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Gli idrocarburi aromatici policiclici non regolati contribuiscono al rischio di cancro globale

Ogni volta che un aspetto organico è bruciato, quale dentro un incendio violento, una centrale elettrica, lo scarico di un'automobile, o nella cottura quotidiana, la combustione rilascia gli idrocarburi aromatici policiclici (PAHs) -; classe A di agenti inquinanti che sono conosciuti per causare il cancro polmonare.

Ci sono più di 100 tipi conosciuti di quotidiani emessi composti del PAH nell'atmosfera. I regolatori, tuttavia, hanno contato storicamente sulle misure di singolo composto, benzoapirene, per misurare il rischio di una comunità di sviluppare il cancro dall'esposizione del PAH. Ora gli scienziati del MIT hanno trovato che il benzoapirene può essere un povero indicatore di questo tipo di rischio di cancro.

In uno studio modellante che sembra oggi nel giornale GeoHealth, il gruppo riferisce che il benzoapirene giochi un piccolo parziale; circa 11 per cento -; nel rischio globale di sviluppare cancro PAH-associato. Invece, 89 per cento di quel rischio di cancro vengono da altri composti del PAH, molti di cui direttamente non sono regolamentati.

Interessante, circa 17 per cento del rischio di cancro PAH-associato vengono “dai prodotti di degradazione„ -; i prodotti chimici che sono formati quando PAHs emesso reagiscono nell'atmosfera. Molti di questi prodotti di degradazione possono in effetti essere più tossici del PAH emesso da cui si sono formate.

Il gruppo spera che i risultati incoraggino gli scienziati ed i regolatori a guardare oltre benzoapirene, considerare una più vasta classe di PAHs quando valuti il rischio di cancro di una comunità.

La maggior parte della scienza e degli standard regolatori per PAHs sono basati ai livelli del benzoapirene. Ma quello è un grande angolo morto che potrebbe piombo scolarsi un percorso molto sbagliato in termini di valutazione se il rischio di cancro sta migliorando o non e se è relativamente peggiore in un posto che un altro.„

Noelle Selin, autore ed il professor di studio, istituto per i dati, sistemi e società ed il dipartimento delle scienze atmosferiche e planetarie della terra, Massachusetts Institute of Technology

I co-author del MIT di Selin includono Jesse Kroll, Amy Hrdina, Ishwar Kohale, bianco della foresta e Bevin Engelward e Jamie Kelly (chi è ora all'University College di Londra). Peter Ivatt e Mathew Evans all'università di York sono egualmente co-author.

Pixel chimici

Il benzoapirene è stato storicamente il prodotto chimico del manifesto per l'esposizione del PAH. Lo stato dell'indicatore del composto in gran parte è basato sugli studi iniziali di tossicologia. Ma la ricerca recente suggerisce che il prodotto chimico non possa essere il rappresentante del PAH che i regolatori lungamente hanno contato su.

“Ha stato un bit di prova che suggerisce che il benzoapirene non possa essere molto importante, ma questo proveniva appena da alcuni studi diretti,„ dice Kelly, un precedente postdoc nel gruppo di Selin e nell'autore principale dello studio.

Kelly ed i suoi colleghi invece hanno adottato un approccio sistematico per valutare l'idoneità del benzoapirene come indicatore del PAH. Il gruppo ha cominciato usando GEOS-Chem, un modello chimico globale e tridimensionale del trasporto che rompe il mondo nella griglia determinata inscatola e simula all'interno di ogni casella le reazioni e le concentrazioni di prodotti chimici nell'atmosfera.

Hanno esteso questo modello per comprendere le descrizioni chimiche di come i vari composti del PAH, compreso benzoapirene, avrebbero reagito nell'atmosfera. Il gruppo poi ha inserito i dati recenti dagli inventari delle emissioni e dalle osservazioni meteorologiche ed ha eseguito il modello in avanti per simulare col passare del tempo le concentrazioni di vari prodotti chimici del PAH intorno al mondo.

Reazioni rischiose

Nelle loro simulazioni, i ricercatori hanno cominciato con 16 prodotti chimici relativamente ben esaminati del PAH, compreso benzoapirene ed hanno rintracciato le concentrazioni di questi prodotti chimici, più la concentrazione di loro prodotti di degradazione oltre due generazioni, o le trasformazioni chimiche. Nel totale, il gruppo ha valutato 48 specie del PAH.

Poi hanno paragonato queste concentrazioni alle concentrazioni reali degli stessi prodotti chimici, registrate dalle stazioni di video intorno al mondo. Questo confronto era abbastanza vicino indicare che le previsioni della concentrazione del modello erano realistiche.

Poi all'interno della casella della griglia di ogni modello, i ricercatori hanno riferito la concentrazione di ogni prodotto chimico del PAH al suo rischio di cancro associato; per fare questo, hanno dovuto mettere a punto un nuovo metodo basato sugli studi precedenti nella letteratura per evitare il rischio di doppio computo dai prodotti chimici differenti. Per concludere, hanno sovrapposto le mappe di densità demografica per predire il numero dei casi del cancro globalmente, in base alla concentrazione ed alla tossicità di prodotto chimico specifico del PAH in ogni posizione.

La divisione dei casi del cancro da popolazione ha provocato il rischio del cancro connesso con quel prodotto chimico. In questo modo, il gruppo ha calcolato il rischio di cancro per ciascuno dei 48 composti, allora determinato il contributo determinato di ogni prodotto chimico al rischio totale.

Questa analisi ha rivelato che il benzoapirene ha avuto un contributo sorprendente piccolo, di circa 11 per cento, al rischio globale di sviluppare il cancro dall'esposizione del PAH globalmente. Ottantanove per cento del rischio di cancro sono venuto da altri prodotti chimici. E 17 per cento di questo rischio sono risultato dai prodotti di degradazione.

“Vediamo i posti in cui potete trovare che le concentrazioni di benzoapirene sono più basse, ma il rischio è più alti a causa di questi prodotti di degradazione,„ Selin dice. “Questi prodotti possono essere ordini di grandezza più tossici, così il fatto che sono alle concentrazioni minuscole non significano che potete ammortizzarli.„

Quando i ricercatori confrontati hanno calcolato i rischi di cancro PAH-associati intorno al mondo, hanno trovato le differenze significative secondo se quel calcolo di rischio è stato basato solamente sulle concentrazioni di benzoapirene o sulla più vasta miscela di una regione dei composti del PAH.

“Se usate il vecchio metodo, trovereste che il rischio di cancro di vita è 3,5 volte più alto in Hong Kong contro l'India del sud, ma considerando le differenze nelle miscele del PAH, ottenete una differenza di 12 volte,„ Kelly dice. “Così, c'è una grande differenza nel rischio di cancro relativo fra i due posti. E pensiamo che sia importante espandere il gruppo di composti a cui i regolatori stanno pensando, oltre appena un singolo prodotto chimico.„

Source:
Journal reference:

Kelly, J. M., et al. (2021) Global Cancer Risk from Unregulated Polycyclic Aromatic Hydrocarbons. GeoHealth. doi.org/10.1029/2021GH000401.