Medicina del lavoro – Rischi metalli

Dipartimento di Medicina Sociale del Territorio

Sezione Medicina del Lavoro

Rischi e patologie da

Metalli

Dott. Chiara Costa

Metalli

Numerosi metalli sono indispensabili per il

funzionamento dei cicli biologici (enzimi, proteine

vettrici, ormoni, recettori).

Ma anche i metalli essenziali possono essere causa

di patologie:

•Insufficienza

•Eccesso

di ossidazione

•Stato

A cosa è dovuta la tossicità dei metalli?

Metalli

Fabbisogno Metalli

H, C, N, O, F, S,

Elementi essenziali principali grammi Na, K, Mg, Ca, Cl

Microminerali essenziali milligrammi Fe, Zn, Cu

(funzioni note)

Elementi essenziali microgrammi V, Cr, Mn, As, Se, I

(funzioni note)

Elementi sospetti essenziali ? Sn

Elementi senza alcuna funzione - Br, Hg, Al, Pb, Cd

essenziale nota (tossici) Metalli

Metalli

Reattività Tossicità

In generale, la reattività di un atomo è determinata dalla sua

configurazione elettronica, ovvero dalla distribuzione degli

elettroni negli orbitali.

La configurazione elettronica, in particolare quella degli elettroni

di valenza, determina le proprietà chimiche e la reattività di un

atomo.

Tabella periodica degli elementi

Tabella periodica degli elementi

Elettronegatività - Potenziale di Ionizzazione - Affinità Elettronica

Metalli

A cosa è dovuta la tossicità dei metalli?

un basso numero di elettroni negli orbitali

•Hanno

esterni, e tendono a perderli per formare ioni positivi

(passaggio delle barriere)

•Solubilità - -

per particolari ligandi (-SH , -COO , -NH )→

•Affinità 2

alterazione della struttura terziaria di proteine strutturali

ed enzimatiche

di escrezione

•Emivita escretore

•Organo di indurre stress ossidativo (radicali liberi)

•Capacità

Tossicocinetica dei Metalli

A ssorbimento

Inalazione

polveri e fumi. Vapori di mercurio

•Soprattutto e solubilità→deposizione, ritenzione e

•Dimensioni

assorbimento diretto nel sangue

•Solubili→passaggio alveolari→sistema linfatico

•Insolubili→macrofagi

di tabacco: cadmio

•Fumo Tossicocinetica dei Metalli

A ssorbimento

Ingestione

disattenzione norme igieniche di base

•Diretta: clearance muco-ciliare

•Indiretta:

ambito professionale, di minor entità rispetto

•In

all’assorbimento per inalazione

da pH, velocità di transito g.i., cibo, solubilità

•Influenzato

Tossicocinetica dei Metalli

A ssorbimento

Cutaneo

organometallici: piombo tetraetile,

•Composti metil mercurio

Tossicocinetica dei Metalli

Distribuzione

il metallo è presente in forma ionica e libera, la sua

•Se

distribuzione è completa, secondo il gradiente dei vari

compartimenti. La quota libera è spesso responsabile

degli effetti tossici

il metallo è legato alle proteine plasmatiche si

•Se

distribuisce più lentamente, ma può andare anche

contro gradiente

legame proteico è reversibile, ed in equilibrio con la

•Il

quota libera.

transferrina (Fe), ceruloplasmina (Cu),

•Albumina,

metallotioneina (Zn) + Cd, Hg, Cr, Co…

Tossicocinetica dei Metalli

Distribuzione

livello tissutale, il legame proteico determina un

•A

accumulo del metallo. Fino ad un certo limite, questo

meccanismo di deposito protegge i siti bersaglio

dall’azione lesiva del metallo.

Equilibrio tra le frazioni di un metallo

Legata alle proteine Legata alle proteine

plasmatiche intracellulari

Diffusibile Diffusibile nel fluido Diffusibile

interstiziale

plasmatica intracellulare

Tossicocinetica dei Metalli

Escrezione

plasmatica libera

•Frazione Escrezione

urinaria

legata a piccole proteine

•Frazione legata (cisteina, glutatione)

•Frazione Escrezione

biliare

del metallo

•Valenza biliare

•Escrezione

assorbimento intestinale

•Mancato Feci

passiva dalle pareti intestinali

•Diffusione delle cellule intestinali

•Sfaldamento

Tossicodinamica dei Metalli

•Irritazione

•Allergia acuta e cronica

•Tossicità

•Teratogenesi

•Mutagenesi

•Cancerogenesi proteine

•Destabilizzazione

(rottura legami H)

-SH metalli essenziali

•Spiazzamento

-NH 2 enzimatica

•Inibizione

-OH

+

Metallo del trasporto attivo

•Blocco

-S-S permeabilità di

•Alterazione

-COOH membrana di antigeni

•Formazione

PIOMBO

Esposizione ambientale

(scarichi industriali, in passato benzina)

•Aria (catena alimentare; contenitori con

•Alimenti

saldature al Pb contenenti cibi aciduli; alcolici

preparati in serpentine con saldature al Pb)

potabile (dall’aria, dal suolo, dai tubi)

•Acqua

(vernici, polvere)

•Varie PIOMBO

Esposizione lavorativa

e raffinazione

•Produzione

•Accumulatori

ceramica (smalti)

•Industria cristallo

•Lavorazione leghe Pb (peltro, bronzo, ottone),

•Lavorazione

saldatura al Pb, zincatura e stagnatura

radiatori

•Riparazione

•Sverniciatura

plastica (additivi)

•Industria PIOMBO

Tossicocinetica

a livello respiratorio e digestivo (poco)

•Assorbito plasma/interstizio

•Equilibrio

eritrociti si lega alla membrana ed all’Hb (~90%)

•Negli

eritrocitario/plasmatico = 99/1-95/5

•Pb a superare le barriere

•Riesce emato-encefalica e placentare

di deposito: fegato e rene (T 2 mesi), sistema nervoso,

•Siti ~

1/2

ossa (~90%, T fino a 7 anni), denti

1/2

in circolo per acidosi metabolica, decalcificazione ossea,

•Rila