Riassunto analitico
Background: La Sclerosi Sistemica (SSc) è una patologia connettivale cronica su base autoimmune la cui eziopatologia rimane sconosciuta. E’ caratterizzata da lesioni micro vascolari, infiammazione e attivazione del sistema immunitario con progressiva fibrosi del tessuto connettivo, della pelle e degli organi interni. Evidenze epidemiologiche suggeriscono un coinvolgimento della silice nei processi infiammatori cronici coinvolti nell’eziopatogenesi della malattia. Il nostro studio si è occupato di valutare la presenza di micro e nanoparticelle di silicio nel siero di pazienti affetti da sclerodermia. Sono stati inoltre studiati i possibili effetti tossici della silice con particelle di vario tipo e dimensioni in vitro e in vivo per valutare una possibile correlazione tra le particelle e la patologia.
Metodi: Sono stati valutati quaranta pazienti affetti da SSc di età media pari a 56 anni e quaranta soggetti sani definiti gruppo controllo. Tutti i pazienti e i soggetti presi in esame risultano residenti da più di 5 anni nella provincia di Modena. Il gruppo di controllo è comparabile per età e sesso ai pazienti sclerodermici. Ad ogni soggetto incluso nello studio è stato sottoposto un questionario anamnestico formulato appositamente per raccogliere informazioni riguardo la storia occupazionale e residenziale, nonché l’abitudine al fumo e l’impianto di protesi. In seguito sono stati raccolti campioni ematici per analizzare la presenza di micro e nanoparticelle nel siero di tutti i soggetti. La valutazione morfologica sull’eventuale presenza di silicio nei campioni di siero è stata effettuata mediante Microscopia Elettronica a Scansione Ambientale (ESEM), mentre l’identificazione chimica delle particelle è stata attuata mediante Spettroscopia a raggi X per Dispersione di Energia (EDS). La valutazione totale quantitativa del silicio e di vari elementi in traccia presenti nel siero è stata svolta attraverso Spettrometria di Massa con Plasma Accoppiato Induttivamente (ICP-MS). In seguito ai risultati ottenuti sono state prese in considerazione particelle di silicio di varia natura e dimensione (Si 7 nm, Si 70 nm, SiTi <50 nm) per valutare la possibile tossicità in vitro e in vivo.
Risultati: I pazienti associati ad esposizione occupazionale (Odds Ratio, OR = 4.66 ; Confidence Interval, CI= 1.764-12.31) hanno mostrato un significativo aumento del rischio nello sviluppo della sclerodermia rispetto alle altre categorie valutate. Mediante le tecniche ESEM e EDS sono state identificate nel siero dei pazienti varie particelle di dimensione (30 nm - 4 micron) e composizione eterogenea. L’elemento riscontrato con maggior frequenza di occorrenza è stato il silicio presente nell’86% delle particelle identificate. L’analisi quantitativa degli elementi in traccia ha mostrato una significativa presenza del silicio (p 0.001) nel serio di pazienti affetti da SSc rispetto ai controlli. Lo studio in vitro su fibroblasti 3T3 ha mostrato una diminuita vitalità cellulare a 48/72 ore in seguito al contatto con le nanoparticelle di silicio per tutti i tipi di concentrazioni utilizzate. Lo studio in vivo su topi BALB/c in seguito alla iniezione sottocutanea delle nanoparticelle di silicio per 6 settimane, ha mostrato un aumento di infiltrati infiammatori sia nel polmone, che nella pelle che nei reni.
Conclusioni: Le analisi qualitative e quantitative effettuate dimostrano una significativa presenza di silicio nel siero dei pazienti affetti da sclerodermia rispetto ai controlli. Le nanoparticelle di silicio analizzate hanno mostrato un effetto tossico in vitro e la capacità di indurre infiammazione in vivo suggerendo quindi un possibile ruolo diretto della silice nell'eziopatogenesi della sclerodermia.
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