Conosciamo bene l'impatto dannoso dell'inquinamento atmosferico provocato dai fumi di scarico diesel sulla nostra salute. È responsabile di tanti problemi, da quelli respiratori alla demenza e persino alcuni tipi di tumori. Ma ciò di cui la maggior parte delle persone non è consapevole è che i gas di scarico non sono l'unica causa di inquinamento dell'aria.

Infatti, fino al 55% dell'inquinamento da traffico stradale è prodotto da particelle non-gas-di-scarico, e circa il 20% di tale inquinamento proviene dalla polvere dei freni. E come rivela la nostra ultima ricerca, queste particelle possono essere altrettanto dannose per i nostri polmoni dei gas di scarico.

La polvere dei freni, composta da particelle di ferro, è causata dallo sfregamento tra il rotore di ferro del freno e le pastiglie dei freni quando il veicolo rallenta. Questa polvere dei freni poi si solleva e si disperde nell'aria. E, come ha scoperto una ricerca recente condotta da me e dai miei colleghi, la polvere dei freni scatena l'infiammazione delle cellule polmonari con la stessa gravità del particolato del diesel.

L'aggiunta di particelle di polvere dei freni ai macrofagi (le cellule responsabili della pulitura dei polmoni da germi, rifiuti e detriti invasori) ha determinato un aumento di quasi il 185% dell'attività infiammatoria delle cellule. Non solo, abbiamo anche trovato che la polvere dei freni impedisce alle cellule immunitarie di distruggere lo staphylococcus aureus, una specie di batteri responsabile della polmonite. Ancora una volta, la polvere dei freni è risultata essere tossica come il particolato del diesel.

Questa scoperta può significare che l'inquinamento da polvere dei freni potrebbe contribuire all'alto numero di infezioni toraciche e ai casi di 'gola cittadina' rantolosa che sono segnalati da persone che vivono e lavorano nelle aree urbane. Tuttavia, poiché le cellule isolate che abbiamo usato nei nostri esperimenti possono agire in modo diverso dalle cellule presenti nei polmoni di un essere umano vivente, sono necessarie ulteriori ricerche per confermare se l'esposizione delle particelle contribuisce al rischio di infezione nelle persone.

Polvere tossica dei freni

Incuriosito da questa nuova scoperta, il nostro team ha voluto sapere quali caratteristiche della polvere dei freni la rende così tossica. Le particelle inquinanti del traffico possono contenere molte migliaia di materiali, come carbonio, idrocarburi e tossine batteriche. Ma, a causa dei materiali con cui i freni moderni sono realizzati, la polvere che generano è altamente metallica, e comprende molti dei metalli (come ferro, rame, titanio e magnesio) che gli studi hanno dimostrato essere causa di stress e danni alle cellule umane.

Il nostro team ha identificato questi metalli come i colpevoli, bloccandoli chimicamente. Questo è stato fatto in modo che non potessero più avere effetti quando la polvere di freno o le particelle di scarico del diesel venivano aggiunti alle cellule. Con i metalli fuori azione, dopo essere stati esposti alla polvere da freno o alle particelle di scarico diesel, i macrofagi hanno continuato a distruggere i batteri e non hanno aumentato la loro segnalazione infiammatoria.

Mentre ci aspettavamo che questa risposta cellulare avvenisse per la polvere di freno altamente metallica, siamo rimasti sorpresi di scoprire che i metalli causano anche la tossicità dei fumi di scarico diesel. La sorpresa deriva dal fatto che le particelle di scarico diesel contengono molte meno specie metalliche della polvere di freno: solo 3 rispetto alle 14 che abbiamo trovato nella polvere dei freni. Il vanadio era l'unico metallo che interagiva con i macrofagi ed era anche presente sia nella polvere di freno che nel particolato di scarico diesel. Allora ci siamo chiesti se è tale metallo il responsabile di questi effetti infiammatori.

Le nostre ricerche dimostrano che le particelle non-gas-di-scarico hanno il potenziale di essere dannose per la nostra salute quanto le emissioni di scarico. La polvere di freno è un componente importante dell'inquinamento atmosferico, contribuendo fino al 20% del particolato legato al traffico. Questo numero è destinato solo ad aumentare visto che le politiche e le tecnologie in fase di introduzione si concentrano solo sulla riduzione delle emissioni di gas di scarico. Anche se la riduzione delle emissioni di scarico è un obiettivo importante per la salute pubblica, i nostri risultati dimostrano che abbiamo bisogno anche dei modi per ridurre le sostanze inquinanti non-gas-di-scarico, come la polvere dei freni.

Tuttavia, molti veicoli, compresi quelli elettrici, hanno componenti metallici nella frizione, nel motore e nei freni. Progettare tecnologie che sono resistenti allo sfregamento e all'usura può essere importante nel ridurre questi inquinanti nocivi.

Andare in bicicletta o camminare di più, prendere l'autobus o condividere l'auto (car-sharing) potrebbero ridurre la congestione nelle aree dove viviamo e lavoriamo. Potrebbero essere dei modi per ridurre il numero di veicoli che devono avanzare serpeggiando nel traffico, e potrebbe anche alleggerire la pressione sulle loro frizioni, pneumatici e freni e, infine, ridurre l'onere dell'inquinamento sui nostri polmoni.

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