A Silent Pandemic: Are Industrial Chemicals Impairing The Brain Development of Children Worldwide? The Lancet 8 Nov 2006

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1 A Silent Pandemic: Are Industrial Chemicals Impairing The Brain Development of Children Worldwide? The Lancet 8 Nov Particolato (ultra)fine Metalli pesanti The Environmental Toxic Burden andthe Fetal Origins of adult diseases 2 DIOXIN-LIKE Molecules Endocrine Disruptors IPA Benzene

2 CHEMICAL FALL OUT Il dono che nessuna MADRE vorrebbe fare al proprio bambino 1 Interferenti Endocrini (Molecole diossino-simili) 2 Metalli pesanti 3 Particolato Ultrafine

3 XXI secolo: drammatica trasformazione dell ambiente del microambiente uterino

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5 CEM TCDD Viruses 1 3 SYNERGISM?! FLUID EPI-GENOME 2 HERVs 4

6 ULTRAFINE PARTICLES ENDOCRINE DISRUPTORS dioxin-like moleculles HEAVY METALS DOHAD

7 Soft -wired memory L ambienteagisce piùdirettamente sull epigenoma (assetto cromatinicohystonecode, metilazione DNA, RNA minori..) e attraverso questo sul genoma Possiamo anche dire che lo sviluppo delfenotipo individuale anche patologico (!) èdeterminato dall epigenoma più che dal genoma Brena RM, Costello JF. Genome-epigenome interactions in cancer. Hum Mol Genet Apr 15;16(R1):R96-R105.

8 (in genere vengono paragonate due popolazioni) una molto esposta.. (id est direttamente esposta alle emissioni dell impianto) l altra un po meno (id est più distante dall impianto ma comunque esposta agli stessi inquinanti (per via diretta o da fonti diffuse, in primisil traffico veicolare o per via indiretta attraverso la catena alimentare) Limiti epidemiologia tradizionale: Confronto (difficile) tra popolazioni esposte Esposizione collettiva e ubiquitaria a minime dosi quotidiane bioaccumulo e biomagnificazione* Barker Hypothesis ** Trasmissione Transgenerazionale *** * ** *** Effetti dilazionati (di decenni) e progressivi SOLUZIONE: Calcolo Emissioni ecarico Chimico Globale

9 Everyday levels matter At high levels arsenic kills people At moderately low levels it causes a range of diseases At truly low levels it interferes with gene activation CHEMICAL BURDEN-Carico Chimico Globale Kaltreider et al

10 Antennas on Buildings (Kitchen, 2001) Electrosmog Fire Station 101 reflection shadow region Power Density (micro/m 2 ) µw/m m Distance (m)

11 Industrial chemicals in mothers and daughters: The pollution we share and inherit

12 (1989) c b Barker Hypothesis (1989) La Rivoluzione Epidemica del XX Secolo L incremento delle patologie cronico-degenerative [immunomediate, neuro-degenerative, endocrine, neoplastiche, cardiocircolatorie] quale prodotto di una drammatica trasformazione ambientale e di una (conseguente) alterazione del Programming embrio-fetale a Insulino-resistance Diabetes Cardiovascular Diseases

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14 Particelle carboniose in macrofagi delle vie aeree di bambini in buona salute

15 3 GUT PERMEABILITY 4 GUT ECOSYSTEM 1 GLIADIN 2 DQ2 DQ8

16 Department of Environmental Health, Harvard School of Public Health, Boston, MA, USA Department of Pediatrics, Mount Sinai School of Medicine, New York, NY, USA A few industrial chemicals (eg, lead, methylmercury, polychlorinated biphenyls [PCBs], arsenic, and toluene) are recognised causes of neurodevelopmental disorders and subclinical brain dysfunction. Exposure to these chemicals duringearly fetal development can cause brain injury at doses much lower than those affecting adult brain function Another 200 chemicals are known to cause clinical neurotoxic effects in adults The toxic effects of such chemicals in the developing human brain are not known and they are not regulated to protect children

17 XXI secolo: drammatica trasformazione dell ambiente del microambiente uterino Molecole tossiche Carenze nutrizionali Stress materno Programming epi- genetico Difficoltà Apprendimento ADHD Dislessia Autismo?? Obesità Diabete II Insulinoresistenza Sindrome Metabolica Malattie Neuro-degenerative

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19 Increased risk was obtained for both cellular and cordless phones, highest in the group with >10 years latency period.

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21 2) In genere si afferma che i tumori infantilisono una patologia rara. Bisogna però intendersi. E opportuno ricordare come, in termini assoluti, di cancro si ammali un bambino su e che oltre 13 mila bambini si ammalano ogni anno di cancro nei soli USA; come nonostante i significativi miglioramenti prognostici degli ultimi decenni il cancro rappresenti la prima causa di morte per malattia In etàpediatrica;come anche in questa fascia d età,da 40 anni a questa parte, si assista in tutto il mondo a un incremento significativo e continuo della patologia tumorale Bleyer A, O Leary M, Barr R, Ries LA, editors. Cancer epidemiology in older adolescents and young adults ears of age, including SEER incidence and survival: NIH Pub. No Bethesda (MD): National Cancer Institute; Jemal A, Siegel R, Ward E, et al. Cancer statistics, CA Cancer J Clin 2008;58:71 6. Incidenza di tumori (anno/ ) Poumon 80 Sein Colon Estomac Lymphôme Rein Cerveau Leucémie lymphati que Alberto Tommasini, Laboratorio Immunologia Pediatrica, IRCCS Burlo Garofolo 4 Leucémie lymphatique 2 Encéphale 1,5 Lymphômes 1 Neuroblastoma-Retinoblastoma <1 Tessuti molli, rene (Wilms), gonadi

22 .. come risulta chiaramente dal recente progetto ACCIS (Automated Childhood Cancer Information System) -un ampio monitoraggio condotto da una squadra di epidemiologi IARC su 63 registri oncologici di 19 paesi europei, per un totale di oltre 130mila tumori di tutti i tipi (113 mila pediatrici e 18 mila di etàadolescenziale) INCIDENZA DI NEOPLASIE in INFANZIA E ADOLESCENZA IN EUROPA (anni ) 1999) latency mother Un primo reportdel progetto, pubblicato su Lancetnel 2004, evidenziò un incremento annuo dell 1-1,5% per tutte le neoplasie (con aumenti piùmarcati per linfomi, sarcomi dei tessuti molli, tumori delle cellule germinali e del sistema nervoso). Steliarova-Foucher E, Stiller C, Kaatsch P, Berrino F, Coebergh JW, Lacour B, Parkin M. Geographical patterns and time trends of cancer incidence and survival among children and adolescents in Europe since the 1970s (the ACCISproject): an epidemiological study. Lancet Dec 11-17;364(9451):

23 I dati del progetto ACCISpubblicati su Lancetfurono ben presto confermati dalla successiva rassegna (la piùcompleta a tutt oggi) dei dati emersi dallo studio, che costituisce ormai il piùampio databaseeuropeo sul cancro, pubblicata due anni dopo, in un numero monografico, dall European Journal of Cancer: 18 articoli in tutto, che contengono l analisi dettagliata dei dati sui tassi di incidenza e sui trends di prevalenza e sopravvivenza Miglioramenti diagnostici!? Ucraina, Bielorussia?!

24 E sufficiente sottolineare come in 20 anni (tra il 1978e il 1997) si sia assistito, in Europa, ad un incremento medio generale di neoplasie ad insorgenza in età pediatrica dell 1,1% annuo (ma del 2% annuo circa nel primo anno di vitàe dell 1,3% in età adolescenziale).

25 L incremento piùconsistente riguarda i bimbi sotto l anno di età(+ 3,2%), seguiti da quelli tra 10 e 14 anni (+2,4%), mentre èsimile negli altri due gruppi (+1,6% nella fascia di età 1-4 anni, +1,8% tra i 5 e i 9 anni). I tre tumori più frequenti nei bambini sono tutti in aumento: leucemie + 1,6%annuo; linfomi + 4,6% annuo; tumori del sistema nervoso centrale + 2,0% annuo Un fenomeno simile èstato osservato in diversi Paesi, ma in Italia il cambiamento percentuale annuo risulta piùalto che in Europa: per l insieme di tutti i tumori (+2% vs1,1%) per le leucemie (+1,6% vs 0,6%) per i tumori del sistema nervoso centrale (+2% vs 1,7%) per i linfomi (+4,6% vs 0,9%). (Negli Stati Uniti il tasso per tutti i tumori non èaumentato in modo significativo (+0,6%), l incremento delle leucemie èdello 0,4% e i tumori del SNC sono stabili (-0,1%))

26 Trasmissione transgenerazionale Alterazione memoria epigenetica-gameti

27 Cheryl Lyn Walker UT MD Anderson Cancer Center

28 Translocations typical of myeloid leukaemia, probably due to maternal exposure to some toxic compound, were shown to be present at birth in children who developed the disease years later (while not sufficient per se to cause the disease, they might increase the risk for leukaemia by inducing genomic instability) Tomatis L. Identification of carcinogenic agents and primary prevention of cancer. Ann N Y Acad Sci Sep;1076:1-14 Translocationinvolving band 11q23 in AML may occur as a result of a deletion or translocations with a number of other chromosomes and is usually associatedwith M4or M5and a poor prognosis

29 On Friday, 21 September 2007, in Lyon, France, we lost a great human being, a staunch advocate for public health, a thorough and delving scientist, and a humanitarian par excellence

30 Effetti cancerogeni delle sostanze emesse da un inceneritore secondo la IARC (Annali Istituto Superiore Sanità 2004) Agente Grado di evidenza IARC Effetto cancerogeno Arsenico 1 Pelle, polmoni, fegato, vescica, rene, colon Berillio 1 Polmone Cadmio 1 Polmone, prostata Cromo 1 Polmone Nickel 1 Polmone Mercurio 2b Polmone, pancreas, colon, prostata, encefalo, rene Piombo 2a Polmone, vescica, rene, gastroenterica Benzene 1 Leucemia Idrocarburi policiclici 2b Fegato, polmone, leucemia Cloroformio 2b Vescica, rene, encefalo, linfoma Clorofenoli 2b Sarcomi tessuti molli, linfomi Hodgkin e non Hodgkin Tricloroetilene 2a Fegato, linfomi non Hodgkin TCDD 1 Linfomi, sarcomi non Hodgkin

31 Nel 2008 lo studio KiKK (Kinderkrebs in der Umgebung von Kernkraftwerken= tumori infantili nelle vicinanze di impianti nucleari) ha rilevato un incremento di 1.6 volte dei tumori solidi e di 2.2 volte delle leucemie tra i bambini di età<5 anni residenti entro 5 km da tutti gli impianti di energia nucleare in Germania

32 Doses from environmental emissions from nuclear reactors to embryos and fetuses in pregnant women near nuclear power stations may be larger than suspected. Hematopoietic tissues appear to be considerably more radiosensitive in embryos/fetuses than in newborn babies.

33 God is subtle but not malicious Goddoes notplay dice Èla celebre affermazione che suggella l'acceso dibattito tra Einstein e i sostenitori di una certa interpretazione della fisica quantistica I believe in Spinoza's God who reveals himself in the orderly harmony of what exists We can t solve problems by using the same kind of thinking we used when we created them A clever man solvesa problem, a wise man avoidsit