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Gli effetti dell’avvelenamento da piombo possono essere reversibili con l’arricchimento della prima infanzia

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Credito: Pixabay/CC0 di dominio pubblico

L’esposizione al piombo nella prima infanzia può portare a gravi disturbi cognitivi e comportamentali nei bambini che durano fino all’adolescenza e all’età adulta. Sebbene i ricercatori abbiano esaminato gli effetti dell’esposizione al piombo nella prima infanzia su un piccolo numero di geni coinvolti nell’apprendimento, nella memoria e nello sviluppo del cervello, la ricerca è stata carente sull’intera portata della tossicità. Una nuova ricerca della Thomas Jefferson University mostra che oltre 3.500 geni nell’ippocampo, una parte del cervello coinvolta nell’apprendimento e nella memoria, sono colpiti dall’avvelenamento da piombo. Il lavoro mostra anche che fornire agli animali ambienti stimolanti all’inizio della vita può invertire la grande maggioranza di questi cambiamenti genetici, rafforzando il ruolo potenzialmente importante dell’educazione della prima infanzia nella lotta agli effetti dell’avvelenamento da piombo.

“I bambini che vivono in un complesso residenziale costruito prima del 1978, anno in cui il piombo è stato bandito come ingrediente nelle vernici, sono ad alto rischio di essere esposti al piombo dalla polvere di piombo o che si scheggiano e staccano la vernice contenente piombo nelle loro case”, afferma autore senior Jay Schneider, Ph.D., professore di patologia, anatomia e biologia cellulare presso la Thomas Jefferson University. “Stime recenti suggeriscono che ci sono almeno mezzo milione di bambini negli Stati Uniti con livelli di piombo nel sangue pari o superiori a quantità che possono influenzare negativamente la funzione cognitiva. Il nostro lavoro dimostra che fornendo un ambiente di vita precoce arricchito, gli effetti negativi del piombo sulla cervello può essere ridotto al minimo o potenzialmente invertito, sottolineando quanto possano essere importanti gli interventi nella prima infanzia”.

Insieme all’autore principale Garima Singh, Ph.D., professore assistente di ricerca nel dipartimento di patologia, anatomia e biologia cellulare e colleghi, gli autori hanno esaminato i ratti che sono stati esposti al piombo dalla nascita al momento dello svezzamento, a 21 giorni di età. “I nostri esperimenti miravano a replicare le condizioni di esposizione al piombo umano”, afferma il dott. Singh. “21 giorni di età per i ratti equivalgono a un’età di circa 2-3 anni negli esseri umani, che è comunemente quando si verifica l’esposizione al piombo. Questo perché è probabile che i crawler e i bambini piccoli si mettano molte cose in bocca tra cui schegge di vernice o giocattoli coperto di polvere dal deterioramento della vernice al piombo.”

A partire da 21 giorni, gli animali esposti al piombo sono stati separati in due diverse condizioni abitative: quelle arricchite o quelle prive di stimolazione. Le cosiddette gabbie arricchite avevano più attività sociale, con un totale di 6 topi, insieme a giocattoli da masticare e varie cose su cui arrampicarsi e scavare che venivano cambiate due volte a settimana per novità. Le gabbie non arricchite erano più piccole, contenevano solo 3 animali e non contenevano stimoli aggiuntivi. “Ora sappiamo che gli ambienti sociali stimolanti sono importanti per i roditori come lo sono per i bambini umani, in termini di salute cognitiva e comportamentale e con effetti anche sulla salute fisica”, afferma il dottor Singh.

I ricercatori hanno esaminato i cambiamenti nell’espressione dei geni dalla parte del cervello coinvolta nella memoria, la regione dell’ippocampo. Hanno scoperto che i livelli di espressione di oltre 3.500 geni erano influenzati dall’esposizione al piombo, sfornando in modo anomalo più o meno dei loro prodotti genici. “Questi dati mostrano per la prima volta che a livello dell’intero genoma, un gran numero di geni dell’ippocampo coinvolti in vari processi e funzioni biologici sono influenzati dall’esposizione al piombo e ulteriormente modificati da un ambiente arricchito”, afferma il dott. Schneider. Nei ratti esposti al piombo, i geni interessati erano tra quelli coinvolti nella memoria e nelle vie di segnalazione nervosa, e anche quelli coinvolti nello sviluppo del cervello.

Tuttavia, circa l’80% dei cambiamenti dell’espressione genica indotti dall’esposizione al piombo sono stati invertiti nel gruppo di animali che hanno vissuto nell’ambiente stimolante fino al giorno 55, che è più o meno equivalente all’adolescenza nell’uomo. Inoltre, gli animali che vivevano nell’ambiente non arricchito avevano deficit di memoria mentre gli animali che vivevano nell’ambiente arricchito no.

“Sappiamo che non esiste un livello sicuro di esposizione al piombo per i bambini”, afferma il dottor Schneider. “Il piombo può danneggiare il cervello e far deragliare il normale sviluppo cerebrale. Tuttavia, il nostro lavoro suggerisce che potrebbe essere possibile mitigare gli effetti avversi diffusi del piombo sul cervello giovane fornendo un accesso adeguato ad ambienti e attività stimolanti e interessanti nella prima infanzia e forse di più. Sfortunatamente, questo tipo di risorse spesso non sono disponibili per la popolazione più a rischio di avvelenamento da piombo, cioè i bambini che crescono in ambienti poveri o a basso livello socioeconomico”. dott. Schneider e Singh concordano sul fatto che, sebbene siano necessarie ulteriori ricerche in quest’area, l’importanza di programmi di intervento precoce con arricchimento ambientale non può essere sopravvalutata.


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