Uno studio rivela il ruolo di un comune prodotto chimico agricolo nella malattia renale cronica

Il mistero su cosa si nasconde dietro un’epidemia di malattie renali avvenuta in America Centrale potrebbe essere stato risolto. Uno studio pubblicato sul Clinical Journal of the American Society of Nephrology collega una comune sostanza chimica agricola chiamata paraquat all’aumento dei casi di malattie renali nei giovani mesoamericani.

L’epidemia in corso è venuta alla luce per la prima volta all’inizio degli anni 2000 e colpisce principalmente giovani uomini e donne nelle comunità agricole nelle regioni costiere del Pacifico del Messico e dell’America Centrale, che comprendono alcune delle comunità più povere del mondo. Conosciuta ora come nefropatia mesoamericana, è una malattia renale ad eziologia sconosciuta e i pazienti non presentano le condizioni di salute di base che di solito precedono la malattia renale, come ipertensione, diabete o obesità. Inoltre, non sono nelle fasi successive della vita, essendo colpiti tra i 20 ei 30 anni. La malattia – causata da reni danneggiati che non sono in grado di filtrare efficacemente i prodotti di scarto dal sangue – può essere mortale, soprattutto senza i moderni trattamenti salvavita che potrebbero essere disponibili in altre parti del mondo.

Un team che includeva docenti della Texas A&M University School of Public Health aveva precedentemente condotto la ricerca fondamentale che descriveva le caratteristiche cliniche e patologiche della malattia, che sono importanti primi passi durante un’epidemia emergente, in particolare quella che presenta nuove caratteristiche cliniche. Negli ultimi otto anni il team ha anche cercato la causa alla base di questa malattia. Si ritiene che le possibili cause della nefropatia mesoamericana includano infezioni, esposizione tossica a metalli pesanti o prodotti chimici agricoli o un'altra esposizione ancora sconosciuta e possano essere aggravate dallo stress da calore o dalla disidratazione.

Questo studio più recente ha esaminato più da vicino una di queste possibili cause e ha trovato prove che indicano che è responsabile della nefropatia mesoamericana e di un possibile modo in cui causa danni ai reni. La dottoressa Rebecca Fischer, assistente professore presso la School of Public Health, insieme ai colleghi dello Houston Methodist Hospital, del Baylor College of Medicine, dell'MD Anderson Cancer Center dell'Università del Texas e di altre istituzioni, hanno studiato il ruolo che il paraquat può svolgere nella nefropatia mesoamericana. L'attuale ricerca di Fischer è finanziata dal National Institutes of Health.

Il paraquat è un erbicida utilizzato nell'agricoltura di tutto il mondo. Funziona generando specie reattive dell'ossigeno (ROS) note per danneggiare i tessuti. Anche i metalli pesanti come il cadmio, il mercurio e l’arsenico generano ROS e sono stati associati – insieme ad altri prodotti chimici agricoli che generano ROS – a danni ai reni. L'esposizione ad alte dosi di paraquat è stata collegata a danni ai reni e ad altri organi, ma l'esposizione a lungo termine a dosi più basse come quelle osservate durante i lavori agricoli non è stata studiata.

Per studiare il potenziale ruolo del paraquat nella nefropatia mesoamericana, i ricercatori hanno intervistato immigrati dall'America centrale che avevano malattie renali ed erano pazienti in una clinica ambulatoriale di dialisi a Houston, in Texas. Hanno esaminato campioni di tessuti renali umani provenienti dal precedente studio di Fischer e hanno confrontato campioni di tessuto renale provenienti da modelli animali iniettati con basse dosi di paraquat e un gruppo di controllo di modelli animali non esposti al paraquat. Hanno inoltre analizzato l'espressione di due geni, OCT2 e MATE1, noti per il trasporto del paraquat e dei metalli pesanti all'interno e all'esterno delle cellule renali.

L'indagine ha incluso 52 pazienti che presentavano segni di nefropatia mesoamericana e 63 pazienti con diversi tipi di insufficienza renale. I pazienti nel gruppo della nefropatia mesoamericana erano più giovani, il 96% maschi e la maggior parte aveva lavorato nel settore agricolo prima di immigrare negli Stati Uniti, rendendo più probabile l’esposizione a lungo termine al paraquat. L’analisi del tessuto renale modello umano e animale ha rivelato danni coerenti con la malattia renale cronica. I ricercatori hanno anche riscontrato una maggiore espressione di OCT2 e una diminuzione dell'espressione di MATE1 in modelli animali maschi a cui era stato iniettato paraquat. Inoltre, il danno renale nei modelli animali femmine era meno grave, il che è coerente con un modello di malattia osservato nella nefropatia mesoamericana. Questi risultati indicano diverse ulteriori aree di studio, tra cui l'espressione di OCT2 e MATE1 e le differenze nell'espressione tra uomini e donne.