esposizione in alcuni Paesi
9.1. Studi condotti sugli animali 2804
Altre rilevanti alterazioni a livello endocrino sono quelle che interessano gli ormoni 2805
tiroidei (T3 e T4), la cui concentrazione diminuisce, dopo somministrazione di PFOS 2806
durante la gravidanza a femmine di topi e ratt, sia nele madri (Thibodeaux et al., 2003) 2807
che nella loro progenie (Lau et al., 2003). L'esposizione in utero al PFOA compromette 2808
gravemente la sopravvivenza post-‐natale dei topi e dei ratti neonati e causa ritardo della 2809
crescita e dello sviluppo associati a riduzione dei livelli di ormoni tiroidei nei ratti 2810
sopravvissuti (Lau et al., 2003). Anche studi più recenti hanno confermato la tossicità 2811
materno-‐fetale negli animali esposti durante il periodo della gravidanza a diversi PFAS 2812
(Chang et al., 2009; Luebker et al., 2005; Yu et al., 2009). Dal momento che l'esposizione al 2813
PFOS continua anche durante l'allattamento, i risultati di questi studi inducono 2814
particolare preoccupazione (Yu et al., 2009).
2815
9.1.1. Studi condotti nell’uomo 2816
Il funzionamento della ghiandola tiroidea è stato correlato con le concentrazioni di PFOA 2817
in utero e con quelle di PFOA, PFOS e PFNA misurate nel siero nel periodo 2005-‐2006 in 2818
un gruppo di bambini di 1-‐17 anni di età partecipanti al progetto C8HP (Lopez-‐Espinosa 2819
et al., 2012). Dei 10.725 bambini arruolati nello studio, 61 (0,6%) avevano una tireopatia 2820
e 39 di questi una diagnosi di ipotiroidismo (compresa tiroidite di Hashimoto). Le 2821
concentrazioni sieriche di PFOA misurate nel 2005-‐2006 erano positivamente associate 2822
con le malattie della tiroide (soprattutto l’ipotiroidismo). Inoltre, le concentrazioni 2823
sieriche di PFOS e PFNA, ma non di PFOA, erano positivamente associate con i livelli di 2824
TT4 nei bambini di età 1-‐17 anni, ma non con l'ipotiroidismo subclinico. In sintesi, i 2825
risultati di questo studio suggeriscono che le concentrazioni nel siero di PFOS e PFNA 2826
sono associate positivamente con i livelli degli ormoni tiroidei e che le concentrazioni 2827
sieriche di PFOA correlano con l’ipotiroidismo nei bambini di 1-‐17 anni di età.
2828
In uno studio prospettico condotto su 567 soggetti di età compresa fra 12-‐30 anni furono 2829
determinate le concentrazioni sieriche degli ormoni tiroidei, del TSH e di quattro PFAS 2830
(PFOA, PFOS, PFNA,PFUA). Dopo correzione per fattori di confondimento, l'analisi di 2831
regressione lineare multipla dimostrò che le concentrazioni seriche medie di FT4 2832
aumentavano significativamente nei soggetti posti nei percentili superiori al 60% di 2833
PFNA. L'associazione fra PFNA e FT4 era più significativa nei maschi di età fra 20-‐30 anni, 2834
nei fumatori e quelli con il più elevato indice di massa corporea. I risultati di questo studio 2835
dimostrano che le concentrazioni sieriche di PFNA erano associate con i livelli serici di 2836
FT4 in una popolazione di adolescenti e giovani adulti (Lin et al., 2013).
2837 2838
Nella popolazione C8HP (comprendente anche un gruppo di lavoratori o ex-‐lavoratori 2839
della Dupont) fu condotto un sondaggio, cui risposero 3633 soggetti con malattie 2840
funzionali della tiroide (esclusi i casi di tumori, malattie tiroidee congenite, noduli non 2841
funzionanti, cisti e altre malattie non specificate). Le risposte al questionario furono poi 2842
confrontate con la documentazione clinica dei rispondenti. Il rischio di malattie funzionali 2843
della tiroide aumentava con l'aumentare delle concentrazioni di PFOA nel siero. I 2844
rispettivi HR erano, passando dal quintile inferiore a quello superiore: 1,0; 1,24; 1,27;
2845
1,36 e 1,37 nelle donne e 1,0; 1,12; 0,83;1,01 e 1,05 negli uomini. L'associazione positiva 2846
era significativa nelle donne sia per l'ipertiroidismo che per l'ipotiroidismo e, nei maschi, 2847
debolmente positiva per il solo ipotiroidismo (Winquist and Steenland, 2014).
2848 2849
In circa 4000 adulti, un campione rappresentativo della popolazione generale degli Stati 2850
Uniti, nel cui siero erano stati determinati i livelli di PFOA e PFOS negli anni 1999–2006 2851
nell’ambito del progetto NHANES, è stata valutata l’associazione fra concentrazioni 2852
sieriche di PFOA e PFOS e malattie della tiroide dopo correzione per età, sesso, data del 2853
prelievo, gruppo etnico. I livelli medi di PFOA risultarono più elevati di 0,76 ng/mL negli 2854
uomini rispetto alle donne (p<0,0001) con differenze significative nei diversi gruppi 2855
etnici. I livelli di PFOA erano più elevati nei soggetti maggiormente istruiti e in quelli con 2856
un maggior consumo di alcol (p<0,0001). La prevalenza delle malattie tiroidee riportate 2857
era di 16,2% delle donne e 3% nei maschi.
2858
Il quartile più alto (Q4) di PFOA nelle donne variava da 5,7 a 123 ng/mL; negli uomini da 2859
7,3 a 45,9 ng/mL. Nelle donne, la prevalenza delle malattie tiroidee nel quartile inferiore 2860
(Q1) era 8,14% contro il 16,19% del Q4, mentre era simile nei maschi (prevalenza = 2861
2,27% in Q1 e in Q4). Per quanto riguarda il PFOS, la prevalenza delle malattie tiroidee 2862
trattate al momento dell’indagine variava da 8,14% in Q1 al 12,55% in Q4 nelle donne e 2863
da 1,85% a 3,89% nei maschi.
2864
In modelli di regressione logistica corretti per età e gruppo etnico, gli autori osservarono 2865
un’associazione fra quartili di PFOA e le tireopatie nelle donne. Queste associazioni 2866
rimanevano statisticamente significative anche dopo correzione per: livello di istruzione, 2867
peso corporeo, stato di fumatore e consumo di alcol. Per esempio, confrontando le donne 2868
con concentrazioni> 5,7 ng/mL (Q4) con quelle in Q1, il rischio di avere una malattia 2869
tiroidea in trattamento era 2,24 (IC 95% 1,38-‐3,65; P = 0,002), mentre negli uomini, pur 2870
permanendo un trend simile molto suggestivo, la significatività statistica era inferiore:
2871
confrontando le concentrazioni di PFOA superiori a 7,3 nanogrammi/mL (Q4) verso i 2872
soggetti con livelli inferiori a 5,2 ng/mL (Q1 e Q2) il rischio di avere una tireopatia era 2873
2,12 (IC 95% 0,93-‐4,82; P = 0,073).
2874
Riguardo alle concentrazioni di PFOS, nelle donne il rischio di tireopatia seguiva lo stesso 2875
andamento, ma le differenze non erano significative. Invece, negli uomini fu osservata 2876
un’associazione significativa confrontando le concentrazioni di PFOS del quartile Q4 2877
versus Q1 e Q2 . Il rischio di una tireopatia era 2,68 (IC 95% 1,03-‐6,98; P = 0,043).
2878
I risultati di questo studio americano dimostrano una forte associazione statisticamente 2879
significativa fra malattie della tiroide e le aumentate concentrazioni nel siero di PFOA 2880
nelle donne, mentre nei maschi l’associazione è al limite della significatività statistica.
2881
Inoltre gli autori hanno osservato una significativa associazione fra concentrazione di 2882
PFOS e malattie tiroidee nei maschi ma non nelle femmine. Il differente comportamento 2883
delle due molecole indica che è necessario valutarne i rischi per la salute umana 2884
separatamente nei due sessi mentre, in quei paesi dove esiste una legislazione ad hoc 2885
(non in Italia) le norme considerano gli effetti combinati delle due sostanze chimiche su 2886
un tessuto o organo indipendentemente dal genere e dall'età. I risultati di questo studio 2887
dimostrano che le concentrazioni più elevate di PFOA e PFOS sono associate con una 2888
storia di tireopatia e di utilizzo di farmaci correlati in un campione rappresentativo della 2889
popolazione adulta generale degli Stati Uniti (Melzer et al., 2010) . 2890
2891
Il limite principale dello studio precedente è che non erano disponibili le concentrazioni 2892
reali di PFAS nel siero dei partecipanti allo studio, ma solo le stime effettuate secondo 2893
modelli matematici basati sulle concentrazioni di queste molecole nell'acqua potabile e 2894
quelle sieriche degli individui esposti. Altro limite importante è che la diagnosi di 2895
tireopatia era basata sui casi clinicamente evidenti che assumevano farmaci per il 2896
controllo di tali malattie, escludendo quindi tutti i casi subclinici.
2897 2898
Per superare questi limiti, furono identificati 1682 soggetti per i quali erano disponibili i 2899
dati relativi alle concentrazioni degli ormoni tiroidei nel sangue periferico di 12 diversi 2900
composti perfluoroalchilici. L’analisi dell'associazione fra tireopatie e PFAS fu condotta 2901
alla fine su 1181 soggetti, 672 maschi e 509 femmine (Wen et al., 2013).
2902
I maschi avevano concentrazioni medie di PFAS più elevate rispetto alle femmine. Le 2903
concentrazioni di PFOA, PFOS e perfluoroesano sulfonato (PFHxS) erano più alte nei 2904
soggetti più anziani, nei bianchi ispanici e nei neri non ispanici, mentre i messicani-‐
2905
americani avevano concentrazioni medie inferiori. Queste molecole erano presenti in 2906
concentrazione più elevata anche nei soggetti con livello d’istruzione scolastico più alto.
2907
Le concentrazioni di PFOA, PFOS, PFHxS e di acido perfluoro nonanoico (PFNA) erano 2908
moderatamente correlate fra di loro e quelle di PFOS e PFHxS mostravano una forte 2909
correlazione reciproca. I ricercatori osservarono una significativa correlazione positiva 2910
fra PFOA, TT3 e FT3 nelle donne e con la sola FT3 nei maschi. Fu osservata anche 2911
un’associazione positiva fra PFOS e FT4 nelle donne (cioè, con l’aumentare delle 2912
concentrazioni di PFOS nel siero aumentavano anche le concentrazioni di FT4) ed 2913
un’associazione negativa (cioè con l’aumentare delle concentrazioni di un parametro 2914
diminuiva la quantità dell’altro) fra PFNA e TT3 nei maschi. Nelle donne le concentrazioni 2915
di PFHxS correlavano con TT4 totale, FT4, TT3 e FT3. La concentrazione nel siero di 2916
PFHxS mostrava un’associazione negativa con la FT4 nei maschi.
2917
Nelle donne, l’analisi della regressione lineare multipla dimostrò che le concentrazioni 2918
medie nel siero della FT3 aumentavano significativamente con l’aumentare delle 2919
concentrazioni di PFOA nel quarto (Q4) (≥ 5,3 ng/mL) e nel terzo quartile (Q3) (3,6 2920
ng/mL ≤ 5,3 ng/mL) rispetto al primo quartile (≤2,4 ng/mL). Le concentrazioni di TT3 e 2921
TT4 aumentavano significativamente con le concentrazione di PFHxS da Q4 (≥3,0 ng/mL) 2922
a Q1 (≤1,0 nanogrammi/mL).
2923
Nella popolazione partecipante allo studio vi erano 23 soggetti (8 donne, 15 maschi) con 2924
ipotiroidismo sub-‐clinico (TSH al di sopra del range normale) e nove (sei donne, tre 2925
maschi) con ipertiroidismo sub-‐clinico (TSH al di sotto del range normale). In modelli di 2926
regressione logistica dopo correzione per età, razza, alcol, fumo e concentrazione urinaria 2927
di iodio, fu osservata un’associazione positiva fra ipotiroidismo sub-‐clinico nelle donne e 2928
le concentrazioni nel siero di PFOA, PFOS e PFHxS, mentre l’incremento delle 2929
concentrazioni sieriche di PFOS era associata positivamente con l’ipotiroidismo sub-‐
2930
clinico nei maschi. Fu osservata anche un’associazione positiva fra l’incremento delle 2931
concentrazioni di PFHxS ed ipertiroidismo sub-‐clinico nelle donne, mentre un incremento 2932
delle concentrazioni di PFOA nel siero, espresse sempre come unità del logaritmo 2933
naturale, era negativamente associato con l’ipertiroidismo sub-‐clinico nei maschi.
2934
I risultati di questo studio dimostrano nelle donne un’associazione diretta fra 2935
concentrazione nel siero di PFOA e livelli di TT3 e fra le concentrazioni di PFHxS e quelle 2936
degli ormoni tiroidei nelle donne; inoltre è stata osservata un’associazione inversa fra 2937
PFHxS e FT4 nei maschi.
2938
Questo è probabilmente il primo studio che ha valutato anche gli effetti sulla funzione 2939
tiroidea delle concentrazioni di altri composti perfluoroalchilici diversi da PFOA e PFOS, i 2940
due composti finora più studiati. L’importanza di studiare anche il PFHxS e di altri PFAS 2941
deriva dall'aumento della produzione di queste sostanze avvenute a partire dai primi anni 2942
2000, quando fu sospesa la produzione del PFOS negli USA (nel 2002) e ridotta quella del 2943
PFOA, che non dovrebbe comunque essere più prodotto a partire dal 2015.
2944
Anche in questo studio è stata osservata un’eterogeneità degli effetti dei PFAS sulla 2945
tiroide nei due sessi, eterogeneità in parte dipendente dalla molecola e in parte dalle 2946
variabili concentrazioni in un campione rappresentativo di una popolazione multietnica e 2947
con forte differenze socioeconomiche e di livelli di istruzione come quella statunitense.
2948
Gli autori hanno osservato un’associazione negativa fra FT4 e PFHxS nei maschi senza il 2949
concomitante aumento dei livelli di TSH, aumento fisiologico e atteso in base ai noti 2950
meccanismi di regolazione a feedback messi in opera dall'asse ipotalamo-‐ipofisario-‐
2951
tiroideo. Una spiegazione possibile di tale dato anomalo è la resistenza tiroidea, una 2952
sindrome di ridotta risposta degli organi bersaglio agli ormoni tiroidei. Le cause più 2953
frequenti di questa sindrome comprendono mutazioni della forma beta del recettore per 2954
gli ormoni tiroidei, difetti del loro trasporto cellulare o del loro metabolismo. Un’altra 2955
possibile spiegazione è un aumento della secrezione del TSH autonoma da parte 2956
dell’ipofisi. Tuttavia non è chiaro se il PFHxS interferisca con l’asse ipotalamo-‐ipofisi-‐
2957
tiroide. Uno studio recente ha dimostrato che diversi composti perfluoroalchilici 2958
competono con la FT4 per la transtiretina, una proteina di trasporto degli ormoni tiroidei 2959
umani. Questa competizione potrebbe spiegare la riduzione degli ormoni tiroidei già 2960
osservata negli animali esposti ai PFAS. Il PFHxS ha la maggiore affinità di legame per la 2961
transtiretina fra i 24 PFAS studiati. L’elevata affinità di legame del PFHxS per la 2962
transtiretina nel siero può spiegare, almeno in parte, la diminuzione della FT4 libera 2963
osservata nella popolazione americana esposta a dosi relativamente basse di PFAS.
2964
I risultati di questo studio suggeriscono un effetto delle basse dosi di PFOA e PFHxS negli 2965
esseri umani.
2966
PFHxS è un prototipo dei PFAS a bassa catena con i quali l'industria sta cercando di 2967
sostituire PFOA e PFOS dopo la loro messa al bando, nonostante esistano pochissimi dati 2968
tossicologici rispetto alle due molecole più studiate, specialmente per quanto riguarda gli 2969
effetti sulla tiroide (Vedi sezione sui “nuovi” PFAS) . In uno studio su ratti Sprague Dawley 2970
nutriti con dosi variabili di PFHxS aggiunto alla dieta, fu osservato un aumento moderato-‐
2971
grave dei casi d’ipertrofia/iperplasia dei follicoli tiroidei, lesioni possibilmente 2972
preneoplastiche. In studi su embrioni di pollo, i PFAS-‐CC provocarono alterazioni più 2973
gravi in un gruppo di geni importanti per la sintesi e il metabolismo degli ormoni tiroidei 2974
rispetto ai PFAS-‐LC, con possibili gravi effetti sullo sviluppo cerebrale embrionale, molto 2975
sensibile all'azione degli ormoni tiroidei (Cassone et al., 2012a, 2012b).
2976 2977
In uno studio canadese (Webster et al., 2014), in 152 donne gravide eutiroidee i livelli di 2978
ormoni tiroidei e di anticorpi anti-‐perossidasi tiroidea (un marcatore di ipotiroidismo 2979
autoimmune o malattia di Hashimoto), furono dosati più volte durante la gravidanza. Gli 2980
autori non osservarono alcuna correlazione fra concentrazione di PFAS e ormoni tiroidei 2981
nelle donne negative per gli anticorpi anti-‐perossidasi. Tuttavia, nelle 14 donne (9%) che 2982
avevano elevati titoli di anticorpi anti-‐perossidasi, le concentrazioni di PFAS (PFNA, 2983
PFOA e PFOS) erano associate con un aumento del 46-‐69% del TSH materno e con una 2984
riduzione del 3-‐7% del FT4 materno. Il PFNA era anche associato con un aumento del TSH 2985
dell'intero campione di donne esaminate. I risultati di questo studio dimostrano 2986
un'associazione positiva dei PFAS con il TSH ed un'associazione debolmente negativa con 2987
FT4 nelle donne gravide positive per gli anticorpi anti-‐pereossidasi tiroidea, positività che 2988
si osserva nel 6-‐10% delle gravidanze. I PFAS possono causare un'ulteriore aumento dei 2989
già elevati livelli materni di TSH ed abbassare i livelli di FT4 nelle donne con 2990
ipotiroidismo autoimmune durante la gravidanza, un periodo critico per lo sviluppo 2991
cerebrale mediato dagli ormoni tiroidei (Webster et al., 2014).
2992
10.1. Teratogenicità 2994
I PFAS, essendo inquinanti persistenti e tossici per l'ambiente sono stati sempre 2995
sospettati di essere teratogeni per gli ecosistemi. In uno studio recente condotto nella 2996
Corea del Sud, tutti i PFAS valutati sono risultati teratogeni per gli embrioni di Xenopus 2997
(un genere di anfibi anuri molto diffuso); la tossicità e la teratogenità erano maggiori per i 2998
congeneri a più lunga catena (Kim et al., 2013).
2999
Malformazioni cardiache e del midollo spinale sono state osservate 48-‐96 ore dopo la 3000
fertilizzazione in embrioni di pesce zebra trattati con concentrazioni diverse di PFOA, 3001
PFOS, PFNA e fluorotelomeri. Anche la letalità embrionale era elevata soprattutto negli 3002
embrioni normalmente fertilizzati esposti a composti perfluoroalchilici con catena più 3003
lunga (X.-‐M. Zheng et al., 2011).
3004
10.2. Restrizione della crescita fetale (basso peso fetale alla nascita)