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Le malattie infiammatorie intestinali (IBD: Inflammatory Bowel Diseases) come la colite ulcerosa e il morbo di Crohn, apparse nel mondo occidentale in concomitanza con la rivoluzione industriale e da allora in crescita costante, stanno iniziando in questi decenni a diffondersi anche in altre aree del mondo come l’Africa e l’Asia. La diffusione di queste patologie sembra quindi riflettere lo sviluppo delle attività industriali: è stato quindi ipotizzato un ruolo degli inquinanti ambientali, prodotti da questa attività, nella loro comparsa o nella loro progressione.

Le evidenze al proposito sono tuttavia controverse. Gli autori di questa review sistematica hanno analizzato i risultati di 32 studi sia prospettici di coorte e sia retrospettivi, condotti per valutare la relazione tra l’esposizione ad aspecifici contaminanti ambientali e lo sviluppo di IBD o delle conseguenze di queste patologie nell’uomo.

La rassegna suggerisce che i metalli pesanti e di transizione, alcuni inquinanti atmosferici, sostanze per- e poli-fluorurate (PFAS) e pesticidi siano associati a un aumento del rischio di IBD. Più nello specifico, studi condotti su campioni biologici (biopsie intestinali, capelli, denti decidui) hanno rilevato concentrazioni più elevate di piombo, rame e ferro, tra i metalli pesanti, nei portatori di IBD, mentre lo zinco sembra avere un andamento inverso.

Per quanto riguarda l’inquinamento atmosferico, il particolato fine (PM2.5) è stato associato a un rischio aumentato della sola colite ulcerosa; mentre la relazione con l’ossido nitrico appare più incerta. Tra gli inquinanti derivanti dalle lavorazioni industriali, la relazione più convincente emerge con i PFAS (pur in presenza di segnalazioni di segno opposto); alcuni studi segnalano un possibile coinvolgimento anche della polvere di silicio e del materiale elettronico di scarto.

Poiché questi studi, prevalentemente di epidemiologia osservazionale, non possono provare relazioni di natura causa-effetto, gli autori hanno anche valutato i dati ottenuti da studi in modelli animali o in vitro per identificare possibili meccanismi d’azione, che spieghino le associazioni rilevate fornendo un razionale per un loro possibile ruolo causale nella comparsa delle patologie IBD. I risultati suggeriscono che gli inquinanti esaminati possano alterare la barriera intestinale, aumentandone la permeabilità, e indurre infiammazione attraverso il coinvolgimento di vie immunitarie e ossidative, con perdita dell’integrità della barriera intestinale e modificazioni del microbiota a questo livello.

Nel complesso, i dati di questa review sottolineano l’importanza di comprendere meglio la relazione tra gli inquinanti considerati e l’IBD, anche con l’obiettivo di sviluppare strategie preventive, sia attraverso la riduzione dell’esposizione ambientale sia tramite la regolamentazione dell’uso delle sostanze chimiche potenzialmente nocive.

Emerging role of environmental pollutants in inflammatory bowel disease risk, outcomes and underlying mechanisms

Estevinho MM, Midya V, Cohen-Mekelburg S, Allin KH, Fumery M, Pinho SS, Colombel JF, Agrawal M.
Gut. 2024 Aug 30:gutjnl-2024-332523. Epub ahead of print.

Epidemiological and translational data increasingly implicate environmental pollutants in inflammatory bowel disease (IBD). Indeed, the global incidence of IBD has been rising, particularly in developing countries, in parallel with the increased use of chemicals and synthetic materials in daily life and escalating pollution levels. Recent nationwide and ecological studies have reported associations between agricultural pesticides and IBD, particularly Crohn’s disease. Exposure to other chemical categories has also been linked with an increased risk of IBD. To synthesise available data and identify knowledge gaps, we conducted a systematic review of human studies that reported on the impact of environmental pollutants on IBD risk and outcomes. Furthermore, we summarised in vitro data and animal studies investigating mechanisms underlying these associations. The 32 included human studies corroborate that heavy and transition metals, except zinc, air pollutants, per- and polyfluorinated substances, and pesticides are associated with an increased risk of IBD, with exposure to air pollutants being associated with disease-related adverse outcomes as well. The narrative review of preclinical studies suggests several overlapping mechanisms underlying these associations, including increased intestinal permeability, systemic inflammation and dysbiosis. A consolidated understanding of the impact of environmental exposures on IBD risk and outcomes is key to the identification of potentially modifiable risk factors and to inform strategies towards prediction, prevention and mitigation of IBD.