere di informare

�� impedire l'occultamento di impedire l'occultamento di informazioni su possibili rischi per informazioni su possibili rischi per la salutela salute

�� evitare che si continui a considerare evitare che si continui a considerare l'intera specie umana come un l'intera specie umana come un insieme di cavieinsieme di cavie sulle quali saggiare sulle quali saggiare tutto quanto tutto quanto èè capace di inventare il capace di inventare il progresso tecnologicoprogresso tecnologico ((L.TomatisL.Tomatis))

THANK YOU

ambiente e salute - isde italia on the time-scale of aeons … acquiring (learning) the best fitting...

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