Early Life Exposure to per- and polyfluoroalkyl substaNces (PFAS) and heAlth risks -ELENA

PRIN 2022 PNRR Fais

Abstract

Il progetto di ricerca Early Life Exposure to per- and polyfluoroalkyl substaNces (PFAS) and heAlth risks -ELENA ha l’obiettivo di studiare la presenza di contaminanti ambientali della famiglia dei PFAS (sostanze per- e polifluoroalchiliche) nei tessuti materni e fetali e di indagarne gli effetti. Particolare attenzione è rivolta allo studio delle alterazioni morfologiche, metabolomiche e trascrittomiche nei tessuti placentari. I campioni appaiati di sangue e placenta di madri e neonati (sangue del cordone ombelicale, placenta) sono raccolti nell’ambito di uno studio multicentrico delle Università di Bologna, Firenze e Pavia. La determinazione qualitativa e quantitativa di 28 PFAS su sangue e placenta è eseguita in cromatografia liquida ad alte prestazioni accoppiata a spettrometria di massa (LC-QTOF), con particolare attenzione ai PFAS emergenti. Le associazioni tra i livelli di PFAS e i dati derivanti da analisi di metabolomica, trascrittomica e anatomo-patologica saranno valutate mediante analisi di regressione multipla, tenendo conto di potenziali fattori confondenti. Le finalità di questo studio sono approfondire le implicazioni dell’esposizione ai PFAS sullo sviluppo umano nelle prime fasi della vita, con particolare attenzione all’identificazione precoce di biomarcatori di danno o alterazione dello sviluppo placentare nei campioni di sangue materno. L’obiettivo è fornire strumenti innovativi per la diagnosi tempestiva e la prevenzione di possibili effetti avversi legati all’esposizione a queste sostanze. Questo progetto fornirà conoscenze essenziali per comprendere e mitigare i rischi associati ai PFAS, contribuendo alla tutela della salute materno-infantile e allo sviluppo di nuove strategie di prevenzione.

Risultati raggiunti

Le sostanze per- e polifluoroalchiliche (PFAS) sono contaminanti ambientali persistenti, presenti in numerosi prodotti di uso comune e capaci di raggiungere l’organismo umano attraverso alimenti, acqua e altre vie di esposizione. Il progetto ELENA ha visto la collaborazione di tre Università italiane (Bologna, Pavia e Firenze) hanno analizzato in modo complementare il passaggio di queste sostanze attraverso l’interfaccia materno-fetale, fornendo nuove informazioni sulla presenza di tali contaminanti nel sangue materno e sangue ombelicale e il loro effetto sulla morfologia della placenta. Nel primo lavoro sono stati esaminati 40 campioni di placenta, separando la componente deciduale, di origine materna, dalla componente villosa, di origine fetale. Su 23 PFAS ricercati, 16 sono stati rilevati almeno una volta, con frequenze elevate per PFOS, PFHxS, PFOA, PFHxA, PFBS e PFUnA. I risultati hanno mostrato che la placenta non blocca completamente questi composti, ma li distribuisce in modo non uniforme tra i due compartimenti, con alcuni PFAS più rappresentati nella parte fetale e altri in quella materna. Nel secondo studio sono stati analizzati 120 campioni appaiati di sangue materno e cordonale raccolti in Italia tra il 2023 e il 2025. I PFAS sono stati rilevati nel 99,04% dei campioni materni e nell’84,8% di quelli cordonali. Le molecole più frequenti nel sangue materno sono risultate PFOS, PFOA e PFHxS; nel sangue del cordone si è osservato un profilo simile, ma con concentrazioni complessivamente più basse. Il valore mediano della somma dei PFAS era 1,19 ng/mL nel sangue materno e 0,49 ng/mL in quello cordonale, confermando un trasferimento placentare reale ma parziale. Nel lavoro sulla placenta, i dati indicano una distribuzione differenziale tra decidua e villi, suggerendo che alcune caratteristiche chimico-fisiche delle molecole influenzino il passaggio attraverso il tessuto placentare. Questo aspetto è rilevante perché la placenta non è una barriera assoluta, ma un organo complesso che può modulare l’esposizione fetale. Nel lavoro su sangue materno e cordonale, la frequenza di rilevazione e i valori di trasferimento transplacentare hanno mostrato che il feto è esposto a PFAS già in utero. Tuttavia, le concentrazioni nel sangue cordonale sono risultate sempre inferiori a quelle materne, e gli autori hanno osservato che la struttura chimica della sostanza sembra influenzare il grado di passaggio più della sola lunghezza della catena carboniosa. La presenza di PFAS nel sangue materno è risultata associata a specifici determinanti dello stile di vita, tra cui il consumo di pesce e di alimenti biologici. Sebbene non sia stato possibile individuare un singolo fattore di rischio univoco, lo studio evidenzia come alcune abitudini alimentari possano influenzare sia la tipologia sia i livelli dei contaminanti accumulati. Nel complesso, i due studi rafforzano l’idea che i PFAS siano contaminanti di interesse sia per la salute della placenta sia perché l’esposizione inizia precocemente. I risultati sottolineano la necessità di ridurre l’esposizione ambientale, soprattutto nei periodi della gravidanza per non influenzare negativamente lo sviluppo fetale.

Project details

Unibo Team Leader: Paolo Fais

Unibo involved Department/s:
Dipartimento di Scienze Mediche e Chirurgiche

Coordinator:
ALMA MATER STUDIORUM - Università di Bologna(Italy)

Total Eu Contribution: Euro (EUR) 299.549,00
Total Unibo Contribution: Euro (EUR) 145.673,00
Project Duration in months: 24
Start Date: 30/11/2023
End Date: 28/02/2026

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