Degenerazione cognitiva, micro e nanoplastiche: cosa ci insegnano le api

seconda parte

Il Dipartimento di Biologia dell’Università di Firenze, dove è fissato l’appuntamento con il professor David Baracchi, si trova all’interno del cosiddetto Polo Scientifico di Firenze, che sorge in una zona praticamente disabitata della piana di Castello, che separa Firenze dal comune limitrofo di Sesto Fiorentino. Si tratta di una serie edifici di nuovissima costruzione che ospitano facoltà scientifiche sperimentali come Fisica, Chimica, Astronomia, Biologia, il laboratorio di Meteorologia e Modellistica ambientale (LAMMA), il CNR, e l’IFNM (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), alle quali si aggiungerà presto anche la facoltà di Agraria, al momento ancora situata in un edificio nei pressi del parco delle Cascine, a Firenze. Raggiungo la palazzina che ospita Biologia abbastanza facilmente, al contrario di quanto succede, invece, per trovare l’ufficio di David. Il posto è deserto, i corridoi sono tutti uguali, e mi perdo alla prima svolta. Miracolosamente appaiono due ragazze con un badge al collo che, visibilmente sorprese di vedere qualcuno che non lo indossa, mi spiegano con la massima precisione dove devo andare. Le ringrazio di cuore e mi avvio nella direzione indicata. Quando finalmente arrivo davanti alla porta giusta, David non c’è. Gli mando un messaggio e dopo qualche minuto mi raggiunge. Indossa un paio di jeans e una maglietta, senza alcun camice bianco da scienziato. Meglio così, la sua informalità mi fa sentire meno fuori luogo. Si scusa per il ritardo, ci stringiamo la mano ed entriamo nel suo ufficio. La stanza si presenta inaspettatamente spoglia. Ci sono due scrivanie con PC. Un mobile basso a doppie ante, il cui piano sostiene un marchingegno nero in plastica, che sembra una macchina per caffè insolitamente grande, e infine un armadietto metallico che contiene qualche decina libri a vista. I muri sono praticamente disadorni.  Il fatto di  non trovarmi in un ambiente tipo quelli che si vedono nei film — con microscopi, celle refrigerate, provette, alambicchi di ogni genere, monitor con scritte, numeri e grafici indecifrabili, individui occhialuti con camici e occhialini di sicurezza, impegnati a fare tutte quelle cose da scienziati — in cui il mio essere un novello intervistatore con pochissime conoscenze scientifiche mi avrebbe messo in una situazione di costante soggezione, abbassa drasticamente i miei parametri di disagio. Potremmo benissimo trovarci in una stanza semi inutilizzata di una scuola pubblica, adibita ai colloqui generali, ed io essere un genitore difronte al professore di turno. David è un tipo alla mano, molto disponibile, non ha messo paletti di alcun tipo e non ha voluto sapere le domande in anticipo, come succede, invece, con alcuni personaggi che hanno un qualche tipo di notorietà. Ci mettiamo a sedere ad una delle due scrivanie, tiro fuori il cellulare per registrare l’intervista e premo il tasto tondo rosso. Si comincia.

Professor Baracchi, facciamo una prima distinzione tra nanoplastiche, microplastiche e pfas, un altro aspetto del problema “plastica” di cui si parla con sempre maggior frequenza…

Micro e nanoplastiche, essenzialmente, sono minuscoli piccoli pezzi di polimeri artificiali con dimensioni che vanno dai cinque millimetri in giù. I più diffusi sono il PVC, il polietilene e il polistirene. I pfas, invece, sono molecole artificiali che chimicamente si legano estremamente bene alle plastiche, e che quindi vengono aggiunte ad esse per conferire o esaltare alcune loro proprietà, quali la durezza, resistenza, trasparenza, elasticità e così via.

Sappiamo ormai con certezza che le microplastiche penetrano nel cervello degli animali esposti modificando in modo sensibile il loro comportamento e le loro abitudini. E nell’uomo?

Non essendo possibile sperimentare sull’uomo gli effetti di un esposizione alle micro e nanoplastiche, non ci sono dati certi. Uno studio del 2016, effettuato su alcuni cadaveri, ha evidenziato una massiccia presenza di quest’ultime nei loro cervelli. Otto anni dopo, una ricerca simile ha rilevato come la presenza di plastica nei cervelli esaminati fosse cresciuta del 50 per cento. Inoltre, sulla scorta dei risultati riscontrati sul comportamento degli animali esposti a contaminazione da micro e nanoplastiche, si è indagato sullo stato di salute in vita di quei cervelli “inquinati”, e si è scoperto che tutti loro avevano sviluppato disturbi o malattie degenerative di tipo cognitivo.

Fino a poco tempo fa si pensava che la barriera ematoencefalica e la microglia (il doppio sistema immunitario che l’evoluzione ha posto a protezione del nostro cervello, ndr) fossero una barriera quasi insuperabile per agenti patogeni e tossine…

Ed è così, infatti. Ma è stato dimostrato che le micro e nanoplastiche riescono a superare la barriera ematoencefalica. A quel punto vengono attaccate dalla microġlìa, una specie di ultima linea a difesa del neurone vero e proprio. Il problema è che la microġlìa assorbe, sì, l’agente patogeno, ma l’effetto di questa fagocitazione non è la distruzione di quest’ultimo, bensì l’infiammazione e l’ingrossamento della microġlìa stessa, che quindi va ad ostruire il flusso sanguigno nel cervello, ponendo le basi di una potenziale insorgenza di danni neurologici anche gravi e irreversibili.

Passando dall’uomo agli animali: perché proprio le api? 

Per tre motivi, fondamentalmente. Il primo è che, personalmente, studio le api e il loro comportamento da sempre. La stragrande maggioranza degli studi sugli effetti delle macro e nanoplastiche sul cervello degli organismi viventi sono stati condotti su pesci, molluschi e topi, quindi in ambito acquatico e terrestre. Fino alla nostra ricerca, i possibili effetti su uccelli ed insetti, invece, non erano mai stati indagati. Uno studio del 2020, peraltro contraddetto da un altro immediatamente successivo, aveva trovato “solo” microplastiche sul corpo delle api e sul miele. Ma nessuna ricerca era mai stata allestita per studiare l’effetto delle  micro e nanoplastiche sul cervello di un insetto. Approfittando della mia esperienza con questi animali, abbiamo intravisto la possibilità di colmare questo vuoto, con l’elaborazione di uno studio rigoroso in grado di dare risposte scientificamente rilevanti.

Quindi si può dire che siete stati i primi…

Sì, può dire così…

E il secondo motivo?

È la base scientifica del primo.

In che senso?

Nel senso che questi insetti, oltre a condividere molte abilità tipiche dei mammiferi e degli uccelli, sono animali caratterizzati da una spiccata socialità. Il comportamento del singolo influenza quello della sua colonia; pensiamo alla trasmissione delle informazioni vitali per la sopravvivenza della comunità, o alla coordinazione dei movimenti in gruppo. Sono animali, quindi, che hanno un repertorio comportamentale molto ampio. Così succede che quando si studia il cervello, e nello specifico qualcosa che è in grado di attaccare le cellule neurali, senza che questo porti necessariamente alla morte dell’organismo, l’unico modo per andare oltre la semplicistica affermazione “la cosa è dannosa ma non letale”, è studiare il comportamento del soggetto. Quanto più complessi e diversificati sono i comportamenti che l’animale sotto osservazione può esprimere, tanto più mirate e precise saranno le conclusioni dello studio, e di conseguenza le inferenze che saremo in grado di fare sull’uomo.”

Manca il terzo…

Molto banalmente, è il prezzo degli esemplari da sottoporre a sperimentazione. È giusto sottolineare che la sperimentazione sugli animali, al di là di ogni legittimo scrupolo etico, è indispensabile, ancorché costosissima. Il prezzo di un solo topo da laboratorio è nell’ordine delle centinaia di euro. E un solo esemplare non può bastare per nessun tipo di ricerca. Con qualche centinaia di euro, invece, noi possiamo avere a disposizione un numero di api enorme, in grado soddisfare qualunque esigenza di campionamento, senza avere sulle spalle quel peso etico che grava, invece, sugli scienziati che devono lavorare su topi o scimmie.

Anche se la cosa esula dal tema del nostro incontro, mi sembra un tema interessante e molto attuale, che merita un piccolo approfondimento. Ci vuole spiegare cosa voleva dire con l’ultima frase?

Eticamente parlando, la somministrazione di certe sostanze ad un topo non può essere messa sullo stesso piano di una sperimentazione del medesimo tipo attuata su un’ape. Questo perché la ricerca non ha ancora dimostrato che questi insetti possono soffrire, ovvero provare qualcosa di simile al dolore. Questo lascia aperto qualche spazio di libertà in più nell’applicare alcune tecniche d’indagine particolarmente invasive e dolorose sull’animale vivo, consentendo allo scienziato, a fine giornata, di andare a dormire con qualche rimorso di coscienza in meno, diciamo così.

Gli studi su pesci e topi hanno messo in luce che l’esposizione alle micro e nanoplastiche, causavano comportamenti alterati e innaturali dei soggetti, quali abbassamento critico dell’istinto di sopravvivenza, euforia, confusione. Quale tipo di distorsione comportamentale ha portato alla luce lavorando sulle api?

Lo studio ha evidenziato, senza alcun dubbio, un impatto marcato sull’apprendimento e sulla memoria. Per le api, quest’ultima funzione cognitiva è fondamentale, perché esse escono dalla colonia e si muovono in un ambiente esterno vastissimo, che offre un’infinità di stimoli. Devono individuare il luogo dove si trovano i fiori e, all’interno di quella specifica zona, saper scegliere quelli migliori, associandovi correttamente odore e colore, per ritrovarli con facilità in un secondo momento, per poi fare ritorno alla colonia. Sorprendentemente, abbiamo rilevato che non tutte le plastiche danneggiano il sistema di apprendimento/memoria allo stesso modo. Per esempio, il polietilene non sembra avere effetti sul cervello delle api, mentre il polistirene è fortemente impattante. Il plexiglass, in combinazione col polistirene, invece, ne compromette le capacità mnemoniche, ma non quelle di apprendimento. Lo stesso polimero, inalato da un’ape e da un bombo, ha prodotto effetti diversi, o non ne ha prodotti affatto. Anche la forma delle micro e nano plastiche ha un suo ruolo nell’impattare significativamente o meno il sistema nervoso.

Ma non hanno tutte una forma simile?

Quelle provenienti dalla disgregazione in ambiente naturale, sicuramente. Si presentano sotto forma di filamenti, più o meno lunghi. Poi ci sono quelle che vengono prodotte apposta per essere aggiunte ad un certo tipo di prodotti, penso soprattutto alla cosmetica. È stato studiato che anche la forma incide sulla capacità del polimero di aggirare la barriera ed entrare in contatto con la microġlìa. Il quadro, quindi, è molto complesso e la generalizzazione porta spesso ad affermazioni quanto meno incaute, se non addirittura distorte. Il vero, grande problema non è tanto capire quanto le micro e nanoplastiche siano potenzialmente dannose. Ormai è assodato che lo siano. Il problema è che non abbiamo idea di quante ve ne siano disperse nell’ambiente, e quindi non sappiamo esattamente a quale quantità di contaminante siano esposti api, bombi e, in generale, tutti gli organismi viventi. Ancora non abbiamo un rilevatore che ci dice quante microplastiche sono in sospensione intorno a noi, come fa un rilevatore di radiazioni Geiger, per esempio. Quindi, spostando il discorso all’essere umano, questo tipo di conoscenza è fondamentale, considerata la lunghezza della nostra esposizione a questo tipo di agente contaminante.

continua…