Appunti di Tossicologia veterinaria

Introduzione alla tossicologia

Dalla farmacologia sappiamo che farmaco e veleno coincidono e che la loro azione dipende dalla dose, però il veleno a differenza del farmaco può alterare una funzione fisiologica e portare a patologia (mentre il farmaco la ristabilisce).

Divisioni della tossicologia

La tossicologia si divide in:

• Tossicologia generale -> tossicocinetica e tossicodinamica, conoscere l’effetto (relazione dose risposta) di una sostanza cioè l’alterazione dello stato patologico che si manifesta con segni e sintomi; quindi, si parla di tossicologia clinica, che distingue intossicazioni acute e croniche. La tossicologia clinica si basa sulla diagnosi e sulla terapia di animali pet e da produzione, ma anche di animali selvatici nel momento in cui si è iniziato a parlare di one health (ispezione degli alimenti o emergenze non epidemiche come versamento di veleni o inquinanti nell’ambiente).
• Tossicologia ambientale -> che interessa i vari inquinanti chimici a cui sono esposti animali e uomo in determinati ambienti.
• Tossicologia speciale -> sostanze chimiche nello specifico che causano intossicazione (farmaci, alimenti, pesticidi, erbicidi ecc.).

Diagnosi di intossicazione

La diagnosi di intossicazione in uno studio di tipo clinico deve includere:

• Cosa ha mangiato/ingerito/assunto l’animale.
• La fonte da cui deriva la sostanza.
• La quantità (il dosaggio) ingerita.
• I sintomi, che possono essere specifici o generici (diagnosi differenziale).
• Il meccanismo d’azione (che è diverso nelle varie specie).
• La terapia, che può essere specifica (antidoto, poco frequente perché ci sono pochi antidoti) o asintomatica (la terapia più asintomatica che si può utilizzare sono i fluidi (acqua/diuretici), con l’obiettivo di aumentare l’eliminazione e abbassare la concentrazione della sostanza, eventualmente posso dare epatoprotettori come amminoacidi che aiutano il fegato a metabolizzare coniugando. Nel caso un cane si sia imbrattato sulla cute con una sostanza tossica lo toso, soluzione più veloce ed efficace! Se la sostanza è stata ingerita per via orale si attua una lavanda, con qualcosa che impedisca l’assorbimento).

Tossicologia generale

La tossicologia veterinaria prevede l’intervento terapeutico in animali intossicati/avvelenati. Non c’è differenza tra intossicato e avvelenato, perché tossico e veleno sono sostanze chimiche che vanno a determinare un’alterazione dello stato fisiologico.

La tossicologia veterinaria è una branca delle discipline cliniche che studia la natura chimica (che ci permette di capire il meccanismo d’azione e quindi come poterla bloccare prima che venga assorbita e quindi riduco l’effetto tossico perché riduco la biodisponibilità), le proprietà, le dosi, gli effetti, la diagnosi e la terapia delle sostanze tossiche.

La tossicocinetica è la capacità di determinate sostanze di raggiungere distretti in cui la sostanza determina il suo effetto tossico.

La tossicità si può declinare in vari modi: acuta, subacuta, cronica, subcronica…

Negli studi di tossicità molte volte la capacità di identificare un’intossicazione sta nella capacità di identificare un segno o sintomo clinico! Molte sostanze possono, però, dare effetti neurotossici/comportamentali e quindi di difficile interpretazione perché non presentano lesioni o alterazioni biochimiche misurabili.

Esempi storici di intossicazione

Esempio: Nel dopoguerra (anni 50/60) quando è esplosa l’industria chimica sono stati prodotti molti prodotti a base di cloro. I sottoprodotti della lavorazione industriale venivano buttati e sotterrati nell’ambiente o nelle acque. Dopo vari anni si accorsero che i figli dei pescatori dei grandi laghi americani manifestavano problemi neurologici comportamentali e questo fu fatto risalire al consumo di pesci contaminati con le sostanze di scarto dell’industria chimica!!!

Oppure il sequestro di animali dal Belgio per intossicazione da diossina, derivata dagli oli minerali scambiati con gli oli vegetali (per la grassatura dei mangimi).

Definizione di sostanze tossiche

Un tossico è una sostanza chimica che quando viene a contatto con un organismo ne altera lo stato fisiologico in maniera indesiderata.

L’intossicazione è una malattia, acuta o cronica, che si ha in seguito all’esposizione di un organismo a una sostanza tossica estranea. È un fenomeno complesso, è un risultato che riguarda le sostanze, l’organismo e l’interazione tra la sostanza e l’organismo vivente.

A differenza della farmacologia, è possibile declinare la grandezza dell’effetto tossico (subletale, letale, comportamentale…) basta avere le capacità di misurare. Le sostanze possono essere estranee sia qualitativamente che quantitativamente, alcune sostanze possono dare alterazioni metaboliche che portano alla mancata eliminazione di un determinato composto (accumulo di quella sostanza). Inoltre, il concetto di estraneo deve essere sempre collegato alla definizione di dose e al tempo di esposizione, perché distinguono l’intossicazione in acuta e cronica.

Intossicazione acuta e cronica

L’intossicazione acuta è dovuta a una dose elevata che in poco tempo fa manifestare le alterazioni, e quindi spesso è possibile associare causa ed effetto (in relazione al tempo=veloce).

Mentre l’intossicazione cronica può essere dovuta a un’esposizione lenta (dosaggi minori però ripetuti nel tempo) oppure a una esposizione unica che causa un effetto tossico a lungo termine (un esempio tipico sono le sostanze mutagene, che danno un effetto tumorale molto dopo l’esposizione all’agente mutageno).

L’esposizione non è a una singola sostanza solitamente, ma a un mix di sostanze anche a bassi dosaggi; quindi, capire l’effetto cumulativo e sinergico di tutte le sostanze con cui il soggetto viene in contatto tutti i giorni descrive l’effetto che ha sulla vita di questo individuo.

Principio di Paracelso

Nessuna sostanza è un veleno di per sé, ma è la dose che fa della sostanza un veleno. (Paracelso).

Determinanti dell'effetto tossico

L’effetto tossico (Et) dipende da:

• La concentrazione della sostanza nella biofase, in relazione al tempo (la biodisponibilità in relazione all’effetto tossico diminuisce al diminuire dell’assorbimento o all’aumento di metabolismo o eliminazione).
• Il numero dei recettori (che dipendono dal soggetto, età, sesso, razza, specie ecc.).
• L’affinità sostanza-recettore (un legame irreversibile per la maggior parte delle sostanze tossiche).

Fattori che condizionano la risposta tossicologica

• Fattori relativi alla sostanza: dose (quantità di sostanza espressa in mg/kg o ml/kg), caratteristiche molecolari, meccanismo d’azione. Importanti per riconoscere i segni o sintomi di un’intossicazione.
• Fattori legati all’individuo: via di contatto o assunzione (respiratoria, cutanea o orale), tossicocinetica, caratteristiche del soggetto e tipo di soggetto (cane da lavoro, da guardia, da compagnia, per cani con diverse attitudini sono tipiche diverse intossicazioni!).
• Fattori legati al tempo di contatto: si distingue l’intossicazione acuta e cronica (più difficile da diagnosticare).

Classificazione delle sostanze in categorie correlate alla loro tossicità

La classificazione di queste sostanze avviene in base alla dose tossica nell’uomo, perché negli animali si avrebbero valori tutti diversi nelle varie specie e razze. Gli indici di tossicità sono:

• 1= praticamente atossiche (+ di 15 g/kg) (come gli alimenti, che non sono particolarmente tossici, se non si supera certe quantità).
• 2= leggermente tossiche (5-15 g/kg)
• 3= moderatamente tossiche (0,5-5 g/kg)
• 4= molto tossiche (50-500 mg/kg)
• 5= altamente tossiche (5-50 mg/kg)
• 6= supertossiche (- di 5 mg/kg)

Tipologie di esche

Ci possono essere intossicazioni accidentali, e quindi è necessario conoscere la tipologia di cane, l’ambiente e la possibilità con cui l’animale raggiunge la determinata sostanza tossica. Però ci sono anche le intossicazioni dolose (di cui la maggior parte sono acute, NB: la stessa sostanza in base al tipo di intossicazione acuta o cronica può dare sintomatologie molto diverse!!).

Quindi bisogna conoscere le sostanze tossiche tipiche di questi avvelenamenti dolosi, la loro potenza (la cui unità di misura è la DL50 generalmente per l’assunzione orale), il loro meccanismo d’azione (ci possono essere veleni generici, cardiotossici, neurotossici, epatotossici, nefrotossici…) e un altro aspetto di cui tener conto è la reperibilità della sostanza (più una sostanza è facilmente reperibile più è frequentemente usata in casi di avvelenamento doloso, come farmaci come le benzodiazepine e altri tranquillanti).

Deve essere tenuta in considerazione anche l’etologia (comportamento) dell’animale a cui è diretta l’intossicazione dolosa (guardia, lavoro, affezione, predisposizione al gioco…). Chi avvelena, inoltre, agisce per impedire o ridurre al minimo la possibilità di poter intervenire. (A meno che non si parli di esche di avvertimento, che non sono vere e proprie esche avvelenate).

Esche per cani da guardia

- Palla da tennis riempita di stricnina (rodenticida): deve essere una qualsiasi cosa che non attira l’attenzione per non fare allarmare il proprietario (non necessariamente la palla da tennis, anche un peluche o un pezzo di stoffa). In questi casi viene utilizzato un veleno molto potente, perché nella maggior parte dei casi ne esce poco dalla palla tennis e quel poco deve bastare per eliminare il cane.

Esche per predatori selvatici

Cambia l’etologia degli animali e quindi non c’è attitudine al gioco per cui la palla non è la prima scelta.

• Testa di gallina imbottita di anticolinesterasici, parasimpatico litico ad azione indiretta irreversibile con sintomatologia di tipo nervoso.
• Le uova (mangiate da faine o volpi) che vengono svuotate e riempite di sostanze come anticolinesterasici, endofulfan o pirimicarb (carbammato).
• Salsicce imbottite, formaggio o patate imbottite (anticoagulanti, metaldeide…).
• Carcasse riempiti di fosfuro di zinco (di colore scuro e odore tipico e riconoscibile agliaceo).
• Esche vive, legate che appaiono la scelta più debole e migliore per i predatori selvatici.

Queste esche vengono utilizzate per ridurre le popolazioni dei predatori quando le aree di caccia devono essere ripopolate. In questo caso l’importante è che sia causata la morte e non è necessario utilizzare un veleno molto potente. Possono esserci avvelenamenti a relais quando il cadavere avvelenato viene mangiato da un altro predatore (avvoltoi, corvi, rapaci…).

NB: gli anticoagulanti determinano la loro azione dopo qualche giorno; quindi, per aumentarne l’azione si creano lesioni per creare emorragie nei giorni seguenti. (Ciò dimostra che la gente che usa questi veleni li conosce molto bene scientificamente). Spesso vengono aggiunti anche pezzetti di vetro, che determinano lesioni che aumentano l’assorbimento attraverso la membrana (la membrana integra permette un assorbimento minore).

Esche per cani da tartufo

Solitamente alla base degli avvelenamenti dolosi dei cani da tartufo ci sono altri “tartufai” che agiscono per difendere il territorio di ricerca. Il cane da tartufo solitamente lavora sempre sotto osservazione, il momento di più bassa attenzione del proprietario è l’arrivo al parcheggio. Quindi chi mette le esche deve segnalarle come visibile per se stesso e il suo cane, e soprattutto devono essere esche piccole e molto potenti, come sostanze convulsionanti che non permettono il trasporto dell’animale.

Alcuni per ovviare al problema utilizzano la museruola, ma possono essere messi liquidi come glicole etilenico (odore dolce e che attira il cane) in aggiunta ad altri veleni nel terreno o nell’incavo di alberi.

Esca "esasperata"

Esca creata da una persona che non conosce le sostanze e i meccanismi alla base della loro azione, ma che sono “esasperate” da proprietari e cani irrispettosi.

• Un pezzo di prosciutto troppo grosso con un anticoagulante, in cui il rapporto tra l’edibile e il veleno è troppo a favore della porzione edibile e inoltre il veleno è troppo poco potente.

Metodologie di prelievo e analisi farmaco-tossicologiche

La diagnosi di avvelenamento non è altro che un percorso logico che inizia dal momento in cui abbiamo notizia di uno o più animali malati e il processo ci inizia a indirizzare verso un sospetto di intossicazione. Poi si passa a cercare di avere la conferma dell’intossicazione, perché se abbiamo la conferma significa che il nostro processo logico è giusto e che l’eventuale trattamento fatto va nella direzione giusta (perché nel tempo che intercorre tra l’invio dei campioni e l’arrivo della risposta il veterinario comunque deve iniziare una terapia!).

Se opero nel modo più corretto possibile ottengo una risposta veritiera e oggettiva.

Quando effettuare prelievi di campioni

Quando è necessario effettuare prelievi di campioni da sottoporre ad analisi chimiche per la ricerca di sostanze ad azione farmacologica e/o tossicologica?

• Nei casi di sospetta intossicazione, quando il processo diagnostico porta a un’intossicazione (di una determinata sostanza che causa quella sintomatologia).
• Per ragioni di medicina legale.
• Per valutazione della presenza di residui, come nel caso di piani nazionali di controllo dei prodotti alimentari di origine animale.
• Per valutazioni eco tossicologiche, cioè analisi ambientali.

Diagnosi di sospetta intossicazione

La diagnosi di sospetta intossicazione (abito diagnostico molto personale) si fa quando:

• L’evento patologico si manifesta rapidamente (con pochi o nessun segno premonitore). Non è come nelle malattie infettive in cui si ha febbre come segno premonitore in tutti i casi, nelle intossicazioni la malattia si manifesta non appena viene raggiunta la biodisponibilità efficace.
• Si ha la comparsa della stessa sintomatologia su più soggetti contemporaneamente, non a macchia d’olio in maniera progressiva sul numero di soggetti crescente.
• La febbre è assente, con eccezione dei veleni convulsivanti (le forti contrazioni muscolari creano molta energia che viene dispersa sotto forma di calore)/dell’urea (nei bovini)/degli erbicidi. Gli erbicidi sono disaccoppianti della fosforilazione ossidativa, quindi non c’è più la possibilità di immagazzinare energia chimica nel legame fosforico e questa viene dispersa come energia termica.
• Si ha un’evoluzione verso una morte rapida, perché in genere si parla di intossicazioni di tipo acuto (stricnina e cianuri). Con ovviamente delle eccezioni, come veleni che causano la morte dopo 30/40 giorni dalla loro assunzione.
• La sintomatologia non è rapportabile ad infezioni virali, batteriche, parassitarie…

In genere, l’approccio metodologico più comune è quello di tipo “positivo”: quando abbiamo un animale di fronte si pensa a cosa potrebbe essere tra le cose che conosciamo. Mentre l’approccio di tipo “negativo” è quello ad esclusione, ed è quello meno diffuso e più complesso ma che ci porta a fare meno errori (ci sono meno condizionamenti).

La diagnosi di sospetta intossicazione si ha in due casi principali: quando si fa una diagnosi differenziale ma non si identifica la sostanza; oppure quando si ha un’idea precisa della natura della sostanza chimica chiamata in causa. Una cosa importante durante la diagnosi è capire come l’animale è venuto in contatto con quella sostanza.

Diagnosi di avvelenamento certo

Noi facciamo diagnosi di avvelenamento certo quando nei tessuti, nel sangue, nelle urine, nel contenuto gastrico, nel vomito ecc si ritrova una determinata sostanza ad una concentrazione tale da far correlare la sintomatologia osservata nel soggetto e la dose e il meccanismo d’azione della sostanza stessa. Inoltre, possiamo anche avere un riscontro di tipo istopatologico.

Nei casi di sospetta intossicazione il prelievo di campioni, in soggetti vivi o morti, deve essere effettuato tenendo conto dei fattori che possono condizionare negativamente la ricerca e la messa in evidenza della sostanza ad azione farmacologica/tossicologica:

• Tipologia del campione (non è il caso di mandare organi interi).
• Condizioni di prelievo (rischio di inquinamento del campione).
• Compilazione di una scheda clinico-tossicologica (che può essere utile se c’è il confronto con un medico veterinario per la conferma della diagnosi).
• Invio del campione.

Casi di sospetta intossicazione quando non conosco la sostanza

In un soggetto vivo:

• Campione di sangue di circa 20 ml (intero, siero, plasma).
• Vomito o boli merici.
• Urina (dopo un po’ di tempo dall’intossicazione, perché deve esserci il tempo di eliminazione necessario).
• Peli (da 20 a 30 grammi); nel caso in cui si sospettano intossicazioni croniche, come intossicazioni da metano.

In un soggetto morto:

• Si fa l’autopsia (se la si sa fare!!!).
• Fegato (tutto di un animale piccolo, mentre 500 gr di un animale grande).
• Rene/i.
• Contenuto gastrico.
• Tessuto adiposo (100/200 grammi), solo nel caso in cui si sospettano intossicazioni croniche con sostanze liposolubili che si bioaccumulano.
• Sangue o trombo.
• Urina, se la vescica è piena.
• Cervello.

Possono essere fatti prelievi accessori, per accompagnare l’animale o il campione animale quando si...