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Esposizione a PM2.5 e salute delle ossa materne sulle donne incinte nella Città del Messico

Uno studio di coorte longitudinale
7 marzo 2021
Haotian Wu, Marianthi-Anna Kioumourtzoglou, Allan C Just, Itai Kloog, Alison Sanders, Katherine Svensson, Nia McRae, Marcela Tamayo-Ortiz, Maritsa Solano-González, Robert O Wright, Martha M Téllez-Rojo, Andrea A Baccarelli
Fonte: The Lancet Planetary Health, Volume 4, Numero 11 - 01 novembre 2020

Sommario

Sintesi

In gravidanza la composizione delle ossa materne muta esponendo le donne a un più alto rischio di fratture. Scopo dell’indagine è verificare possibili relazioni tra le concentrazioni ambientali di particolato PM2.5 e forza ossea durante la gravidanza.

Metodiche

In questo studio sono stati analizzati i dati longitudinali di una coorte di donne che partecipano al Programma di Ricerca su Obesità, Crescita, Ambiente e Fattori di Stress Sociale (PROGRESS) di Città del Messico. Le donne coinvolte avevano un’età pari o superiore ai 18 anni, al momento della selezione non avevano ancora raggiunto la ventesima settimana di gestazione, prevedevano di restare a Città del Messico per i successivi 3 anni, non presentavano malattie cardiache o renali, non assumevano farmaci antiepilettici o steroidi né alcool, e avevano accesso a un telefono.

Le concentrazioni ambientali quotidiane di PM2.5 sono state stimate con un modello spazio-temporale basato sull'indirizzo del soggetto. La forza dell'osso trabecolare è stata misurata con ultrasuoni quantitativi dal raggio del dito medio e la forza dell'osso corticale dalla falange prossimale del dito medio; durante il secondo trimestre, nel terzo trimestre, a un mese e a sei mesi dopo il parto. I punteggi T sulla resistenza ossea sono stati correlati con quelli delle concentrazioni di PM2.5 utilizzando modelli misti lineari e modelli a ritardo distribuito.

Risultati

Adattamento di finestre di esposizione multiple, ogni aumento di 10 ug/m³ nella esposizione alle concentrazioni di PM2.5 nel primo trimestre è stato associato a una diminuzione di 0.18 DS (95% CI da –0.35 a –0.01; p = 0.033) nella T-score in ultrasuoni (SOS Speed of Sound) della resistenza ossea trabecolare dal secondo trimestre fino a 6 mesi dopo il parto. Analogamente, ogni aumento di 10 μg/m³ nell'esposizione a PM2.5 del terzo trimestre è stato associato a una diminuzione di 0.18 DS (da –0.36 a –0.01; p = 0.044) nel T-score SOS della resistenza ossea trabecolare dal terzo trimestre a 6 mesi dopo il parto. L'esposizione a PM2.5 nel primo mese dopo il parto è stata associata a un calo di 0.20 SD (da –0.39 a –0.01; p = 0.043) nella resistenza dell'osso corticale fino a 6 mesi dopo il parto.

Interpretazione

L'esposizione ambientale a PM2.5 durante e dopo la gravidanza è stata associata a una diminuzione della forza trabecolare e corticale dell'osso. L'esposizione precoce a PM2.5 durante la gravidanza è stata associata successivamente ad una maggiore diminuzione della forza ossea durante la gravidanza. La gravidanza tardiva e le prime esposizioni post-partum hanno influito negativamente sul recupero della resistenza ossea. Soluzioni tecnologiche e politiche per ridurre l'inquinamento da PM2.5 potrebbero migliorare la salute pubblica riducendo il rischio di fratture ossee.

Finanziamenti

Finanziata dall’Istituto Nazionale di Scienze della Salute Ambientale degli Stati Uniti.

Introduzione

La gravidanza è associata a cambiamenti nell’omeostasi del calcio che possono comportare un deterioramento della densità ossea nella madre. Rispetto a prima del concepimento e al periodo iniziale della gravidanza, il rimodellamento osseo è più attivo durante il secondo e il terzo trimestre quando il 2-3% del calcio nelle ossa materne passa al feto per la sua crescita, come risulta dalla perdita di densità minerale delle ossa della madre (BMD, bone mineral density). Sebbene la perdita di BMD associata alla gravidanza recuperi fisiologicamente, la sua diminuzione temporanea abbassa la forza ossea e rappresenta un maggiore rischio di fratture e di soffrire successivamente di osteoporosi, in particolare se nello stesso periodo si è esposte a fattori che aumentano la perdita di minerali o ne impediscono il pieno recupero. Quindi, indagare sulle esposizioni ambientali che potrebbero aggravare tale suscettibilità è di grande interesse per la salute pubblica.

A livello globale le concentrazioni di inquinamento atmosferico di PM2.5 stanno aumentando, interessando in modo preoccupante i paesi a basso e medio reddito. L'esposizione a PM2.5 è una rilevante questione di salute pubblica globale, concausa in numerosi esiti avversi per la salute. Altre ricerche suggeriscono che una scarsa salute delle ossa possa dipendere dal PM2.5. Studi su uomini norvegesi di 75-76 anni sostengono esserci una corrispondenza tra l’esposizione ambientale a PM2.5 e una ridotta BMD corporea totale, con aumento del rischio di fratture dell'avambraccio distale. Uno studio condotto su bambini tedeschi di 10 anni ha riferito che il PM2.5 modificava i livelli sierici di osteocalcina e del telopeptide C-terminale del collagene di tipo I (CTX), due marker di turnover osseo correlati con una ridotta densità ossea, un aumento del rischio di osteoporosi e di frattura. Un'analisi del Medicare Data degli Stati Uniti ha mostrato un aumento del rischio di ricoveri ospedalieri per fratture ossee associate all’esposizione ambientale a PM2.5 in particolare nelle comunità a basso reddito. Lo stesso studio ha analizzato i dati di una coorte di uomini dell'area di Greater Boston, MA, USA e segnalato il legame tra l’esposizione a PM2.5 e la riduzione dell’ormone paratiroideo, un regolatore chiave nel metabolismo del calcio, e questa maggiore esposizione al carbonio nero è associata con una diminuzione della BMD in cinque regioni anatomiche.

Cambiamenti in gravidanza della BMD sono previsti, dato le esigenze dello sviluppo neonatale. Tuttavia, cambiamenti della composizione ossea indotti dall'ambiente possono incrementare il rischio di fratture durante la gravidanza, in particolare se questi cambiamenti persistono dopo la gravidanza. Non siamo a conoscenza di nessuno studio al momento che abbia esaminato le associazioni tra esposizione a PM2.5 e resistenza ossea nelle donne in gravidanza. Per colmare questa lacuna nella ricerca abbiamo deciso di indagare sull'associazione tra esposizione materna a PM2.5 e salute ossea delle madri, attenendoci ai dati della ricerca di Programmazione su Obesità, Crescita, Ambiente e Fattori di Stress Sociale (PROGRESS) studio con sede a Città del Messico.

Metodologie

Ambito di studio e campioni

In questo studio longitudinale su una coorte, il campione è composto da donne in gravidanza di Città del Messico che ricevono assistenza prenatale dal Mexican Social Security Institute, recrutate nel PROGRESS. Le donne coinvolte avevano un’età pari o superiore ai 18 anni, al momento della selezione non avevano ancora raggiunto la ventesima settimana di gestazione, prevedevano di restare a Città del Messico per i successivi 3 anni, non presentavano malattie cardiache o renali, non assumevano farmaci antiepilettici o steroidi né alcool, e avevano accesso a un telefono. Tutte le partecipanti hanno dato il loro consenso informato scritto. I protocolli di studio sono stati approvati dai comitati istituzionali per la revisione del Brigham and Women’s Hospital, Icahn School of Medicine del Mount Sinai, e l’Istituto Messicano Nazionale della Salute Pubblica.

Procedure

Valutazione dell'esposizione a PM2.5

Le concentrazioni ambientali giornaliere di PM2.5 sono state stimate utilizzando un modello spazio-temporale, a partire da 60 giorni prima della data stimata del concepimento fino a 6 mesi dopo il parto. In breve, ogni giorno, i dati satellitari sullo spessore ottico dell’aerosol rilevati dal Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer a 1x1 Km risoluzione spaziale sono stati calibrati con i dati locali di PM2.5 da 12 stazioni di monitoraggio, e integrati con le variabili di attività antropiche presenti nel territorio e altri predittori spaziali (densità del traffico, temperatura, umidità relativa, strato limite planetario e precipitazioni atmosferiche) per prevedere le concentrazioni giornaliere di PM2.5. I modelli per la previsione sono stati sviluppati appositamente per Città del Messico, con una cross-correlazione media inferiore all'unità r² = 0.72. Concentrazioni giornaliere di PM2.5 sono state calcolate per cinque periodi di esposizione, 60 giorni prima del concepimento, primo trimestre, secondo trimestre, terzo trimestre e 1 mese dopo il parto.

Valutazione della forza ossea

L’ecografia quantitativa, un metodo non invasivo per sondare lo stato delle ossa periferiche, è stata effettuata da un'infermiera specializzata, in quattro momenti diversi: al secondo trimestre [gestazione di 16-22 settimane], al terzo trimestre [gestazione di 27-36 settimane], 1 mese dopo il parto e 6 mesi dopo il parto, utilizzando un Sunlight Omnisense 7000 (BeamMed, Plantation, FL, USA). La velocità di trasmissione degli ultrasuoni riflette una combinazione di densità, architettura e elasticità ossea e costituisce un importante indizio per valutare il rischio di frattura. Per tutte le visite sono state eseguite le ecografie per il raggio e la falange prossimale del dito medio, che riflettono rispettivamente la condizione delle ossa trabecolari e corticali. Le misurazioni della velocità del suono (SOS) sono state convertite in T-score usando una popolazione standard con precisi requisiti di età e sesso.

Analisi statistica

Per stimare la relazione esistente tra le concentrazioni di PM2.5 e forza ossea materna, sono stati approntati modelli lineari misti con intercettazioni casuali per individuo per verificare i risultati della misurazione dell'SOS T-score osseo ripetuta nelle quattro fasi (secondo trimestre, terzo trimestre, 1 mese dopo il parto e 6 mesi dopo il parto). È noto che la BMD diminuisca in gravidanza e si ristabilisca durante il periodo post-partum, l’intervallo di tempo tra le visite (ad esempio, dal secondo al terzo trimestre) e il giorno stimato di gestazione alla visita sono stati inclusi nel modello come co-variabili per valutare i cambiamenti naturali nella composizione ossea tra una visita e l’altra. I termini di interazione tra le concentrazioni di PM2.5 e gli intervalli di tempo ( che rappresentano i cambiamenti nelle ossa) sono stati usati per stimare quale influenza abbia il PM2.5 sulla traiettoria naturale e fluttuante della resistenza ossea.

Abbiamo stabilito requisiti di tempo per ogni modello, assicurandoci che nessun modello includesse esposizioni avvenute dopo la data della visita clinica e dell’ecografia ossea. Ad esempio, i modelli che includevano il T-score a ultrasuoni del secondo trimestre includevano anche il dato sull’esposizione a PM2.5 del giorno di visita del secondo trimestre, non dei giorni successivi.

Modelli a ritardo distribuito (DLMs) delle esposizioni giornaliere a PM2.5 sono stati usati per stabilire trend temporali nelle associazioni osservate, identificare potenziali importanti finestre di suscettibilità, e per esaminare la consistenza di ogni risultato. I DLMs comprendono funzioni di distribuzione lineari e non lineari.

Abbiamo considerato come potenziali variabili: l'età materna, l'indice di massa corporea (BMI), il giorno di gestazione al momento della visita, il livello di istruzione (scuola media, diploma, università), lo status socioeconomico (SES; calcolato utilizzando le linee guida della Associazione Messicana delle Agenzie di Ricerca e di Opinione Pubblica [AMAI], suddivise in tre categorie), parità (0, 1, 2, >2), consumo di alcol (si/no), fumo (si/no), esposizione al fumo passivo (si/no), assunzione regolare di calcio (sì/no), assunzione regolare di vitamina D (sì/no), stagionalità di ogni visita (novembre-febbraio, marzo-aprile, maggio-ottobre) e la data di iscrizione al campione. La selezione per i modelli multivariati si è basata sulla plausibilità biologica e sulla significatività statistica nei modelli bivariati. Età materna, BMI, giorno di gestazione al momento della visita, SES, istruzione e parità sono stati inclusi in tutti i modelli multivariati. Tutte le altre variabili non sono state incluse nel modello multivariato, ma la loro influenza sulla relazione PM2.5 e resistenza dell’osso materno è stata valutata in analisi di sensibilità. Abbiamo anche esaminato le potenziali modifiche portate dall'allattamento al seno perché è noto che quest'ultimo aumenti l’indebolimento dell'osso.

Ruolo della fonte di finanziamento

Il finanziatore dello studio non ha avuto alcun ruolo nella progettazione dello stesso, nella raccolta dei dati, nella analisi dei dati, nella interpretazione dei dati o nella scrittura del rapporto finale. HW e AAB avevano pieno accesso a tutti i dati della ricerca e avevano la piena responsabilità della decisione di sottoporlo alla pubblicazione.

Risultati

Tra il 3 luglio 2007 e il 21 febbraio 2011, abbiamo reclutato 948 partecipanti al PROGRESS che hanno avuto dei nati vivi. Di queste, 941 (99%) avevano dati di esposizione a PM2.5 e 930 (98%) avevano almeno una ecografia ossea precedente. Una donna che ha partorito prima delle 28 settimane è stata esclusa. Al momento del reclutamento, l'età media delle partecipanti era 27,3 anni (SD 5.5) e il BMI medio era 26.9 kg/m² (4.2). La maggior parte non aveva studiato oltre il liceo, non era esposta al fumo passivo in casa e non consumava alcol durante la gravidanza. La popolazione studiata era generalmente di basso SES, con 698 (74%) individui nelle ultime tre categorie dell'indice AMAI. La stima della esposizione a PM2.5 era coerente con i livelli precedenti a Città del Messico e superiore rispetto alla media nazionale messicana (stimata 13.04 μg/m³ nel 2010).

Tabella 1 T-score dell'ecografie per la forza ossea delle donne in gravidanza nella coorte PROGRESS

Corteccia ossea (per raggio; n=941) Trabecola (dalla falange del dito medio; n=941)
Secondo trimestre 893 (95%); −1.5 (1.2) 814 (87%); −0.5 (1.1)
Terzo trimestre 720 (77%); −1.6 (1.1) 643 (68%); −0.6 (1.2)
1 mese dopo il parto 603 (64%); −1.5 (1.1) 496 (53%); −0.5 (1.1)
6 mesi dopo il parto 480 (51%); −1.5 (1.1) 410 (44%); −0.6 (1.2)

Combinando età materna, BMI, SES, istruzione, parità, tempo di gestazione e concentrazioni di PM2.5 durante i 60 giorni prima del concepimento e durante il secondo trimestre, ogni aumento di 10 μg /m³ di PM2,5 del primo trimestre ha portato a una diminuzione di 0.18 (IC 95% da –0.35 a –0.01; p = 0.033) in SOS T-score della trabecola dal secondo trimestre fino a 6 mesi dopo il parto. Allo stesso modo, ciascun aumento di 10 μg/m³ di PM2.5 del terzo trimestre è stato associato a una diminuzione di 0.18 (da –0.36 a –0.01; p = 0.044) nel T-score della trabecola dal terzo trimestre fino a 6 mesi dopo il parto.

Tabella 2 Associazioni dei T-score degli ultrasuoni ossei con esposizioni a PM2.5 prima, durante e dopo la gravidanza
T-score della trabecola
T-score della corteccia ossea
β (95% CI)* p β (95% CI)* p
60 giorni prima del concepimento −0.05 (−0.20 to 0.11) 0.56 0.04 (−0.13 to 0.22) 0.65
Primo trimestre −0.18 (−0.35 to −0.01) 0.033 −0.06 (−0.26 to 0.13) 0.53
Secondo trimestre 0.09 (−0.08 to 0.26) 0.32 0.06 (−0.11 to 0.23) 0.48
Terzo trimestre§ −0.18 (−0.36 to −0.01) 0.044 −0.08 (−0.31 to 0.15) 0.48
Primo mese dopo il parto§ 0.03 (−0.11 to 0.17) 0.67 −0.20 (−0.39 to −0.01) 0.043
PM = particolato.
Espresso come variazione della SD per un aumento di 10 ug/m3 di PM2.5. Tutti i modelli sono stati adattati per età materna, indice di massa corporea, stato socioeconomico, istruzione, parità, tempo dal concepimento, traiettoria naturale delle variazioni della forza ossea nel tempo e concentrazioni di PM2.5 in altre fasi.
† Il modello include i risultati al secondo trimestre, terzo trimestre, 1 mese dopo il parto e 6 mesi dopo il parto.
Il modello include i risultati al terzo trimestre, 1 mese dopo il parto e 6 mesi dopo il parto.
§ Il modello include risultati a 1 e 6 mesi dopo il parto.

Abbiamo utilizzato i termini di interazione tra l'esposizione a concentrazioni di PM2.5 e ogni intervallo di tempo tra le visite per valutare le tendenze temporali nelle associzioni tra esposizione a PM2.5 e resistenza ossea materna. L'esposizione a concentrazione media di PM2.5 era positivamente associata con il SOS T-score delle traiettorie trabecolare e corticale tra il secondo e il terzo trimestre, nonché tra il terzo trimestre e 1 mese dopo il parto, indicando che una esposizione a una maggiore concentrazione di PM2.5 era associata a un calo della forza delle ossa materne durante la gestazione medio-tarda.

Le esposizioni a PM2.5 del primo e del secondo trimestre erano entrambe inversamente associate al SOS T-score delle ossa trabecolari e corticali tra il secondo e il terzo trimestre, ma l'associazione si inverte nel tempo, come indicato dalle associazioni positive tra le concentrazioni di PM2.5 del primo e del secondo trimestre e le traiettorie del punteggio SOS T osseo di 1 mese e 6 mesi dopo il parto. Questi risultati specifici di tempo indicano che l'esposizione a PM2,5 nel primo e all'inizio del secondo trimestre era associata a una maggiore diminuzione dell’osso materno durante la gravidanza così come ad un recupero della forza ossea post-partum.

Le esposizioni a PM2.5 nel terzo trimestre e nel primo mese dopo il parto erano entrambe inversamente associate ai punteggi SOS T delle ossa ( parte trabecolare e parte corticale) rilevati tra 1 e 6 mesi dopo il parto. Questo suggerisce che per le donne con una elevata esposizione al PM2.5 al terzo trimestre e nel primo mese post-partum, il tasso di recupero della resistenza ossea materna previsto dopo il parto è minore.

L'influenza dell'esposizione al PM2.5 nella fase specifica sulla traiettoria naturale della forza ossea cambia durante e dopo la gravidanza

Una importante interazione mostrata dalla rappresentazione dei dati è il costante rapporto nel tempo tra la concentrazione di PM2.5 e la composizione delle ossa. Nei modelli che hanno controllato l'esposizione in altri periodi, le concentrazioni di PM2.5 erano inversamente associate con le traiettorie di forza ossea immediatamente dopo l'esposizione, mentre un'associazione positiva, che indica il recupero, è stata osservata dopo.


I DLM sono stati utilizzati per esaminare il rapporto tra concentrazioni giornaliere di PM2.5 e punteggi SOS T dell'osso materno, da 300 giorni prima della misurazione fino al periodo di follow-up. Nella parte corticale è stata riscontrata una traiettoria discendente, che raggiunge il nadir in 190 giorni, ma nessuna associazione inversa statisticamente significativa, in nessun punto. Nella parte trabecolare, è stato trovato un valore statisticamente significativo di associazione inversa tra concentrazioni di PM2.5 e resistenza ossea da 65 a 275 giorni. L’evoluzione e la forma della traiettoria erano ragionevolmente simili se ogni fase veniva considerata individualmente, con alcune piccole differenze nei risultati del secondo trimestre.

Modello di ritardo distribuito delle differenze del punteggio T dell'associazione inversa tra concentrazioni di PM2.5 (μg/m3) e resistenza ossea

Gli effetti osservati non cambiano significativamente se si considerano l'assunzione di calcio e di vitamina D, alcol, esposizione al fumo passivo, la data di ammissione e le variabili di stagionalità. Inoltre, non ci sono importanti differenze nei risultati se escludiamo le variabili dell’allattamento al seno e del fumo durante la gravidanza.

Discussione

Abbiamo provato che le esposizioni a PM2.5 in ambiente sono associate a cambiamenti nella composizione delle ossa materne. Questo vale più per l'osso trabecolare che per quello corticale, ma l’andamento dei risultati nel tempo è simile. In generale, una elevata esposizione a PM2.5 in ambiente è associata con deterioramenti ossei osservabili anche dopo 2-3 mesi, anche se questa evidenza non persiste per lunghi periodi. Sebbene sia prevista durante la gravidanza una perdita di densità ossea con conseguente minore forza ossea, in particolare durante il secondo e terzo trimestre quando la madre sostiene la formazione dello scheletro fetale, i nostri risultati suggeriscono che l'esposizione a lungo termine a PM2.5 acutizzi la perdita di forza ossea durante la gravidanza. Di conseguenza, l'inquinamento da PM2.5 potrebbe portare a un aumento del rischio di osteoporosi e di fratture ossee durante la gravidanza e dopo il parto.

Le associazioni inverse osservate tra esposizione ambientale a PM2.5 e resistenza ossea durante la gravidanza e dopo il parto sono coerenti con i risultati di studi precedenti sull'inquinamento atmosferico da particolato fine e densità minerale ossea. Due studi norvegesi hanno riportato che una superiore esposizione a lungo termine a PM2.5 è associata a una minore BMD di tutto il corpo, in particolare tra ex e attuali fumatori, e a un rischio maggiore di fratture dell'avambraccio negli uomini anziani. Negli Stati Uniti, una elevata esposizione a PM2.5 è associata ad un aumento del rischio di ricoveri per fratture ossee. Il carbonio nero, una componente importante del PM2.5 presente nelle emissioni del traffico è specificamente associata con la perdita di BMD in cinque diverse zone anatomiche.

Una caratteristica unica del nostro studio è l'uso di ripetute misurazioni a ultrasuoni per controllare la forza ossea invece della assorbimetria a raggi X a doppia energia (DEXA) utilizzata in precedenza, negli altri studi. DEXA valuta solo i componenti minerali e riflette rigorosamente la BMD. Al contrario, l'ecografia ossea è influenzata dai componenti minerali e organici e misura la forza ossea come combinazione di BMD, microarchitettura ossea ed elasticità. Dato che gli studi precedenti hanno associato l'esposizione ambientale a PM2.5 con ridotta BMD, come misurato da DEXA, la diminuzione di punteggi SOS T dell'ecografia ossea osservati nel nostro studio, probabilmente, almeno parzialmente, sono dovuti alla diminuizione della BMD. Sebbene non sia chiaro quali tipi di tessuto e proprietà ossee siano influenzati dall'esposizione a PM2.5, eventuali cambiamenti misurati dall'ecografia ossea SOS forse indicano anche cambiamenti nel rimodellamento osseo e nel turnover, questa conclusione è rafforzata da quanto i nostri risultati suggeriscono, che le concentrazioni di PM2.5 hanno una maggiore influenza sull'osso trabecolare rispetto all'osso corticale. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che l'osso trabecolare è metabolicamente più attivo dell'osso corticale.

Il modello non-monotono di associazioni osservato nel tempo nel nostro studio necessita di essere replicato da studi indipendenti, ma potrebbe dimostrare un aumento del turnover osseo. Di solito, il rimodellamento osseo consiste in un riassorbimento osseo seguito dalla formazione dell'osso, che in condizioni ottimali richiedono rispettivamente circa 10 giorni e 3 mesi. Questa sequenza e questi tempi di rimodellamento ricorrono anche nelle nostre configurazioni per le quali i deterioramenti della resistenza ossea sono associati con l'esposizione a concentrazioni di PM2.5 di 2-3 mesi prima, mentre l’aumento nella forza ossea è associato con l'esposizione a concentrazioni di PM2.5 più alte che 6 mesi prima. Questa non uniformità indica che l'esposizione ambientale a PM2.5 potrebbe essere associata sia al riassorbimento osseo che alla sua formazione.

Studi precedenti hanno riportato associazioni positive tra esposizione a PM2.5 e ormone paratiroideo e osteocalcina, due biomarcatori della formazione ossea, così come con il CTX, un biomarcatore del riassorbimento osseo. Non è chiaro se questo transitorio aumento del turnover e del rimodellamento osseo oltre a determinare un potenziale aumento del rischio di fratture ossee comprometta la salute delle ossa anche a lungo termine.

I meccanismi biologici esatti per cui l'esposizione ambientale a PM2.5 influisce sui fattori di rimodellamento osseo sono sconosciuti, ma i nostri risultati suggeriscono che tali meccanismi potrebbero non essere esclusivi dello stato di gravidanza. Tutti i modelli sono stati reciprocamente impostati secondo le esposizioni a PM2.5 nelle altre fasi, riducendo la probabilità di confondere le esposizioni correlate. Abbiamo scoperto che le esposizioni a PM2.5 durante il terzo trimestre e il primo mese dopo il parto sono inversamente associate al recupero della forza ossea post-partum, coerente con il modello inverso-poi-positivo di forza ossea materna come osservato per il primo e il secondo trimestre di esposizione a PM2,5.

Se le relazioni osservate fossero esclusive della gravidanza, ci si potrebbe aspettare o nessuna associazione tra esposizione a PM2.5 primo mese dopo il parto e recupero della resistenza ossea post-partum, o associazione positiva come quella trovata nel primo e nel secondo trimestre. Quindi, i nostri risultati, combinati con quelli di precedenti studi su esposizione a PM2.5 e BMD in popolazioni statistiche non in gravidanza, suggerirebbero che i meccanismi biologici sottostanti le variazioni, non siano specifici della gravidanza. Come numerose ricerche stanno provando lo stress ossidativo e l'infiammazione possono avere un ruolo e l'inquinamento da PM2.5 provoca danni ossidanti e infiammazione sistemica, entrambi promuovono il riassorbimento osseo inibendone la crescita. L'esposizione al PM2.5 può bloccare i regolatori ormonali del rimodellamento osseo, l'inquinamento da PM è stato collegato alla distruzione degli ormoni sessuali e diversi di questi ormoni sono regolatori sistemici del rimodellamento osseo. Il tempo di esposizione ha diverse conseguenze per la salute. Tenuto conto del lungo periodo, la naturale diminuzione della forza ossea durante il secondo e il terzo trimestre, una maggiore esposizione ambientale a PM nel primo trimestre o all'inizio del secondo trimestre potrebbero comportare una maggiore perdita di forza ossea in seguito alla gravidanza, aggravando questo periodo di suscettibilità a fratture ossee. Al contrario, l'esposizione durante il terzo trimestre o poco dopo la nascita impedirà il normale recupero osseo post-partum, estendendo potenzialmente più a lungo la finestra di suscettibilità alle fratture ossee nel post partum.

La nostra ricerca ha dei limiti. In primo luogo, la misurazione non differenziale dell'esposizione, e che le concentrazioni di PM2.5 siano state stimate sugli indirizzi di residenza e con modelli di previsione spazio-temporale potrebbero avere prodotto un errore, e non avere catturato perfettamente l’esposizione individuale al PM2.5 per un dato giorno. Tuttavia le esposizioni prossimali sono meno suscettibili di quelle personali alla retrocausalità e ai pregiudizi derivanti dal controllo duro su fattori personali come il comportamento. Inoltre, concentrazioni medie di PM2.5 per cinque periodi oltre 1 anno, permettono di captare modelli di esposizione a lungo termine. Di solito un errore di misurazione non differenziale dell'esposizione orienta il dato verso un risultato nullo perché non esiste alcun motivo per ritenere che un errore nelle previsioni di PM2.5 sia correlato alla forza ossea. Nonostante l'errore di misurazione dell'esposizione siamo stati in grado di identificare associazioni statisticamente significative tra esposizione a PM2.5 e forza ossea. Un altro limite è l'assenza di dati sull'attività fisica, i quali potrebbero essere correlati con le concentrazioni di PM2.5 e la resistenza ossea. Anche se non possiamo escludere la possibilità di intervento residuo di questo o altri fattori, non ci aspettiamo che questi avrebbero cambiato integralmente i nostri risultati.

Infine, i risultati ottenuti con il nostro campione di 930 donne incinte di Città del Messico non possono essere estesi ad altre popolazioni. Oltre alle differenze prevedibili nei fattori socialdemografici tra la popolazione analizzata nel nostro studio e le altre, le composizioni ambientali di PM2.5 nelle diverse comunità cambiano in base alle fonti di inquinamento. Per quanto ne sappiamo, questo è il primo studio ad esaminare la relazione tra inquinamento ambientale da PM2.5 con la forza ossea nelle donne in gravidanza. La prospettiva di studio e la misurazione continua dell'esposizione a PM2.5 e della resistenza ossea sono uniche per la coorte PROGRESS e ci hanno permesso di captare l'influenza dell'esposizione a PM2.5 sulla traiettoria delle variazioni della resistenza ossea durante la gravidanza e a 6 mesi dopo il parto e anche di valutare i tempi di tale relazione. 

Gli andamenti specifici e temporali suggeriscono che il recupero potrebbe verificarsi se le esposizioni successive vengono attenuate o ridotte al minimo. In merito alle gravidanze, l’esposizione a un ambiente con elevato PM2.5 all'inizio della gravidanza potrebbe portare a un aumento del rischio di fratture ossee durante la gravidanza medio-avanzata. L'ostacolo nel normale recupero della resistenza ossea del periodo post-partum potrebbe essere dovuto all'effetto della modifica nella forza ossea durante la gravidanza ma potrebbe essere anche un effetto indipendente del PM2.5 non correlato alla gravidanza. Dato l'elevato PM2.5 ambientale riscontrato in molte aree del mondo, in particolare nelle comunità a basso reddito, innovazioni nella tecnologia e politiche orientate a ridurre i livelli di inquinanti potrebbero migliorare la salute pubblica riducendo il rischio di frattura ossea.

Tradotto da Maria Pastore e Martina di Carlo, revisione di Gabriele Glinni, adattamento di Giacomo Alessandroni per PeaceLink. Il testo è liberamente utilizzabile a scopi non commerciali citando la fonte (PeaceLink) e l'autore della traduzione.
N.d.T.: Titolo originale: Association of ambient PM2.5 exposure with maternal bone strength in pregnant women from Mexico City: a longitudinal cohort study
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