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• di tipo botanico• microorganismi e loro tossine • metalli• agenti fumiganti• pesticidi• radionuclidi• droghe animali• Farmaci di sintesi
Tossicità da contaminanti
Limiti per i Metalli pesanti
• Pb < 3 mg/kg• Cd < 0,5 mg/kg• Hg < 0,3 mg/kg
Metalli nei fitoterapici
• Contaminanti delle droghe:– Contaminanti ambientali– Uso agricolo
• Ingredienti delle medicine esotiche
Tossicità da Metalli pesanti
Succede anche da noi….
• Giovane di 18 anni che assumeva 2 pillole 3 volte/die a scopo dimagrante, dopo 3 mesi ha manifestato astenia e inappetenza, poliuria e marcata anemia.
• Diagnosi: nefrite acuta tubulo-interstiziale• Trattamento: steroidi per 2 mesi, con rapido
miglioramento del quadro nefrologico ed ematologico; dopo 6 mesi la creatinemia si è normalizzata. Guarigione completa dopo 15 mesi.
• Le pillole a base di Fucus contenevano un elevato contenuto di As (9.4 mg/Kg)
Metalli
Metalli, come elementi non sono biodegradabili. Sono elementi ubiquitari, che si ritrovano nel suolo, nell’aria, nell’acqua, nel cibo seguendo:
1) Un ciclo geologico, con l’erosione del terreno in seguito alle precipitazioni e la successiva sedimentazione negli oceani da dove vengono ricaptati;
2) Un ciclo biologico, con la bioconcentrazione da parte di piante e animali e l’entrata nella catena alimentare.
Metalli• Inizialmente si prendevano in considera-
zione solo gli effetti acuti, ma poi è ri-sultato evidente che il maggiore proble-ma è legato all’esposizione cronica, in cui la sintomatologia può essere non evidente o subclinica.
• I principali veicoli di metalli pesanti sono rappresentati dagli alimenti e dalle fonti ambientali.
Tossicità da metalli: esposizione, trasporto escrezione
• Le principali vie di assorbimento sono:– Cute– Tratto respiratorio– Tratto gastrointestinale
• La tossicità dei metalli è dovuta principalmente alla capacità dello ione metallico libero di interagire con siti attivi di enzimi e proteine
• Escrezione attraverso tratto respiratorio, urine, feci, sudore ed eliminazione nei capelli e per desquamazione della cute (es. arsenico)
• La concentrazione dei metalli nel sangue e nelle urine dà una indicazione di un’intossicazione acuta
• La concentrazione di metalli nei capelli dà un’indicazione di un’esposizione a lungo termine.
Tossicità da metalli
• Determinata dalla concentrazione che raggiungono a livello cellulare.– Metalli essenziali (Cu, Fe, Mg, Zn)– Metalli non essenziali (As, Cd, Pb, Hg)
Arsenico
Ubiquitario: H20 potabile, cibi e aria.
Impiegato principalmente in agricolturacome pesticida, ma anche nell’industriadel vetro e della ceramica e nellapreparazione dei farmaci.
ArsenicoAs può essere presente in forma trivalente o
pentavalente, inorganica od organica. Forma Trivalente è la più tossica• Composti inorganici: - Arseniati (As04
3-) abbondanti e meno tossici: vengono escreti dai reni rapidamente
- Arseniti (H2AsO3- e H2AsO32-) più tossici: si
legano a proteine tissutali (capelli e unghie).• Composti organici:
Formati da As trivalente o pentavalente, meno tossici dei composti inorganici.
Arsenico: tossicocinetica
• Prevalente la via inalatoria (forma trivalente); assunzione anche attraverso l’acqua potabile
• Siti di accumulo: cute• Eliminazione: feci, urine e desquamazione
cutanea• As inorganico può essere metabolizzato
– Metilazione (monometil o dimetil arsenico)– La forma pentavalente può essere ridotta alla
forma trivalente più tossica
Tossicità da Arsenico• Intossicazione acuta: rara (volontaria)
febbre, anoressia, epatomegalia, aritmie fino ad arresto cardiocircolatorio (70-180 mg di As inorganico);
• Intossicazione cronica: organo bersaglio: pelle, iperpigmentazioni cutanee, cheratosi e tumore cutaneo. Danno epatico, gravi discrasie ematiche, neuropatie periferiche.
Capelli e urina sono indicatori biologici di As
Piombo• Pb è presente sia in forma organica che
inorganica; • è naturalmente presente nel suolo ed è molto
diffuso nell’atmosfera (emissioni industriali di fonderie, fabbriche che producono batterie, contenuto nelle vernici, nei coloranti chimici).
• Inoltre è possibile la contaminazione di acqua potabile a causa di cessioni da parte delle tubature.
PIOMBO
Fonti di esposizione:• Cibo• Acqua
Tossicità da Piombo• Nell’adulto il Pb assunto per via orale
viene assorbito per il 5-15 % • Nei bambini la ritenzione è maggiore e
può arrivare al 50 %. L’assorbimento del Pb è regolato per una
certa frazione dallo stesso meccanismo che controlla il Calcio.
Tossicità da Piombo
• Dopo assorbimento: – Accumulo prevalente nel tessuto osseo, e in
alcuni tessuti molli (SNC e sangue);– Escrezione con urine e feci.
Indicatore biochimico sensibile (anche in assenza di effetti rilevabile): effetti sulla biosintesi dell’Eme.
Intossicazione acuta rara.
Tossicità da PiomboIntossicazione cronica e subcronica:• Sintomi aspecifici: coliche e dolori addominali• Sistema ematopoietico (anemia)• Elevata neurotossicità
– soprattutto per i bambini, encefalopatia con alterato sviluppo cerebrale, ritardi nello sviluppo mentale e deficit cognitivi permanenti, manifestazioni epilettiche.
– negli adulti si può avere encefalopatia e neuropatia periferica caratterizzata da demielinizzazione segmentale e degenerazione neuronale.
Cadmio
Cd si trova in natura generalmente associato con altri metalli come Pb e Zn.Usato come pigmento per pitture e plastiche, materiale catodico per batterie e in alcuni fertilizzanti.
Cadmio: fonti di esposizione
• Fonti principali di esposizione: – Cibo– Acqua – Fumo di sigaretta– Esposizione industriale.Intossicazione per via respiratoria più grave
Tossicità da Cadmio• Manifestazioni tossiche acute:- dopo assunzione di Cd con il cibo:
irritazione dell’epitelio gastrointestinale con nausea, vomito e dolori addominali
- dopo esposizione occupazionale:polmonite acuta ed edema polmonare
Tossicità da Cadmio• Manifestazioni tossiche croniche:- dopo assunzione di Cd con il cibo
- Rene: degenerazione e necrosi tubulare, infiammazione, fibrosi
- dopo esposizione occupazionale (assorbimento polmonare)- Sistema respiratorio: bronchite cronica, fibrosi
progressiva delle basse vie aeree, danno alveolare che porta ad enfisema.
Cadmio nei Semi di Lino
• Poche droghe vengono usate tal quali• In questo caso tutti i Me presenti possono
venir assorbiti.• Semi di lino spesso con livelli di Cd > 0.1
(0.6) mg/kg, possono portare ad assunzione di 30 µg/die.
• Livello massimo tollerabile = 60 µg/giorno.
Mercurio: fonti di contaminazione
Abbondante in tutta la crosta terrestre:- Degassazione naturale della crosta
terrestre (2700-6000 t/anno)- Utilizzo industriale (2000-3000 t/anno)
- antimuffa per vernici e carta, - industria della plasticaObsoleto l’uso in agricoltura e in terapia.
Mercurio
Può essere presente in natura come:- Mercurio elementare, liquido a temperatura ambiente, ma i vapori di Hg (Hg0) sono più pericolosi rispetto alla forma liquida.- Mercurio inorganico (Hg+ e Hg2+), che dà ori-gine a composti mercurici (HgX2) e mercuriosi (HgX)- Mercurio organico, di solito bivalente.
Mercurio: tossicocinetica• Hg elementare:
– assunzione per inalazione– eliminazione per esalazione (parziale)– elevata affinità per SNC.
• Hg inorganico:– assorbimento attraverso tratto GI ( 7%)– accumulo nei reni
• Hg organico:– assorbimento attraverso tratto GI ( 90-95%)– accumulo nel cervello e nel SNTutte le forme attraversano la placenta
Tossicità da Mercurio
• Vapori di Mercurio: problemi polmonari e a carico del SNC (sindrome astenico-vegetativa o micromercurialismo)
• Hg inorganico: – eventi corrosivi a livello del tratto GI– danni renali dopo 24 ore.
• Hg organico: Metilmercurio: più tossico!Effetti più importanti a carico:- del SNC (perdita di memoria, parestesia, atassia, problemi alla vista, tremori, neuroastenia fino a coma e morte)- del feto.
Tossicità da Mercurio
A livello cellulare tutti i composti del Hg interagiscono con:
- i gruppi –SH
inducendo danno aspecifico e morte cellulare.
• di tipo botanico• microorganismi e loro tossine • metalli• agenti fumiganti• pesticidi• radionuclidi• droghe animali• Farmaci di sintesi
Tossicità da contaminanti
Agenti fumiganti
• Sono composti con elevata tensione di vapore, che fornisce loro proprietà volatili.
• Vengono ben assorbiti per via cutanea, inalatoria e orale.
• Usati per decontaminazione e disinfesta-zione delle droghe fino agli anni 90.
Ossido di etilene
• Esposizione cutanee– Edema, bruciore e vesciche
• Intossicazioni acute:– mal di testa, nausea, depressione del SNC
• Esposizione a dosi elevate:– Edema polmonare e aritmie cardiache
Agenti fumiganti
• Ossido di etilenePuò influenzare la composizione fitochimica delle droghe, formando composti con proprietà farmacologiche e tossicologiche non completamente note.