Ortopedia e Reumatologia

Osteoporosi, studio italiano dimostra associazione tra inquinamento ambientale e malattia ossea

Uno studio condotto presso l'Unità di Reumatologia dell'Università di Verona e recentemente pubblicato sulla rivista Osteoporosis International ha documentato l'esistenza di un'associazione stringente tra l'inquinamento ambientale da un lato, e l'innalzamento del rischio di osteoporosi dall'altro, in una coorte di individui di sesso femminile a rischio elevato di frattura. Lo studio ha dimostrato che i siti ossei corticali sarebbero quelli maggiormente suscettibili all'esposizione a livelli elevati di agenti pollutanti ambientali.

Uno studio condotto presso l'Unità di Reumatologia dell'Università di Verona e recentemente pubblicato sulla rivista Osteoporosis International ha documentato l'esistenza di un'associazione stringente tra l'inquinamento ambientale da un lato, e l’innalzamento del rischio di osteoporosi dall'altro, in una coorte di individui di sesso femminile a rischio elevato di frattura.  Lo studio ha dimostrato che i siti ossei corticali sarebbero quelli maggiormente suscettibili all’esposizione a livelli elevati di agenti pollutanti ambientali.

Razionale e disegno dello studio
“L’inquinamento atmosferico rappresenta uno dei nuovi fattori di rischio identificati avente un “peso” importante nel determinismo di livelli ridotti di densità minerale ossea (DMO) – scrivono i ricercatori nell’introduzione allo studio, alla luce di alcune osservazioni emerse nel corso degli ultimi anni (…). Il razionale biologico sottostante questa correlazione sembra essere molto forte: infatti, l’esposizione al particolato atmosferico avente un diametro inferiore a 10 o a 2,5  μm favorirebbe la secrezione di RANKL  (NdR: una  citochina appartenente  alla  famiglia  dei  TNF-ligandi, espressa sia in una forma di superficie  legata  alla  membrana  di  cellule  stromali/osteoblastiche sia  in  una  forma  solubile,  che  legandosi  al  suo  recettore   RANK, espresso su cellule della linea osteoclastica,  stimola  la  differenziazione  e  attivazione  degli  osteoclasti e ne inibisce l’apoptosi). Ciò determina un’alterazione del rapporto RANKL/osteoprogeterina (Ndr: l’osteoprogeterina è una glicoproteina solubile appartenente alla famiglia dei recettori per il TNF,  espressa da cellule stromali/osteoblastiche, che funziona  da  recettore  ”trappola” con  elevata  affinità per  il  RANKL, a cui si lega, impedendo il legame RANKL/RANK)”.

Non solo: “L’esposizione agli agenti pollutanti ambientali – continuano – è stata legata con infiammazione di grado ridotto, insieme al rilascio di citochine pro-infiammatore, in modo simile a quanto osservato nelle artriti infiammatorie. Da ultimo, concentrazioni elevate di particolato atmosferico nella bassi strati dell’atmosfera possono ridurre il tasso di radiazione UVB che raggiunge la superficie terrestre, con conseguente alterazione dei livelli di produzione di vitamina D”.

Per quanto il razionale a supporto dell’esistenza di una correlazione tra livelli di sostanze pollutanti ambientali e DMO ridotta sia ben supportato da evidenze, fino ad ora, però, l’inquinamento ambientale non era stato preso seriamente in considerazione come fattore di rischio di osteoporosi, né incluso negli algoritmi esistenti del rischio di frattura.

Di qui il nuovo studio, il cui obiettivo primario è stato quello di determinare e descrivere, utilizzando uno strumento di valutazione del rischio di frattura presente sul web, l’associazione esistente tra l’esposizione a lungo termine al particolato atmosferico in un’ampia coorte di donne a rischio elevato di frattura.

Disegno dello studio e risultati principali
Per prima cosa, i ricercatori hanno estrapolato i dati clinici e densitometrici della coorte considerata utilizzando il dataset DeFRAcalc79, generato utilizzando lo strumento di valutazione del rischio di frattura basato sul web DeFRAcalc79  (https://defraosteoporosi.it).

Il dataset DeFRAcalc79 comprende I dati delle donne a rischio di frattura del nostro Paese raccolti nell’arco di un quinquennio (2016-2020) da 3.326 medici (sia medici di famiglie che specialisti in malattie dell’osso), prendendo in considerazioni diverse variabili per il calcolo del rischio di frattura quali:
- Età
- Peso corporeo
- Altezza
- Numero e sito delle fratture pregresse di fragilità
- Storia familiare di fratture al femore e di fratture cliniche vertebrali
- Assunzione di glucocorticoidi (≥5 mg/die equivalenti di prednisone)
- Trattamento con terapia adiuvante ormonale per i tumori della mammella o della prostata
- Diagnosi di artrite reumatoide, lupus, artrite psoriasica, sclerosi sistemica, altre connettiviti tissutali, malattia infiammatoria intestinale, bpco, diabete, malattie neurologiche (Parkinson, sclerosi multipla)
- T-score relativi alla colonna lombare e al collo femorale

Nessuna paziente, inoltre, era in trattamento con farmaci per l’osteoporosi al tempo del reclutamento nel database.

In seconda battuta, I ricercatori hanno preso in considerazione i dati sul monitoraggio delle concentrazioni di PM10 e PM2,5 forniti dall’Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale – ISPRA).

A questo punto, sulla base dei dati disponibili elencati sopra, sono stati implementati dei modelli lineari generalizzati per identificare i determinanti di osteoporosi (definita sulla base di un T-score in qualunque siti anatomico considerato <-2,5) e la relazione tra la DMO e l’esposizione a lungo termine al particolato atmosferico.
L’esposizione al particolato atmosferico è stata valutata o come variabile continua o come variabile primaria (soglie di esposizione erano pari a 30 μg/m3 e 25 μg/m3 per il PM10 e il PM2,5, rispettivamente).

I ricercatori hanno sottoposto ad aggiustamento sequenziale i dati per la presenza di fattori confondenti.

Il modello 1 includeva l’età, il BMI, la presenza di fratture di fragilità prevalenti, una storia familiare di fratture vertebrali o al femore e la menopausa.
Il modello 2 prevedeva un ulteriore aggiustamento dei dati in base al trattamento con GC e alla presenza di comorbilità.
Da ultimo, il modello 3 (assunto come principale) prevedeva un ulteriore aggiustamento dei dati in  base alla macroarea di residenza (Nord Italia, Centro Italia, Sud Italia).

Risultati principali 
Lo studio ha preso in considerazione una popolazione di 59.950 donne residenti in una delle 110 province italiane.
Dall’analisi dei dati è emerso che l’esposizione al PM2,5 era negativamente associata con i livelli di T-score a livello del collo femorale (β−0,005, IC95% −0,007; −0,003) e della colonna lombare (β−0,003, IC95% CI −0,006; −0,001).

Non solo:
- l’esposizione cronica a livelli di PM2,5 >25 μg/m3 è risultata associata anche ad un rischio di riscontro di T-score osteoporotico superiore del 16%, indipendentemente dal sito anatomico considerato (aOR=1,161; IC95%=1,105-1,22)
-  l’esposizione cronica a livelli di PM10 >30 μg/m3 è risultata associata anche ad un rischio di riscontro di T-score osteoporotico superiore del 15%, indipendentemente dal sito anatomico considerato (aOR=1,148; IC95%=1,098-1,2).

Considerazioni conclusive
“Lo studio – scrivono I ricercatori nella discussione del lavoro – si aggiunge ai dati di letteratura esistenti sull’argomento, gettando nuova luce sull’entità dell’effetto negativo dell’esposizione al particolato ambientale atmosferico sulla salute ossea. A differenza degli altri, il nuovo studio è stato condotto in un’ampia coorte di donne a rischio elevato di frattura, delle quali era possibile avere accesso alla variabili densitometriche e a quelle legate all’osso”.

Gli autori dello studio hanno ammesso alcuni limiti metodologici intrinseci del loro lavoro: in primis, nel lavoro è stata stimata l’esposizione a lungo termine agli agenti pollutanti atmosferici (valori medi di PM) nel periodo compreso tra il 2013 e il 2019. Tale stima, pertanto, potrebbe non essere pienamente rappresentativa dell’esposizione media al particolato atmosferico durante la vita di ogni paziente dello studio ma, piuttosto, un’approssimazione dell’esposizione a lungo termine a queste sostanze.

Tra gli altri limiti ammessi dagli autori vi sono la mancata considerazione di altri agenti inquinanti ambientali (ossido di azoto, diossido di zolfo, monossido di carbonio) che potrebbero giocare un ruolo nello sviluppo dell’osteoporosi, nonché l’assenza di dati su scolarizzazione, tenore di vita – condizionanti il livello di consapevolezza sul pericolo osteoporosi – e assunzione di calcio o svolgimento di attività fisica – fattori di rischio notoriamente associati al rischio di malattia.

Lo studio, da ultimo, era stato condotto in una coorte di donne in età avanzata, con rischi maggiori di osteoporosi, e ciò potrebbe avere influenzato negativamente la possibilità di generalizzare i risultati ottenuti.

Ciò detto, “…i risultati – concludono i ricercatori - documentano come l’esposizione al particolato atmosferico aumenti il rischio di osteoporosi. L’osso corticale sembra essere maggiormente suscettibile agli effetti dell’esposizione ambientale al particolato atmosferico rispetto all’osso trabecolare. Pertanto, le conseguenze cliniche e sociali di queste osservazioni sono rilevanti, in quanto i dati ottenuti suggeriscono di prendere in considerazione l’implementazione di politiche atte a ridurre le emissioni di particolato e dei loro precursori gassosi anche allo scopo di prevenire l’osteoporosi - soprattutto nelle aree maggiormente industrializzate e con popolazioni sempre più anziane e, quindi, maggiormente suscettibili ad andare incontro a malattia dell’osso”.


Nicola Casella

Bibliografia
Adami G et al. Association between exposure to fine particulate matter and osteoporosis: a population-based cohort study. Osteoporosis International 2021
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