Uno studio del MIT rileva che i bambini sono più vulnerabili alle sostanze chimiche cancerogene presenti nell’acqua.

Un comune contaminante potrebbe rappresentare, in modo silenzioso, un rischio di cancro per i bambini di gran lunga superiore a quanto si pensasse. Lo rivela uno studio del MIT secondo cui che un comune contaminante ambientale, l’NDMA (N-nitrosodimetilammina), presente nell’acqua inquinata, in alcuni farmaci e persino negli alimenti trasformati, potrebbe rappresentare un rischio di cancro molto maggiore per i bambini rispetto agli adulti.

In esperimenti condotti sui topi, i giovani animali esposti alla sostanza chimica hanno sviluppato danni al DNA e tumori significativamente maggiori, nonostante la stessa esposizione iniziale degli adulti. La differenza fondamentale risiede nella velocità di divisione cellulare dei bambini, che trasforma i danni precoci al DNA in mutazioni pericolose con molta più facilità.

Lo studio

Un nuovo studio del MIT indica che una sostanza chimica cancerogena presente in alcuni farmaci e nell’acqua potabile contaminata da attività industriali potrebbe rappresentare un rischio molto maggiore per i bambini rispetto agli adulti.

In esperimenti condotti sui topi, i ricercatori hanno scoperto che gli animali giovani esposti ad acqua contenente questo composto, chiamato NDMA, sviluppavano danni al DNA e tumori in misura molto maggiore rispetto ai topi più anziani sottoposti alla stessa esposizione.

Questi risultati potrebbero contribuire a chiarire precedenti scoperte che collegavano l’esposizione prenatale all’NDMA a tassi più elevati di tumori infantili tra le persone residenti vicino a un sito contaminato a Wilmington, nel Massachusetts. La ricerca sottolinea inoltre l’importanza di studiare come i potenziali agenti cancerogeni influenzino le persone nelle diverse fasi della vita.

Il lavoro è stato pubblicato su Nature Communications; Lindsay Volk, è l’autrice principale mentre Bevin Engelward, professore di ingegneria biologica al MIT è l’autore senior.

L’NDMA (N-nitrosodimetilammina) si forma come sottoprodotto di diversi processi industriali. È presente anche nel fumo di sigaretta e nelle carni lavorate. Negli ultimi anni, è stata rilevata in alcune formulazioni dei farmaci (valsartan, ranitidina e metformina). Negli anni ’90, l’NDMA è stata riscontrata anche nell’acqua potabile di Wilmington, nel Massachusetts, a causa dell’inquinamento proveniente dallo stabilimento della Olin Chemical.

Un rapporto del 2021 del Dipartimento della Salute del Massachusetts ha suggerito una correlazione tra tale contaminazione e un maggior numero di casi di cancro infantile nella zona. Tra il 1990 e il 2000, a Wilmington, a 22 bambini è stato diagnosticato un tumore. I pozzi interessati sono stati chiusi nel 2003.

Nello stesso anno, Engelward e colleghi hanno pubblicato una ricerca che spiegava come l’NDMA possa innescare il cancro a livello molecolare. In quest’ultimo lavoro, il team si è concentrato sulla comprensione del perché i giovani sembrino essere più vulnerabili degli adulti.

La maggior parte degli studi sui cancerogeni si basa su topi adulti, in genere di almeno 4-6 settimane di età. In questo studio, i ricercatori hanno confrontato due gruppi: topi giovani di 3 settimane e topi adulti di 6 mesi. Entrambi i gruppi hanno bevuto acqua contenente bassi livelli di NDMA, circa cinque parti per milione, per un periodo di due settimane.

Una volta all’interno dell’organismo, l’NDMA viene metabolizzato da un enzima epatico chiamato CYP2E1. Questo processo crea sottoprodotti dannosi che legano piccole unità chimiche, note come gruppi metilici, al DNA. Queste modifiche formano lesioni chiamate addotti.

Esaminando il tessuto epatico, gli scienziati hanno scoperto che sia i topi giovani che quelli adulti sviluppavano livelli simili di questi addotti iniziali del DNA. La differenza si manifestava nella risposta successiva delle cellule. Nei topi giovani, il danno portava a un accumulo di rotture del DNA a doppio filamento, che si verificano quando le cellule tentano di riparare gli addotti. Queste rotture possono introdurre mutazioni che alla fine conducono al cancro al fegato.

Al contrario, i topi adulti non presentavano quasi nessuna rottura a doppio filamento e molte meno mutazioni. Anche i loro fegati non sviluppavano malattie gravi o tumori, nonostante avessero livelli simili di danno iniziale al DNA.

Ulteriori analisi hanno dimostrato che il fattore chiave alla base di questa differenza è la velocità di divisione cellulare. Nei fegati giovani, le cellule crescono e si dividono attivamente, il che aumenta la probabilità che i danni al DNA si trasformino in mutazioni permanenti. Le cellule epatiche adulte si dividono molto meno frequentemente, avendo così più tempo per riparare i danni prima che diventino nocivi.

Sebbene il fegato abbia mostrato gli effetti più evidenti, un piccolo numero di topi ha sviluppato anche altri tipi di cancro, tra cui il cancro ai polmoni e il linfoma.

Per facilitare l’osservazione delle mutazioni, molti esperimenti hanno utilizzato topi privi di due sistemi chiave di riparazione del DNA. Questo approccio accelera la formazione delle mutazioni e riduce il numero di animali necessari per lo studio.

Tuttavia, anche nei topi con un normale meccanismo di riparazione del DNA, gli animali giovani hanno comunque manifestato rotture a doppio filamento indotte da NDMA, una rapida rigenerazione cellulare e mutazioni diffuse che non si osservano negli adulti. Ciò accade perché le cellule in rapida divisione subiscono danni al DNA più velocemente di quanto questi possano essere riparati.

I ricercatori hanno anche scoperto che l’aumento della divisione cellulare nei topi adulti modificava l’esito. Quando i topi adulti venivano trattati con ormone tiroideo, che stimola la crescita delle cellule epatiche, le loro cellule iniziavano ad accumulare mutazioni a velocità simili a quelle osservate nei topi giovani. Precedenti studi del laboratorio di Engelward avevano dimostrato che anche l’infiammazione può incrementare la divisione cellulare, suggerendo che condizioni che stressano il fegato potrebbero aumentare la vulnerabilità all’NDMA.

“Certamente non vogliamo affermare che gli adulti siano completamente immuni all’NDMA”, afferma Volk. “Tutto influisce sulla suscettibilità a un agente cancerogeno, che si tratti di genetica, età, alimentazione e così via. Negli adulti, un’infezione virale, una dieta ricca di grassi o un consumo cronico e eccessivo di alcol possono influenzare la proliferazione cellulare nel fegato e potenzialmente renderli più suscettibili all’NDMA.”

Il team sta ora studiando come una dieta ricca di grassi possa influenzare il rischio di cancro negli animali esposti all’NDMA.

Volk LB, Norales M, Karjane C, Corrigan JJ, Alcaraz AJ, Pribyl LJ, Bugher NA, Blawas M, Dulski I, Arunachalam E, Gubina N, Michelsen E, Pichappan K, Yakimchuk N, Swanson M, Ma D, Levine SS, Plata DL, Croy RG, Samson LD, Essigmann JM, Yauk CL, Carrasco SE, Engelward BP. Early life exposure to N-nitrosamine drives genotoxicity, mutagenesis, and tumorigenesis in DNA repair-deficient mice. Nat Commun. 2026 Apr 14. doi: 10.1038/s41467-026-71753-w. Epub ahead of print. PMID: 41980981.