Alluminio: storia di una neurotossina (I parte)

L’alluminio è estremamente abbondante sulla terra: dopo l’ossigeno e il silicio è il terzo elemento più abbondante nella crosta terrestre ed è il metallo più abbondante in assoluto! E’ anche il metallo non ferroso più utilizzato al mondo, e la sua estrazione e purificazione dai depositi geologici supera quella di qualsiasi altro metallo, eccetto il ferro.

La bauxite – costituita da minerali di ossido di alluminio idrato gibbsite, boehmite e diaspore – è la principale fonte mondiale di materia prima per la produzione di alluminio, quest’ultimo fu prodotto per la prima volta sperimentalmente nel 1825 dal chimico danese Hans Christian Oersted, e in seguito dai chimici Wöhler, Sainte-Claire Deville e Carl Joseph Bayer – da non confondere con il fondatore della Bayer.

Successive modifiche e aggiornamenti di tecnologia industriale, hanno reso l’estrazione, e la purificazione dell’alluminio un business multimiliardario internazionale. Nel 2013, la produzione mondiale di alluminio primario è stata di circa 52 milioni di tonnellate (circa 7 chili per ogni essere umano sulla terra) (documento qui). 

Ma la domanda globale di questo elemento da parte dei paesi in via di sviluppo sono in rapido aumento, tanto più che la più grande “macchina” costruita dall’umanità – le reti per la trasmissione di energia elettrica –  oggi è fatta in alluminio, che è solo leggermente meno conduttivo del rame, ma è più leggero, più duttile e meno costoso! Così, è stato stimato che entro i prossimi 10 anni la produzione di alluminio supererà quella dei precedenti 150 anni, garantendo l’alluminio una presenza permanente nella nostra biosfera per il prossimo futuro.

La chimica dell’alluminio è semplice quando si presenta in natura, ma diventa molto più complessa quando entra nella nostra biosfera, e nella biologia degli organismi viventi.

La valenza 3+ (è uno ione positivo, un “catione”) dell’alluminio e il piccolo raggio ionico, le danno una densità di carica insolitamente elevata, così da creare un fortissimo legame chimico con l’ossigeno. Questo spiega la resistenza elevata dell’alluminio metallico agli agenti atmosferici e alla decomposizione attraverso il contatto con la biosfera terrestre (non si corrode come il ferro). Tuttavia, questa condizione cambia quando l’alluminio è esposto alle condizioni fisiologiche normalmente presenti negli organismi viventi.

Alla fine degli anni ’70, si cominciò ad intuire un ruolo dell’alluminio in alcune specifiche malattie; così furono pubblicati diversi lavori scientifici tra il 1982 e il 1985 che vedevano l’elemento come agente causale nell’encefalopatia dialitica, nell’osteodistrofia e nell’anemia renale cronica in pazienti con insufficienza renale sottoposti a emodialisi a lungo termine. L’encefalopatia è stata anche segnalata nei bambini che avevano assunto Al(OH)3 come legante fosfato per i disturbi renali.

Alluminio è stato anche implicato nella neurotossicità associata alla sclerosi laterale amiotrofica (una forma di parkinsonismo con grave demenza) della popolazione indigena di Guam (dove i suoli sono ricchi in in alluminio e scarsi in calcio e magnesio), e nella malattia di Alzheimer.

Il numero crescente di ruoli dell’elemento chimico nei processi fisiologici ha richiesto studi ulteriori, fino a comprendere che l’alluminio interagisce specificamente con composti fosforici, particolarmente presenti nel DNA di ogni cellula. L’alluminio è capace di compattare il DNA e renderlo inattivo, oppure di “falsare” la traduzione dei geni del DNA in proteine, portando danni enormi a tutte le cellule. 

È stata studiata la reattività dell’alluminio e di numerosi altri cationi metallici bivalenti e trivalenti verso la cromatina (il DNA) del cervello e del fegato di ratto, e tra tutti l’alluminio è stato il più reattivo!  La capacità dell’alluminio di alterare la struttura della cromatina la fa precipitare e la rende non raggiungibile da nessuna delle proteine di trascrizione (da DNA a RNA) e nemmeno alle proteine che riparano il DNA (il lavoro scientifico lo trovi qui). 

Inoltre, la cromatina dalle aree corticali del cervello era molto più sensibile all’alluminio rispetto alla cromatina dal fegato. I risultati, discussi alla luce della tossicità nota di questi cationi, hanno posto già dagli anni ’80, l’accento sul al ruolo dell’elemento chimico nella malattia di Alzheimer, considerata una forma da intossicazione cronica da alluminio.

Alluminio: storia di una neurotossina (II parte)

L’alluminio (Al) è chiaramente una potente neurotossina: è dannoso per il sistema nervoso centrale (SNC), agendo in una serie di modi deleteri a più livelli. Le preoccupazioni sulla tossicità di ingestione sono state espresse già oltre 100 anni fa. Esistono prove considerevoli del fatto che l’alluminio possa svolgere un ruolo nell’eziologia o nella patogenesi della malattia di Alzheimer (AD), ma il “nesso causale” è ancora aperto al dibattito scientifico.

Esiste infatti una “ricerca scientifica” che ha una “visione alternativa” sui rischi dell’elemento chimico, dove le asserzioni sulla sua sicurezza sono basate su studi epidemiologici con disegni deboli; cioè progettati “male”.  Tali studi – che sembrano non rilevare esiti negativi significativi – non supportano rigorosi scrutamenti né superano le ricerche meglio progettate all’interno di una letteratura ampia e in crescita, che invece mostra una significativa “associazione epidemiologica” tra l’alluminio e svariate malattie, tra cui l’Alzheimer.

Perché mi riferisco a “studi epidemiologici”? Perché l’alluminio – che in quella “visione alternativa” della scienza risulta “sicuro” – per la sua NATURA NOTORIAMENTE TOSSICA, non può essere autorizzato in studi clinici randomizzati controllati (RCT) e prospettici su soggetti umani! Sembra una battuta ironica, ma non lo é. Ecco spiegato perché – con lavori epidemiologici “disegnati male” – uno può dire e dimostrare ciò che vuole. Anche negare l’evidenza. Tranne che poi la tossicità sugli esseri umani ne vieta la sperimentazione.

Per fortuna, prove inconfutabili di altre ricerche scientifiche mostrano che l’esposizione ad alluminio è dannosa! Un lavoro scientifico del 2001 ha analizzato 13 studi epidemiologici che valutavano l’associazione tra l’alluminio nell’acqua potabile e l’Alzheimer. E 9 di questi lavori mostravano una relazione statisticamente significativa!

Infatti, l’allume di potassio è comunemente usato negli impianti di trattamento delle acque (come anche nei deodoranti e nel trattamento delle pelli). E le persone che vivono in paesi industriali e in distretti con un carico di alluminio più elevato nell’acqua potabile, hanno più probabilità di avere diagnosticato il morbo di Alzheimer. Per quanto difficile produrre dati di alta qualità sull’associazione tra Alzheimer e esposizione all’alluminio (con gli inevitabili errori di classificazione) questi studi sono apparsi notevolmente coerenti!

Infatti la prevalenza e l’incidenza dell’Alzheimer sono aumentate nelle popolazioni esposte a concentrazioni elevate di alluminio e che consumano abitualmente acqua contenente ≥0,1 mg/l di alluminio. Ma il principale problema di “interpretazione” dei dati, è che l’acqua potabile – anche a concentrazioni elevate di alluminio – contribuisce solo a una frazione dell’apporto alimentare giornaliero totale di alluminio!

Anche le piante di tè contengono una concentrazione elevata di alluminio legato a grandi molecole organiche (polifenoli o citrato) e varia da 2 a 6 mg/L, in quantità superiore rispetto a molte altre piante!

Il tè contiene più alluminio rispetto all’acqua, e quindi il tè diventa una fonte significativa di alluminio per i forti bevitori di tè. In un esperimento condotto sui topi, la somministrazione di foglie di te hanno mostrato – dopo l’infusione – livelli sierici di picco di alluminio fino a 1500 volte superiori ai valori medi pre-trattamento. Ma questo elemento non è presente solamente nelle foglie da te!

E’ ampiamente utilizzato nella trasformazione alimentare, come nei coloranti per alimentari, come agente emulsionante e come “agente lievitante”, per addensare i sughi e nel packaging (tetrapack eccetera). E’ anche largamente usato dall’industria farmaceutica: come antiacido e lassativo, come rivestimento lucido per le pillole (i blister), dentro le pillole stesse come eccipiente e come “coadiuvante” del vaccino (dove dovrebbe “scuotere” le difese immunitarie del ricevente per migliorare l’immunogenicità dei patogeni presenti nei vaccini)

I sali di alluminio si trovano anche nei cosmetici, negli antitraspiranti, nei filtri solari e in migliaia di prodotti materiali tra cui fogli, contenitori per alimenti e altri utensili da cucina. I consumatori abituali di “antiacidi” ingeriscono quantità di grammi di questo elemento al giorno, migliaia di volte le quantità assorbite attraverso l’acqua. Solamente che gli studi epidemiologici sull’esposizione ai farmaci antiacidi e la correlazione con l’Alzheimer sono stati in gran parte negativi. Curioso no?

Molti ricercatori hanno dimostrato che l’esposizione della neurotossina interferisce con l’apprendimento e l’elaborazione della memoria in una serie di condizioni sperimentali. Ma sono sopratutto i modelli sperimentali sui topi a dimostrare che la tossicità dell’alluminio sui mammiferi si manifesta in modo terribilmente simile all’Alzheimer. In una revisione sostanziale e recente, il dr. Walton conclude che la malattia di Alzheimer è una manifestazione della neurotossicità cronica di alluminio negli esseri umani.

Poiché l’alluminio è “simile” al ferro, ha accesso alle cellule dipendenti dal ferro coinvolte nella memoria.

Man mano che si accumula in tali cellule, causa deplezione dei microtubuli e disabilita le connessioni neuronali della corteccia entorinale e le cellule dell’ippocampo. La disconnessione ippocampale crea i primi cambiamenti di memoria che si verificano nell’Alzheimer, manifestandosi come confusione e incapacità di ricordare episodi nuovi o episodi mutevoli.
L’alluminio determinano l’atrofia multiregionale e gli ammassi neurofibrillari caratteristici della patologia dell’Alzheimer.

Uno studio scientifico ha esaminato i livelli di RNA in cellule neuronali umane esposte a 100 nanomoli di solfato di alluminio. L’espressione genica si presentava alterata, sopratutto per geni che codificano “messaggeri” pro-infiammatori o pro-apoptotici (apoptosi è la morte programmata della cellula), tra cui una proteina precursore della beta-amiloide, mostrando modelli di espressione simili a quelli osservati nell’Alzheimer.

Sebbene l’effetto della neurotossina sull’espressione genica legati allo stress nelle cellule cerebrali umane merita ulteriori indagini, una cosa è certa: l’alluminio fa precipitare e condensare il materiale genetico delle cellule (il DNA) rendendolo poi inaccessibile alla trascrizione e alla riparazione.