I perturbatori endocrini Cosa sono i perturbatori endocrini, dove si trovano e quali effetti hanno sulla nostra salute

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I perturbatori endocrini sono composti chimici (in genere composti organici) che sono in grado di interferire con l’attività del sistema endocrino.

Il sistema endocrino è il sistema con cui il corpo coordina le attività di diversi organi e tessuti in relazione alle necessità e agli stimoli dall’ambiente esterno (un po’ come fa il sistema nervoso con il movimento dei muscoli – e infatti i due sistemi lavorano a stretto contatto). Tra le attività che vengono coordinate dal sistema endocrino ci sono il metabolismo basale, l’omeostasi, la crescita e lo sviluppo, la risposta allo stress e la riproduzione. Per agire il sistema endocrino si serve di molecole solubili dette ormoni.

Gli ormoni sono molecole segnale, sostanze chimiche prodotte da organi chiamati “ghiandole endocrine” con lo scopo di trasmettere un messaggio a cellule e tessuti situati in genere a considerevole distanza dalla ghiandola stessa. Una volta arrivati a destinazione gli ormoni funzionano legandosi a proteine, dette recettori, che possono essere situati sulla membrana o all’interno della cellula; dopo questo legame parte una cascata di reazioni chimiche che in genere coinvolge diverse proteine (dette segnalatori secondari). Per legare la molecola ormonale il recettore ha un sito (detto sito attivo) che ha la una forma complementare alla molecola che deve legare, come due tessere di un puzzle: in questo modo ogni ormone riesce ad arrivare solo a quelle cellule e quei tessuti che sono interessati dalla sua azione (potrebbero essere tutti o solo alcuni).

Gli enzimi e gli ormoni lavorano riconoscendo specifiche molecole dalla forma.
Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:227_Steps_in_an_Enzymatic_Reaction-01.jpg

Molte proteine sono catalizzatori, hanno cioè il compito di rendere più veloci le reazioni chimiche. Questi catalizzatori proteici sono chiamati “enzimi” e sono gli strumenti della vita come la conosciamo; gli enzimi sono capaci di riconoscere e legare specifiche molecole (substrati) e sono così specifici nel riconoscimento dei loro substrati che sono in grado di distinguere tra molecole chimicamente identiche ma diverse solo per simmetria. Queste molecole sono dette chirali e sono, per farla molto semplice, come la stessa molecola vista allo specchio (due molecole così fatte sono dette “enantiomeri”). Questo livello di precisione così alto è possibile perché gli enzimi riconoscono la “forma” tridimensionale della molecola.

Le molecole chirali sono identiche nella composizione ma diverse nella forma: come la mano destra e la sinistra non possono sovrapporsi, sono “enantiomeri”.
Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Chirality_with_hands.svg

Tutti i composti chimici hanno una forma, ovvero una struttura tridimensionale. Seppure due composti sono diversi da un punto di vista chimico (delle proprietà e della reattività) esse possono avere una forma molto simile, questo è un problema per gli enzimi che possono venire imbrogliati da una molecola che sembra il loro substrato. Questa proprietà degli enzimi viene sfruttata dalla farmacologia per costruire molecole che somigliano al substrato di un enzima e che ne bloccano invece l’attività. Esempi di queste molecole sono gli antibiotici sulfamidici e il tossicissimo fluorocitrato.

I perturbatori endocrini funzionano nello stesso modo: si sostituiscono ad un ormone a cui somigliano o ad un suo precursore. Nel primo caso mimano l’effetto di un ormone (è il caso del nonilfenolo e dell’ormone estrogeno), legandosi al suo recettore e bloccandolo (inibizione competitiva); nell’altro interferendo con la produzione o l’eliminazione di un ormone. In altri casi il perturbatore endocrino può essere una molecola molto diversa dall’ormone ed agisce bloccando il recettore o i suoi enzimi legandosi in parti dell’enzima diverse dal sito attivo e bloccandone l’attività (inibizione non-competitiva).

A sinistra un ormone estrogeno, l’estradiolo; a destra la molecola interferente, il nonilfenolo.
Fonte: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:NonylphenolEstradiol.png

I perturbatori endocrini non sono strani composti presenti in qualche particolare prodotto, sono semplici molecole usate comunemente nell’industria e nell’agricoltura (BPA, ftalati, DDT, ecc.) o anche naturalmente presenti nell’ambiente (fitoestrogeni). Nel 2015 l’Endocrine Society ha pubblicato uno statement a proposito dei diversi perturbatori endocrini conosciuti e dei loro effetti. In particolare spiccano problematiche come obesità, diabete, cancro e riproduzione femminile.

Evitarli completamente, purtroppo, non è possibile; queste molecole sono in quasi tutti gli ambienti. La cosa migliore da fare è lavare bene frutta e verdura quando le si mangia e non riutilizzare mai bottiglie di plastica.

Matteo Bonas

Bibliografia

Gore, A. C., Chappell, V. A., Fenton, S. E., Flaws, J. A., Nadal, A., Prins, G. S., … & Zoeller, R. T. (2015). EDC-2: the Endocrine Society’s second scientific statement on endocrine-disrupting chemicals. Endocrine reviews, 36(6), E1-E150.

Gabriel, F. L., Routledge, E. J., Heidlberger, A., Rentsch, D., Guenther, K., Giger, W., … & Kohler, H. P. E. (2008). Isomer-specific degradation and endocrine disrupting activity of nonylphenols. Environmental science & technology, 42(17), 6399-6408.

Amaro, A. A., Esposito, A. I., Mirisola, V., Mehilli, A., Rosano, C., Noonan, D. M., … & Angelini, G. (2014). Endocrine disruptor agent nonyl phenol exerts an estrogen-like transcriptional activity on estrogen receptor positive breast cancer cells. Current medicinal chemistry, 21(5), 630-640.

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