Monitoraggio ambientale sulla presenza di endotossine batteriche veicolate dal PM10 nella città di Torino

L’inalazione di LPS può causare delle risposte nelle vie respiratorie dell’ospite compresi sintomi di tensione toracica, mialgia, febbri, brividi e dispnea. Le risposte fisiologiche corrispondenti comprendono ostruzione del flusso dell’aria, iperreattività potenziata delle vie respiratorie e una riduzione nella capacità di diffusione alveolare. Si è dimostrato che i preparati a base di endotossina ottenuti mediante isolamento di batteri dal cotone causano in soggetti umani una diminuzione della funzionalità polmonare, in particolar modo si registra una riduzione del volume espiratorio forzato in 1 sec. (FEV1). Sono anche stati segnalati un lieve aumento nella reattività delle vie aeree e sensazioni di tensione toracica. A livello cellulare, è stato dimostrato reclutamento di macrofagi e neutrofili fissi nel fluido di lavaggio broncoalveolare (BAL); allo stesso modo aumentate concentrazioni di mediatori infiammatori (ad esempio IL-1, IL-6, IL-8, TNF-α) sono stati recuperati dal fluido BAL dopo inalazione o instillazione locale di LPS (Lane et al., 2004). Con esposizione acuta a endotossina, i modelli murini dimostrano non solo infiammazione istologica ma anche ipersensibilità delle vie respiratorie e risposta cellulare neutrofilica nel fluido BAL. Risulta pertanto che l’inalazione ad endotossina induce una reazione delle vie respiratorie fisiologica e infiammatoria che fenotipicamente somiglia a un eritema di asma acuto. Tuttavia, diversamente da un eritema dell’asma, la risposta patofisiologica ai LPS inalati o alle polveri contenenti LPS può essere riprodotta in soggetti senza asma. L’inalazione ad endotossina gioca un ruolo di rilievo nello sviluppo clinico dell’asma per un’ampia gamma di individui esposti. In pazienti con lieve asma atopico, l’esposizione ad aria contenente bassi livelli di endotossina (250 ng/m3) per 4 ore prima di stimolazione bronchiale con un allergene può aumentare significativamente sia la reattività bronchiale sia la eosinofilia delle vie respiratorie. In modo simile l’esposizione all’endotossina in ambienti di lavoro provoca un calo maggiore nel volume espiratorio forzato in lavoratori atopici piuttosto che non atopici.
L’esposizione cronica a endotossina può anche essere associata allo sviluppo di broncopneumopatia cronica ostruttiva. Nei topi l’esposizione intratracheale cronica a LPS provoca cambiamenti patologici polmonari simili all’infiammazione umana associata alla BPCO; mentre l’esposizione acuta a LPS altera l’istologia polmonare anche dopo 16 giorni oltre l’esposizione acuta, con un risultante aumento nella matrice extracellulare, differenziazione di miofibroblasti e secrezione alterata di surfattante da pneumociti di tipo II (Singh et al., 2005).
Una delle patologie più studiate legate alla presenza dell’endotossina e a sintomi respiratori dose-dipendenti è la febbre dei lavoratori del cotone o bissinosi. Si tratta di un problema su scala mondiale che è stato segnalato in tutti i Paesi in cui esiste una lavorazione industriale di queste fibre tessili. In genere, i sintomi della patologia si manifestano dopo almeno cinque anni, e sovente soltanto dopo quindici anni di esposizione nello stabilimento. È caratterizzata da una sensazione di tensione toracica e dispnea, provate il primo giorno di ritorno al lavoro, dopo la pausa del fine settimana o dopo un periodo di vacanza. La bissinosi acuta è associata a cambiamenti nella funzione polmonare indicativi di restringimento reversibile delle vie aeree. Il termine è utilizzato per descrivere una serie di sintomi associati al lunedì, che comprendono tensione toracica acuta, fiato corto, attacchi di tosse e respiro sibilante asmatico, nonché malessere aspecifico. Questi sintomi possono estendersi ad altri giorni in seguito ad esposizione ripetuta, fino a diventare continui per tutta la settimana lavorativa risultando in una condizione cronica (Lane et al., 2004).
In modo simile chi lavora in costruzioni per il ricovero dei suini può sviluppare un’ostruzione del flusso d’aria cronica sintomatica; l’istologia corrispondente ha rivelato ispessimento della membrana basale che era simile alla BPCO.