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Uno studio ENEA – Università di Roma Tor Vergata ha evidenziato una forte affinità tra il particolato atmosferico (PM2.5) e la proteina Spike del virus SARS-CoV-2 responsabile del Covid. I risultati, che descrivono l’interazione tra le polveri sottili e il virus attraverso simulazioni di dinamica molecolare eseguite con il supercalcolatore CRESCO6, sono stati pubblicati sulla rivista online Science of The Total Environment e rientrano nell’ambito del progetto Pulvirus.

“Durante la fase iniziale della pandemia la Lombardia e, in generale, tutta l’area della Pianura Padana sono state colpite più duramente dall’infezione virale rispetto al resto del Paese. Parliamo di una parte d’Italia tra le più inquinate e questo ha portato la comunità scientifica a ipotizzare un possibile ruolo del particolato atmosferico nella diffusione del virus”, spiega Caterina Arcangeli, ricercatrice ENEA del Laboratorio Salute e Ambiente e coautrice dello studio insieme ai colleghi Barbara Benassi, Massimo Santoro e Milena Stracquadanio e ai ricercatori del Dipartimento di Biologia dell’Università di Roma Tor Vergata Alice Romeo, Federico Iacovelli e Mattia Falconi.

Lo studio è partito dalla verifica e dimostrazione della presenza del genoma del virus responsabile del Covid-19 su almeno il 50% dei campioni di filtri per il PM2.5 raccolti nella città di Bologna nell’inverno del 2021.

“A seguire abbiamo realizzato al computer modelli molecolari semplificati di PM2.5 e di SARS-CoV-2 e abbiamo valutato la loro interazione mediante simulazioni ad alte prestazioni eseguite con il supercalcolatore CRESCO6”, aggiunge Arcangeli. Le simulazioni hanno mostrato chiaramente che i glicani (zuccheri) presenti sulla superfice della proteina Spike giocano un ruolo importante nell’interazione tra virus e particolato, mediando il contatto diretto con la corrispondente superficie del nucleo di carbonio del PM2.5.

Inoltre, dallo studio emerge anche una stretta correlazione tra PM2.5 e virus anche rispetto alle caratteristiche chimiche del particolato fine, il cui contenuto in carbonio elementare sembra avere una funzione guida nell’interazione con il SARS-CoV-2.

“Sebbene l’affinità tra PM2.5 e SARS-CoV-2 appaia plausibile, la simulazione non permette di valutare se queste interazioni siano sufficientemente stabili per trasportare il virus nell’atmosfera o se il virione mantenga la sua infettività dopo il trasporto. La possibilità che il virus possa essere ‘sequestrato’ dal PM, con conseguente riduzione di infettività e diffusione, o inattivato da questa forte interazione con il particolato non può essere quindi esclusa”, prosegue la ricercatrice ENEA

La forza delle simulazioni al computer effettuate da questo studio risiede nella capacità di modellare diversi tipi di particolato, variando sia la concentrazione che la composizione chimica degli inquinanti atmosferici. Queste simulazioni possono, dunque, rappresentare uno strumento utile per valutare rapidamente l’eventuale interazione delle polveri sottili con virus, batteri o altri bersagli cellulari rilevanti. “Questa possibilità potrebbe dimostrarsi utile per contrastare o controllare la diffusione di future malattie trasmesse per via aerea in regioni altamente inquinate e fornire informazioni utili per elaborare piani di controllo dell’inquinamento dell’aria”, conclude Arcangeli.

Fonte: comunicato stampa

PM2.5, NO2 e COV sono i principali inquinanti rilevati dallo zaino Dyson indossato per due settimane dai bambini di due istituti milanesi nell’ambito della campagna educational “La scienza dell’aria”, il progetto didattico ideato e promosso da Dyson con il supporto della James Dyson Foundation che ha coinvolto 350 classi di Scuole Primarie e Secondarie di I grado su tutto il territorio lombardo, per un totale di 8.500 studenti.

Si conclude la seconda fase del percorso che ha previsto, in concomitanza con laboratori e attività didattiche svolte in classe, uno studio pionieristico volto a misurare, grazie alla tecnologia indossabile distribuita agli studenti, la qualità dell’aria dentro e fuori gli istituti e nel tragitto casa-scuola. Un’indagine resa possibile grazie allo zaino per la qualità dell’aria ideato da Dyson rielaborando la tecnologia esistente nei purificatori d’aria: un dispositivo portatile di rilevamento dell’aria che raccoglie dati sull’inquinamento atmosferico in tempo reale e in movimento. Infatti, grazie ai sensori integrati, alla batteria e al GPS, lo zaino è in grado di intercettare PM2.5, PM10, composti organici volatili (VOC), biossido di azoto (NO2) e anidride carbonica (CO2) fornendo informazioni incredibilmente dettagliate su ambienti, strade o quartieri specifici e su come la qualità dell’aria può cambiare in tali luoghi nel corso di una giornata o – in come in questo caso – di due settimane.

I risultati

I nove bambini coinvolti hanno annotato quotidianamente in un diario di bordo le principali attività giornaliere svolte fuori e dentro casa (i sensori dello zaino sono sempre attivi, quindi in grado di rilevare la qualità dell’aria anche quando il dispositivo non viene indossato) e grazie a questo esperimento hanno avuto la possibilità di identificare e “rendere visibili” le sostanze inquinanti a cui sono esposti giornalmente, ma soprattutto di scoprire in quali aree e momenti della giornata si concentrano e perché.

Picchi di inquinamento sono stati osservati nella fascia oraria mattutina (H 8:00) durante il tragitto percorso da alcuni bambini per andare a scuola, sia a piedi che su mezzi pubblici come autobus: in particolare, un’alta concentrazione di PM 2,5 (particelle con diametro inferiore ai 2,5 micrometri, le più pericolose per l’apparato respiratorio) prodotta dal consumo dei freni delle auto. Analogamente a quanto accade con i freni, anche il contatto degli pneumatici con l’asfalto genera PM 2,5 e PM 10 che si aggiungono all’NO2 (biossido di azoto) emesso dai veicoli in circolazione. Mettendo a confronto i dati rilevati dallo zaino sulla qualità dell’aria di diversi percorsi, i bambini hanno avuto la possibilità di identificare le rotte più pulite per raggiungere la scuola, sperimentando percorsi alternativi, non necessariamente più veloci ma con un livello di inquinamento atmosferico minore.  

Analizzando giorno dopo giorno i risultati raccolti dal loro zainetto, i bambini si sono accorti che anche la cucina può essere responsabile di un peggioramento della qualità dell’aria perché in fase di cottura vengono rilasciate nelle nostre case sostanze inquinanti tra cui goccioline d’olio, vapore derivante dall’acqua di cottura, ingredienti e composti organici. Durante i momenti di preparazione della cena, lo zaino ha infatti rilevato un notevole aumento di PM 2,5 e di VOC (composti organici volatili), in particolare nel caso di cibi fritti, proprio a causa del fumo prodotto dalla cottura a temperature elevate.

Una concentrazione di VOC è stata registrata anche all’interno di luoghi chiusi, come ad esempio la palestra, probabilmente dovuta alle attività di pulizia e ai prodotti utilizzati per l’igiene degli spazi che talvolta possono rappresentare un fattore di rischio per la salute.

Inoltre, nel fine settimana, quando i bambini si recavano fuori città con le famiglie, lo zaino ha registrato una significativa riduzione dei livelli di biossido di azoto e della presenza di polveri sottili.

I risultati emersi dallo studio sono stati presentati in occasione di due incontri svolti il 19 e il 20 aprile presso due istituti milanesi, la scuola primaria Luigi Cadorna e la scuola secondaria Ilaria Alpi – Sede San Colombano, in presenza di un gruppo di ingegneri Dyson che hanno commentato l’esperienza insieme ai bambini e condiviso 8 consigli e accorgimenti da adottare per ridurre l’esposizione all’inquinamento: 

• Se si verifica un fenomeno di inquinamento urbano (pioggia, polline, incendio), assicurati di rimanere in spazi chiusi e non aprire le finestre.
• Sapevi che anche gli spazi verdi in città possono presentare alti livelli di inquinamento? Quando possibile cerca di spostarti dalla città e trascorrere del tempo in zone meno inquinate, come per esempio la montagna.
• Cerca di percorrere strade più tranquille, lontane da traffico intenso, per ridurre l’esposizione all’inquinamento causato dai veicoli.
• Se ti trovi in auto in una strada trafficata, tieni chiusi i finestrini per minimizzare l’entrata di aria inquinata nell’abitacolo.
• Ci sono aree dove la qualità dell’aria è pessima a causa di attività industriali. Pensa a come le condizioni atmosferiche possono giocare un ruolo nell’esposizione all’inquinamento, il vento per esempio può trasportare gli inquinanti in direzioni diverse.
• Quando possibile, cerca di evitare l’utilizzo di fonti inquinanti come candele profumate o deodoranti per ambiente.
• Apri le finestre per favorire il ricircolo dell’aria quando l’inquinamento esterno è minore, per esempio la mattina presto o la sera quando circolano meno macchine per strada.
• I metodi e i tempi di cottura e gli alimenti che scegliamo possono avere un impatto sull’inquinamento delle nostre case. La frittura, ad esempio, può rilasciare particolato fine e ultrafine, mentre grigliare la carne o tostare il pane può rilasciare nell’aria particolato e composti organici volatili. Anche alcuni prodotti utilizzati per la pulizia delle superfici possono contenere composti organici volatili: il limonene, uno dei composti che conferisce ai prodotti per la pulizia una profumazione agli agrumi, può reagire con l’ozono naturale in casa per creare formaldeide, un gas potenzialmente nocivo, 500 volte più piccolo rispetto al particolato PM 0,1 e particolarmente difficile da catturare.

Il progetto “La scienza dell’aria” entra ufficialmente nella Green Community del Piano Rigenerazione Scuola promosso dal Ministero dell’Istruzione per valorizzare e implementare i migliori progetti educativi dedicati alle scuole, in linea con gli obiettivi dell’Agenda 2030 per lo Sviluppo Sostenibile.

Fonte: comunicato stampa