Le particelle ultrafini sono un rischio per il cuore anche se la qualità dell’aria è nella norma: lo studio sui pericoli invisibili dell’inquinamento

Pesano pochissimo. Così poco che le particelle ultrafini possono contribuire per meno del 5% alla massa complessiva del PM2.5. Eppure, contate una per una, arrivano a migliaia in ogni centimetro cubo d’aria e possono raccontare una storia diversa da quella restituita dai valori con cui siamo abituati a giudicare l’inquinamento.

Uno studio pubblicato su GeoHealth e coordinato da Francesca Costabile dell’Istituto di scienze dell’atmosfera e del clima del Cnr ha trovato, nei Paesi ad alto reddito analizzati tra il 2010 e il 2019, una relazione tra maggiore esposizione alle particelle ultrafini e maggiore carico di malattie cardiovascolari. Il risultato riguarda associazioni osservate a livello di popolazione e non dimostra che siano queste particelle a causare direttamente infarti, ictus o altre patologie. Ma indica un buco piuttosto interessante nel modo in cui misuriamo l’aria: rispettare i limiti sulla massa del PM2.5 potrebbe non raccontare tutto.

Minuscole abbastanza da pesare poco, numerose abbastanza da contare

Le UFP, dall’inglese Ultrafine Particles, hanno dimensioni inferiori a 100 nanometri. Nello studio sono state considerate quelle tra 10 e 100 nanometri: al limite superiore siamo a un decimillesimo di millimetro. Possono penetrare profondamente nell’apparato respiratorio e la letteratura scientifica ha già indicato la possibilità che alcune raggiungano il circolo sanguigno e altri organi.

La difficoltà sta anche nel misurarle. Il PM2.5 viene regolato principalmente in base alla sua massa, espressa in microgrammi per metro cubo. Le particelle ultrafini, invece, hanno una massa quasi trascurabile e vengono descritte soprattutto attraverso il loro numero. Una centralina può quindi registrare variazioni molto piccole nella massa complessiva del particolato mentre cambia parecchio il numero delle particelle più minute.

Per ricostruire l’esposizione, i ricercatori hanno utilizzato un database globale delle particelle ultrafini ad alta risoluzione, ottenuto combinando misurazioni a terra e un modello di machine learning con dati su urbanizzazione, uso del suolo, emissioni, PM2.5, biossido di azoto e black carbon. Le stime coprono il periodo 2010-2019 con una risoluzione spaziale di un chilometro. È uno dei primi strumenti che permettono di provare a seguire queste particelle su scale geografiche così ampie, proprio perché serie storiche omogenee di misure dirette sono ancora rare.

Cosa hanno trovato i ricercatori

Gli autori hanno incrociato l’esposizione media della popolazione alle UFP con i dati del Global Burden of Disease sulle malattie cardiovascolari. Hanno osservato tre indicatori: gli anni di vita persi per morte prematura, gli anni vissuti con disabilità e i DALY, che mettono insieme le due componenti.

Tra il 2010 e il 2019 l’esposizione sia alle UFP sia al PM2.5 è generalmente diminuita nei Paesi studiati. Anche gli anni di vita persi per malattie cardiovascolari hanno seguito una traiettoria discendente, mentre quelli vissuti con disabilità sono leggermente aumentati. Guardando i diversi Paesi insieme, le variazioni dell’esposizione alle particelle ultrafini procedevano parallelamente a quelle del carico cardiovascolare.

C’è un dettaglio che aiuta a capire perché UFP e PM2.5 non siano intercambiabili. La correlazione media tra le due misure era piuttosto debole, con un R² di 0,29, e variava parecchio da Paese a Paese. Hanno alcune fonti in comune, ma le particelle ultrafini risentono molto di sorgenti come traffico, città, aeroporti, porti e grandi infrastrutture stradali.

Nel modello che considera separatamente gli inquinanti, un aumento di una deviazione standard dell’esposizione alle UFP, pari a circa 1.536 particelle per centimetro cubo, era associato a circa 335 DALY cardiovascolari in più ogni 100 mila abitanti. È un risultato statistico di popolazione: gli stessi autori precisano che quel numero non può essere trasformato in una funzione individuale del tipo “tot particelle uguale tot malattie”.

Quando UFP e PM2.5 vengono inseriti insieme nel modello, poi, la lettura diventa ancora meno lineare: l’associazione tra particelle ultrafini e anni vissuti con disabilità risulta positiva dopo l’aggiustamento per il PM2.5, mentre per gli anni di vita persi l’evidenza diventa insufficiente. Gli autori stessi segnalano i problemi statistici dei modelli con più inquinanti e invitano a non usare questi risultati per stabilire quale particella sia “più tossica”.

L’Europa ha iniziato a contarle, ma non ha ancora fissato un limite

Qui c’è anche una correzione importante rispetto alla formula “aria a norma”. Oggi le particelle ultrafini non hanno un valore limite europeo paragonabile a quelli previsti per PM2.5 e PM10. Quello che può essere rispettato è il limite basato sulla massa del PM2.5, mentre una concentrazione elevata di UFP può risultare molto meno visibile dentro quella stessa misura.

La nuova Direttiva europea 2024/2881 sulla qualità dell’aria ha però cambiato qualcosa: impone agli Stati membri di ampliare il monitoraggio delle UFP, includendole nei cosiddetti supersites e prevedendo punti di misura anche nelle zone dove sono attese concentrazioni elevate, per esempio vicino a strade, aeroporti, porti, aree industriali e fonti di riscaldamento domestico. La direttiva, insomma, ha cominciato a chiedere di contarle. Un limite di concentrazione, per ora, non c’è.

Ed è precisamente questa la parte interessante dello studio. Secondo i calcoli degli autori, una variazione relativamente grande nel numero delle particelle ultrafini può aggiungere alla massa del PM2.5 appena 0,15 microgrammi per metro cubo: una quantità minuscola sulla bilancia con cui oggi giudichiamo gran parte dell’inquinamento da particolato. Eppure quella variazione risultava associata, nei dati analizzati, a cambiamenti del carico cardiovascolare.

Serve parecchia cautela. Lo studio è ecologico: confronta dati aggregati per Paese, dispone di dieci osservazioni annuali per ciascun Paese e non conosce esposizione, età, patologie pregresse e altri fattori di rischio delle singole persone. Le analisi con ritardi di uno, due o tre anni, inoltre, non hanno prodotto associazioni statisticamente significative. Per stabilire un rapporto di causa ed effetto serviranno studi epidemiologici di coorte costruiti apposta.

Intanto rimane un problema molto concreto: le particelle che pesano meno sono anche quelle che la nostra misura basata sulla massa rischia di vedere peggio. L’Europa ha appena cominciato a metterle stabilmente sotto la lente. Prima di decidere quanto siano pericolose, almeno dovremo sapere quante ce ne sono.