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27. Monitoraggio biologico

Editor del capitolo: Robert Lauwerys


 

Sommario  

Tabelle e figure

Principi generali
Vito Foà e Lorenzo Alessio

Certificazione di qualità
D.Gompertz

Metalli e Composti Organometallici
P.Hoet e Robert Lauwerys

Solventi organici
Masayuki Ikeda

Sostanze chimiche genotossiche
Marja Sorsa

Pesticidi
Marco Maroni e Adalberto Ferioli 

tavoli

Fare clic su un collegamento sottostante per visualizzare la tabella nel contesto dell'articolo.

1. ACGIH, DFG e altri valori limite per i metalli

2. Esempi di monitoraggio chimico e biologico

3. Monitoraggio biologico per solventi organici

4. Genotossicità delle sostanze chimiche valutata da IARC

5. Biomarcatori e alcuni campioni di cellule/tessuti e genotossicità

6. Agenti cancerogeni per l'uomo, esposizione professionale e endpoint citogenetici

7. Principi etici

8. Esposizione da produzione e uso di pesticidi

9. Tossicità OP acuta a diversi livelli di inibizione ACHE

10 Variazioni di ACHE e PCHE e condizioni di salute selezionate

11 Attività della colinesterasi di persone sane non esposte

12 Alchilfosfati urinari e pesticidi OP

13 Misurazioni di alchilfosfati urinari e OP

14 Metaboliti carbammati urinari

15 Metaboliti urinari del ditiocarbammato

16 Indici proposti per il monitoraggio biologico dei pesticidi

17 Valori limite biologici raccomandati (a partire dal 1996)

Cifre

Punta su una miniatura per vedere la didascalia della figura, fai clic per vedere la figura nel contesto dell'articolo.

BMO010F1BMO020F1BMO050F1BMO050T1BMO050F2BMO050F3BMO050T5BMO060F1BMO060F2BMO060F3

 


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Lunedi, Febbraio 28 2011 20: 07

Principi generali

Concetti e definizioni di base

In cantiere, le metodologie di igiene industriale possono misurare e controllare solo le sostanze chimiche aerodisperse, mentre altri aspetti del problema dei possibili agenti nocivi nell'ambiente dei lavoratori, come l'assorbimento cutaneo, l'ingestione e l'esposizione non lavorativa, rimangono non rilevati e quindi incontrollata. Il monitoraggio biologico aiuta a colmare questa lacuna.

Monitoraggio biologico è stato definito in un seminario del 1980, sponsorizzato congiuntamente dalla Comunità economica europea (CEE), dall'Istituto nazionale per la sicurezza e la salute sul lavoro (NIOSH) e dall'Associazione per la sicurezza e la salute sul lavoro (OSHA) (Berlino, Yodaiken e Henman 1984) a Lussemburgo come "il misurazione e valutazione degli agenti o dei loro metaboliti nei tessuti, nelle secrezioni, negli escrementi, nell'aria espirata o in qualsiasi combinazione di questi per valutare l'esposizione e il rischio per la salute rispetto a un riferimento appropriato”. Il monitoraggio è un'attività ripetitiva, regolare e preventiva volta a portare, se necessario, ad azioni correttive; non deve essere confuso con le procedure diagnostiche.

Il monitoraggio biologico è uno dei tre strumenti importanti nella prevenzione delle malattie dovute ad agenti tossici nell'ambiente generale o lavorativo, gli altri due sono il monitoraggio ambientale e la sorveglianza sanitaria.

La sequenza nel possibile sviluppo di tale malattia può essere rappresentata schematicamente come segue: fonte-agente chimico esposto-dose interna-effetto biochimico o cellulare (reversibile)-effetti sulla salute-malattia. Le relazioni tra monitoraggio ambientale, biologico, dell'esposizione e sorveglianza sanitaria sono mostrate in figura 1. 

Figura 1. La relazione tra monitoraggio ambientale, biologico e dell'esposizione e sorveglianza sanitaria

BMO010F1

Quando una sostanza tossica (ad esempio un prodotto chimico industriale) è presente nell'ambiente, contamina l'aria, l'acqua, il cibo o le superfici a contatto con la pelle; la quantità di agente tossico in questi terreni viene valutata tramite monitoraggio ambientale.

Come risultato di assorbimento, distribuzione, metabolismo ed escrezione, un certo dose interna dell'agente tossico (la quantità netta di un inquinante assorbito o passato attraverso l'organismo in un intervallo di tempo specifico) viene effettivamente erogato al corpo e diventa rilevabile nei fluidi corporei. Come risultato della sua interazione con un recettore nel organo critico (l'organo che, in determinate condizioni di esposizione, manifesta il primo o il più importante effetto avverso), si verificano eventi biochimici e cellulari. Sia la dose interna che gli effetti biochimici e cellulari provocati possono essere misurati attraverso il monitoraggio biologico.

Sorveglianza sanitaria è stato definito nel suddetto seminario EEC/NIOSH/OSHA del 1980 come “l'esame medico-fisiologico periodico dei lavoratori esposti con l'obiettivo di proteggere la salute e prevenire le malattie”.

Il monitoraggio biologico e la sorveglianza sanitaria sono parti di un continuum che può variare dalla misurazione degli agenti o dei loro metaboliti nell'organismo attraverso la valutazione degli effetti biochimici e cellulari, all'individuazione di segni di compromissione precoce e reversibile dell'organo critico. L'individuazione della malattia accertata esula dall'ambito di queste valutazioni.

Obiettivi del monitoraggio biologico

Il monitoraggio biologico può essere suddiviso in (a) monitoraggio dell'esposizione e (b) monitoraggio dell'effetto, per i quali vengono utilizzati rispettivamente indicatori di dose interna e di effetto.

Lo scopo del monitoraggio biologico dell'esposizione è valutare il rischio per la salute attraverso la valutazione della dose interna, ottenendo una stima del carico corporeo biologicamente attivo della sostanza chimica in questione. La sua logica è garantire che l'esposizione dei lavoratori non raggiunga livelli in grado di suscitare effetti negativi. Un effetto è definito "avverso" se c'è una compromissione della capacità funzionale, una ridotta capacità di compensare lo stress aggiuntivo, una ridotta capacità di mantenere l'omeostasi (uno stato di equilibrio stabile) o una maggiore suscettibilità ad altre influenze ambientali.

A seconda del parametro chimico e biologico analizzato, il termine dose interna può avere significati diversi (Bernard e Lauwerys 1987). In primo luogo, può significare la quantità di una sostanza chimica recentemente assorbita, ad esempio, durante un singolo turno di lavoro. La determinazione della concentrazione dell'inquinante nell'aria alveolare o nel sangue può essere effettuata durante il turno di lavoro stesso o fino al giorno successivo (i campioni di sangue o aria alveolare possono essere prelevati fino a 16 ore dopo la fine del periodo di esposizione) . In secondo luogo, nel caso in cui la sostanza chimica abbia una lunga emivita biologica, ad esempio i metalli nel flusso sanguigno, la dose interna potrebbe riflettere la quantità assorbita in un periodo di pochi mesi.

In terzo luogo, il termine può anche indicare la quantità di sostanza chimica immagazzinata. In questo caso rappresenta un indicatore di accumulo che può fornire una stima della concentrazione della sostanza chimica in organi e/o tessuti dai quali, una volta depositata, viene rilasciata solo lentamente. Ad esempio, le misurazioni di DDT o PCB nel sangue potrebbero fornire tale stima.

Infine, un valore di dose interno può indicare la quantità della sostanza chimica nel sito in cui esercita i suoi effetti, fornendo così informazioni sulla dose biologicamente efficace. Uno degli usi più promettenti e importanti di questa capacità, ad esempio, è la determinazione degli addotti formati da sostanze chimiche tossiche con le proteine ​​nell'emoglobina o con il DNA.

Il monitoraggio biologico degli effetti ha lo scopo di identificare alterazioni precoci e reversibili che si sviluppano nell'organo critico e che, allo stesso tempo, possono identificare individui con segni di effetti avversi sulla salute. In questo senso, il monitoraggio biologico degli effetti rappresenta lo strumento principale per la sorveglianza sanitaria dei lavoratori.

Principali metodi di monitoraggio

Il monitoraggio biologico dell'esposizione si basa sulla determinazione di indicatori di dose interna misurando:

    • la quantità di sostanza chimica, a cui il lavoratore è esposto, nel sangue o nelle urine (raramente nel latte, nella saliva o nel grasso)
    • la quantità di uno o più metaboliti della sostanza chimica coinvolta negli stessi fluidi corporei
    • la concentrazione di composti organici volatili (solventi) nell'aria alveolare
    • la dose biologicamente efficace di composti che hanno formato addotti al DNA o ad altre grandi molecole e che quindi hanno un potenziale effetto genotossico.

           

          Di seguito verranno discussi i fattori che influenzano la concentrazione della sostanza chimica e dei suoi metaboliti nel sangue o nelle urine.

          Per quanto riguarda la concentrazione nell'aria alveolare, oltre al livello di esposizione ambientale, i fattori più importanti coinvolti sono la solubilità e il metabolismo della sostanza inalata, la ventilazione alveolare, la gittata cardiaca e la durata dell'esposizione (Brugnone et al. 1980).

          L'uso di addotti del DNA e dell'emoglobina nel monitoraggio dell'esposizione umana a sostanze con potenziale cancerogeno è una tecnica molto promettente per la misurazione di esposizioni di basso livello. (Va notato, tuttavia, che non tutte le sostanze chimiche che si legano alle macromolecole nell'organismo umano sono genotossiche, cioè potenzialmente cancerogene.) La formazione di addotti è solo una fase del complesso processo di carcinogenesi. Altri eventi cellulari, come la promozione e la progressione della riparazione del DNA, modificano indubbiamente il rischio di sviluppare una malattia come il cancro. Pertanto, allo stato attuale, la misurazione degli addotti dovrebbe essere considerata limitata al solo monitoraggio dell'esposizione a sostanze chimiche. Questo è discusso più ampiamente nell'articolo "Sostanze chimiche genotossiche" più avanti in questo capitolo.

          Il monitoraggio biologico degli effetti viene effettuato attraverso la determinazione di indicatori di effetto, cioè quelli che possono identificare alterazioni precoci e reversibili. Questo approccio può fornire una stima indiretta della quantità di sostanza chimica legata ai siti di azione e offre la possibilità di valutare le alterazioni funzionali nell'organo critico in una fase iniziale.

          Sfortunatamente, possiamo elencare solo alcuni esempi dell'applicazione di questo approccio, vale a dire (1) l'inibizione della pseudocolinesterasi da parte di insetticidi organofosfati, (2) l'inibizione dell'acido d-aminolevulinico deidratasi (ALA-D) da parte del piombo inorganico, e (3) l'aumento dell'escrezione urinaria di d-acido glucarico e porfirine in soggetti esposti a sostanze chimiche induttrici di enzimi microsomiali e/o ad agenti porfirogenici (es. idrocarburi clorurati).

          Vantaggi e limiti del monitoraggio biologico

          Per le sostanze che esercitano la loro tossicità dopo essere entrate nell'organismo umano, il monitoraggio biologico fornisce una valutazione più mirata e mirata del rischio per la salute rispetto al monitoraggio ambientale. Un parametro biologico che riflette la dose interna ci avvicina di un passo alla comprensione degli effetti avversi sistemici rispetto a qualsiasi misurazione ambientale.

          Il monitoraggio biologico offre numerosi vantaggi rispetto al monitoraggio ambientale ed in particolare permette di valutare:

            • esposizione per un periodo di tempo prolungato
            • esposizione conseguente alla mobilità dei lavoratori nell'ambiente di lavoro
            • assorbimento di una sostanza attraverso varie vie, compresa la pelle
            • esposizione complessiva a seguito di diverse fonti di inquinamento, sia professionali che non professionali
            • la quantità di una sostanza assorbita dal soggetto in funzione di fattori diversi dal grado di esposizione, come lo sforzo fisico richiesto dal lavoro, la ventilazione o il clima
            • la quantità di una sostanza assorbita da un soggetto in funzione di fattori individuali che possono influenzare la tossicocinetica dell'agente tossico nell'organismo; ad esempio età, sesso, caratteristiche genetiche o stato funzionale degli organi in cui la sostanza tossica subisce biotrasformazione ed eliminazione.

                       

                      Nonostante questi vantaggi, il monitoraggio biologico soffre ancora oggi di notevoli limiti, i più significativi dei quali sono i seguenti:

                        • Il numero di possibili sostanze che possono essere monitorate biologicamente è attualmente ancora piuttosto ridotto.
                        • In caso di esposizione acuta, il monitoraggio biologico fornisce informazioni utili solo per l'esposizione a sostanze a rapida metabolizzazione, ad esempio solventi aromatici.
                        • Il significato degli indicatori biologici non è stato chiaramente definito; ad esempio, non è sempre noto se i livelli di una sostanza misurati su materiale biologico riflettano l'esposizione corrente o cumulativa (ad esempio, cadmio e mercurio urinari).
                        • In genere, gli indicatori biologici di dose interna consentono di valutare il grado di esposizione, ma non forniscono dati che misurino l'effettiva quantità presente nell'organo critico
                        • Spesso non si è a conoscenza di possibili interferenze nel metabolismo delle sostanze monitorate da parte di altre sostanze esogene alle quali l'organismo è contemporaneamente esposto nell'ambiente di lavoro e in generale.
                        • Non sempre si hanno sufficienti conoscenze sulle relazioni esistenti tra i livelli di esposizione ambientale ei livelli degli indicatori biologici da un lato, e tra i livelli degli indicatori biologici ei possibili effetti sulla salute dall'altro.
                        • Il numero di indicatori biologici per i quali esistono attualmente indici di esposizione biologica (IBE) è piuttosto limitato. Sono necessarie informazioni di follow-up per determinare se una sostanza, attualmente identificata come non in grado di provocare un effetto negativo, possa in un secondo momento rivelarsi nociva.
                        • Un IBE di solito rappresenta un livello di un agente che è più probabile che venga osservato in un campione prelevato da un lavoratore sano che è stato esposto alla sostanza chimica nella stessa misura di un lavoratore con un'esposizione per inalazione al TLV (valore limite di soglia) media ponderata nel tempo (TWA).

                                       

                                      Informazioni necessarie per lo sviluppo di metodi e criteri per la selezione dei test biologici

                                      La programmazione del monitoraggio biologico richiede le seguenti condizioni di base:

                                        • conoscenza del metabolismo di una sostanza esogena nell'organismo umano (tossicocinetica)
                                        • conoscenza delle alterazioni che si verificano nell'organo critico (tossicodinamica)
                                        • esistenza di indicatori
                                        • esistenza di metodi analitici sufficientemente accurati
                                        • possibilità di utilizzare campioni biologici facilmente reperibili sui quali misurare gli indicatori
                                        • esistenza di relazioni dose-effetto e dose-risposta e conoscenza di queste relazioni
                                        • validità predittiva degli indicatori.

                                                     

                                                    In questo contesto, la validità di un test è il grado in cui il parametro in esame predice la situazione così com'è (cioè, come dimostrerebbero strumenti di misura più accurati). La validità è determinata dalla combinazione di due proprietà: sensibilità e specificità. Se un test possiede un'elevata sensibilità, significa che darà pochi falsi negativi; se possiede un'elevata specificità, darà pochi falsi positivi (CEC 1985-1989).

                                                    Relazione tra esposizione, dose interna ed effetti

                                                    Lo studio della concentrazione di una sostanza nell'ambiente di lavoro e la contestuale determinazione degli indicatori di dose e di effetto nei soggetti esposti consente di ottenere informazioni sulla relazione tra l'esposizione professionale e la concentrazione della sostanza nei campioni biologici, e tra la quest'ultimo e i primi effetti dell'esposizione.

                                                    La conoscenza delle relazioni tra la dose di una sostanza e l'effetto che produce è un requisito essenziale per l'attuazione di un programma di monitoraggio biologico. La valutazione di questo relazione dose-effetto si basa sull'analisi del grado di associazione esistente tra l'indicatore di dose e l'indicatore di effetto e sullo studio delle variazioni quantitative dell'indicatore di effetto ad ogni variazione di indicatore di dose. (Vedi anche il cap Tossicologia, per ulteriori discussioni sulle relazioni dose-correlate).

                                                    Con lo studio della relazione dose-effetto è possibile individuare la concentrazione della sostanza tossica alla quale l'indicatore di effetto supera i valori attualmente considerati non nocivi. Inoltre, in questo modo potrebbe anche essere possibile esaminare quale potrebbe essere il livello senza effetto.

                                                    Poiché non tutti gli individui di un gruppo reagiscono allo stesso modo, è necessario esaminare il relazione dose-risposta, in altre parole, studiare come il gruppo risponde all'esposizione valutando la comparsa dell'effetto rispetto alla dose interna. Il termine risposta denota la percentuale di soggetti nel gruppo che mostrano una variazione quantitativa specifica di un indicatore di effetto a ciascun livello di dose.

                                                    Applicazioni pratiche del monitoraggio biologico

                                                    L'applicazione pratica di un programma di monitoraggio biologico richiede informazioni su (1) il comportamento degli indicatori utilizzati in relazione all'esposizione, in particolare quelli relativi al grado, alla continuità e alla durata dell'esposizione, (2) l'intervallo di tempo tra la fine dell'esposizione e la misurazione del gli indicatori e (3) tutti i fattori fisiologici e patologici diversi dall'esposizione che possono alterare i livelli degli indicatori.

                                                    Nei seguenti articoli verrà presentato il comportamento di una serie di indicatori biologici di dose ed effetto utilizzati per monitorare l'esposizione professionale a sostanze ampiamente utilizzate nell'industria. Per ogni sostanza saranno valutati l'utilità pratica ei limiti, con particolare attenzione al momento del campionamento e ai fattori interferenti. Tali considerazioni saranno utili per stabilire i criteri per la selezione di un test biologico.

                                                    Tempo di campionamento

                                                    Nella scelta del momento del campionamento, devono essere tenuti presenti i diversi aspetti cinetici della sostanza chimica; in particolare è fondamentale sapere come la sostanza viene assorbita per via polmonare, gastrointestinale e cutanea, successivamente distribuita nei diversi compartimenti dell'organismo, biotrasformata ed infine eliminata. È anche importante sapere se la sostanza chimica può accumularsi nel corpo.

                                                    Rispetto all'esposizione a sostanze organiche, il tempo di prelievo dei campioni biologici diventa tanto più importante in considerazione della diversa velocità dei processi metabolici coinvolti e conseguentemente della più o meno rapida escrezione della dose assorbita.

                                                    Fattori interferenti

                                                    Il corretto utilizzo degli indicatori biologici richiede una conoscenza approfondita di quei fattori che, pur indipendenti dall'esposizione, possono comunque influenzare i livelli degli indicatori biologici. Di seguito le tipologie più importanti di fattori interferenti (Alessio, Berlin e Foà 1987).

                                                    Fattori fisiologici tra cui dieta, sesso ed età, ad esempio, possono influenzare i risultati. Il consumo di pesce e crostacei può aumentare i livelli di arsenico urinario e di mercurio nel sangue. In soggetti di sesso femminile con gli stessi livelli ematici di piombo dei maschi, i valori di protoporfirina eritrocitaria sono significativamente più alti rispetto a quelli dei soggetti di sesso maschile. I livelli di cadmio urinario aumentano con l'età.

                                                    Tra le abitudini personali che possono falsare i livelli dell'indicatore, il fumo e il consumo di alcol rivestono particolare importanza. Il fumo può provocare l'assorbimento diretto di sostanze naturalmente presenti nelle foglie di tabacco (es. cadmio), o di inquinanti presenti nell'ambiente di lavoro che si sono depositati sulle sigarette (es. piombo), o di prodotti della combustione (es. monossido di carbonio).

                                                    Il consumo di alcol può influenzare i livelli degli indicatori biologici, poiché sostanze come il piombo sono naturalmente presenti nelle bevande alcoliche. I forti bevitori, ad esempio, mostrano livelli di piombo nel sangue più elevati rispetto ai soggetti di controllo. L'ingestione di alcol può interferire con la biotrasformazione e l'eliminazione di composti industriali tossici: con una singola dose, l'alcol può inibire il metabolismo di molti solventi, ad esempio tricloroetilene, xilene, stirene e toluene, a causa della loro competizione con l'alcol etilico per gli enzimi che sono essenziali per la scomposizione sia dell'etanolo che dei solventi. L'ingestione regolare di alcol può anche influenzare il metabolismo dei solventi in modo totalmente diverso accelerando il metabolismo dei solventi, presumibilmente a causa dell'induzione del sistema ossidante dei microsomi. Poiché l'etanolo è la sostanza più importante in grado di indurre interferenza metabolica, è opportuno determinare indicatori di esposizione ai solventi solo nei giorni in cui non si è consumato alcol.

                                                    Sono disponibili meno informazioni sui possibili effetti dei farmaci sui livelli degli indicatori biologici. È stato dimostrato che l'aspirina può interferire con la trasformazione biologica dello xilene in acido metilippurico e il fenilsalicilato, farmaco largamente utilizzato come analgesico, può aumentare significativamente i livelli di fenoli urinari. Il consumo di preparati antiacidi a base di alluminio può determinare un aumento dei livelli di alluminio nel plasma e nelle urine.

                                                    Differenze marcate sono state osservate in diversi gruppi etnici nel metabolismo di solventi ampiamente utilizzati come toluene, xilene, tricloroetilene, tetracloroetilene e metilcloroformio.

                                                    Gli stati patologici acquisiti possono influenzare i livelli degli indicatori biologici. L'organo critico può comportarsi in modo anomalo rispetto ai test di monitoraggio biologico a causa dell'azione specifica dell'agente tossico nonché per altri motivi. Un esempio di situazioni del primo tipo è l'andamento dei livelli di cadmio urinario: quando insorge la malattia tubulare da cadmio, l'escrezione urinaria aumenta notevolmente ei livelli del test non riflettono più il grado di esposizione. Un esempio del secondo tipo di situazione è l'aumento dei livelli di protoporfirina eritrocitaria osservato in soggetti carenti di ferro che non mostrano un assorbimento anomalo del piombo.

                                                    I cambiamenti fisiologici nei mezzi biologici, ad esempio l'urina, su cui si basano le determinazioni degli indicatori biologici, possono influenzare i valori del test. Per scopi pratici, durante il lavoro è possibile ottenere solo campioni urinari puntuali da individui e la densità variabile di questi campioni significa che i livelli dell'indicatore possono fluttuare ampiamente nel corso di un solo giorno.

                                                    Per ovviare a questa difficoltà, è consigliabile eliminare i campioni troppo diluiti o troppo concentrati in base ai valori di peso specifico o creatinina selezionati. In particolare, le urine con un peso specifico inferiore a 1010 o superiore a 1030 o con una concentrazione di creatinina inferiore a 0.5 g/l o superiore a 3.0 g/l devono essere scartate. Diversi autori suggeriscono inoltre di aggiustare i valori degli indicatori in base al peso specifico o di esprimere i valori in base al contenuto di creatinina urinaria.

                                                    I cambiamenti patologici nei mezzi biologici possono anche influenzare notevolmente i valori degli indicatori biologici. Ad esempio, in soggetti anemici esposti a metalli (mercurio, cadmio, piombo, ecc.) i livelli ematici del metallo possono essere inferiori a quanto ci si aspetterebbe in base all'esposizione; ciò è dovuto al basso livello di globuli rossi che trasportano il metallo tossico nella circolazione sanguigna.

                                                    Pertanto, quando si effettuano determinazioni di sostanze tossiche o metaboliti legati ai globuli rossi su sangue intero, è sempre consigliabile determinare l'ematocrito, che dà una misura della percentuale di globuli nel sangue intero.

                                                    Esposizione multipla a sostanze tossiche presenti nell'ambiente di lavoro

                                                    In caso di esposizione combinata a più sostanze tossiche presenti nell'ambiente di lavoro, possono verificarsi interferenze metaboliche che possono alterare il comportamento degli indicatori biologici e quindi creare seri problemi di interpretazione. Negli studi sull'uomo sono state dimostrate interferenze, ad esempio, nell'esposizione combinata a toluene e xilene, xilene ed etilbenzene, toluene e benzene, esano e metiletilchetone, tetracloroetilene e tricloroetilene.

                                                    In particolare, va notato che quando la biotrasformazione di un solvente è inibita, l'escrezione urinaria del suo metabolita è ridotta (possibile sottostima del rischio) mentre aumentano i livelli del solvente nel sangue e nell'aria espirata (possibile sovrastima del rischio).

                                                    Pertanto, nelle situazioni in cui è possibile misurare contemporaneamente le sostanze e i loro metaboliti per interpretare il grado di interferenza inibitoria, sarebbe utile verificare se i livelli dei metaboliti urinari sono inferiori a quelli attesi e allo stesso tempo se la concentrazione dei solventi nel sangue e/o nell'aria espirata è maggiore.

                                                    Sono state descritte interferenze metaboliche per esposizioni dove le singole sostanze sono presenti in livelli prossimi e talvolta inferiori ai valori limite attualmente accettati. Le interferenze, tuttavia, di solito non si verificano quando l'esposizione a ciascuna sostanza presente nell'ambiente di lavoro è bassa.

                                                    Uso pratico degli indicatori biologici

                                                    Gli indicatori biologici possono essere utilizzati per vari scopi nella pratica della medicina del lavoro, in particolare per (1) controllo periodico dei singoli lavoratori, (2) analisi dell'esposizione di un gruppo di lavoratori e (3) valutazioni epidemiologiche. I test utilizzati devono possedere caratteristiche di precisione, accuratezza, buona sensibilità e specificità al fine di ridurre al minimo il possibile numero di false classificazioni.

                                                    Valori di riferimento e gruppi di riferimento

                                                    Un valore di riferimento è il livello di un indicatore biologico nella popolazione generale non esposta professionalmente alla sostanza tossica oggetto di studio. A questi valori è necessario fare riferimento per confrontare i dati ottenuti attraverso programmi di monitoraggio biologico in una popolazione che si presume esposta. I valori di riferimento non devono essere confusi con i valori limite, che generalmente sono i limiti legali o le linee guida per l'esposizione professionale e ambientale (Alessio et al. 1992).

                                                    Quando è necessario confrontare i risultati delle analisi di gruppo, è necessario conoscere la distribuzione dei valori nel gruppo di riferimento e nel gruppo in studio perché solo così si può effettuare un confronto statistico. In questi casi è fondamentale cercare di abbinare la popolazione generale (gruppo di riferimento) con il gruppo esposto per caratteristiche simili quali sesso, età, stile di vita e abitudini alimentari.

                                                    Per ottenere valori di riferimento attendibili è necessario accertarsi che i soggetti che compongono il gruppo di riferimento non siano mai stati esposti alle sostanze tossiche, né per motivi professionali né per particolari condizioni di inquinamento ambientale.

                                                    Nella valutazione dell'esposizione a sostanze tossiche bisogna fare attenzione a non includere soggetti che, pur non essendo direttamente esposti alla sostanza tossica in questione, lavorano nello stesso posto di lavoro, poiché se tali soggetti sono, di fatto, indirettamente esposti, l'esposizione del gruppo può essere di conseguenza sottovalutato.

                                                    Un'altra pratica da evitare, sebbene ancora diffusa, è l'uso a scopo di riferimento di valori riportati in letteratura che derivano da elenchi di casi di altri paesi e che spesso possono essere stati raccolti in regioni in cui esistono diverse situazioni di inquinamento ambientale.

                                                    Monitoraggio periodico dei singoli lavoratori

                                                    Il monitoraggio periodico dei singoli lavoratori è obbligatorio quando i livelli della sostanza tossica nell'atmosfera dell'ambiente di lavoro si avvicinano al valore limite. Ove possibile, si consiglia di controllare contemporaneamente un indicatore di esposizione e un indicatore di effetto. I dati così ottenuti vanno confrontati con i valori di riferimento ei valori limite suggeriti per la sostanza in esame (ACGIH 1993).

                                                    Analisi di un gruppo di lavoratori

                                                    L'analisi di gruppo diventa obbligatoria quando i risultati degli indicatori biologici utilizzati possono essere fortemente influenzati da fattori indipendenti dall'esposizione (dieta, concentrazione o diluizione delle urine, ecc.) e per i quali esiste un'ampia gamma di valori “normali”.

                                                    Affinché lo studio di gruppo fornisca risultati utili, il gruppo deve essere sufficientemente numeroso ed omogeneo per quanto riguarda l'esposizione, il sesso e, nel caso di alcuni agenti tossici, l'anzianità lavorativa. Più i livelli di esposizione sono costanti nel tempo, più affidabili saranno i dati. Un'indagine svolta in un luogo di lavoro in cui i lavoratori cambiano frequentemente reparto o mansione avrà poco valore. Per una corretta valutazione di uno studio di gruppo non è sufficiente esprimere i dati solo come valori medi e range. Occorre inoltre tenere conto della distribuzione di frequenza dei valori dell'indicatore biologico in esame.

                                                    Valutazioni epidemiologiche

                                                    I dati ottenuti dal monitoraggio biologico di gruppi di lavoratori possono essere utilizzati anche in studi epidemiologici trasversali o prospettici.

                                                    Gli studi trasversali possono essere utilizzati per confrontare le situazioni esistenti in diversi reparti della fabbrica o in diverse industrie al fine di impostare mappe di rischio per i processi di produzione. Una difficoltà che si può incontrare in questo tipo di applicazione dipende dal fatto che i controlli di qualità interlaboratorio non sono ancora sufficientemente diffusi; pertanto non è possibile garantire che laboratori diversi producano risultati comparabili.

                                                    Gli studi prospettici servono a valutare l'andamento nel tempo dei livelli di esposizione per verificare, ad esempio, l'efficacia di miglioramenti ambientali o per correlare il comportamento degli indicatori biologici negli anni con lo stato di salute dei soggetti monitorati. I risultati di tali studi a lungo termine sono molto utili per risolvere problemi che comportano cambiamenti nel tempo. Attualmente, il monitoraggio biologico è utilizzato principalmente come procedura idonea a valutare se l'esposizione attuale è giudicata “sicura”, ma non è ancora valida per valutare le situazioni nel tempo. Un dato livello di esposizione considerato oggi sicuro potrebbe non essere più considerato tale in futuro.

                                                    Aspetti etici

                                                    Alcune considerazioni etiche sorgono in relazione all'uso del monitoraggio biologico come strumento per valutare la potenziale tossicità. Uno degli obiettivi di tale monitoraggio è raccogliere informazioni sufficienti per decidere quale livello di un dato effetto costituisce un effetto indesiderabile; in assenza di dati sufficienti, qualsiasi perturbazione sarà considerata indesiderabile. Le implicazioni normative e legali di questo tipo di informazioni devono essere valutate. Pertanto, dovremmo cercare la discussione sociale e il consenso sui modi in cui gli indicatori biologici dovrebbero essere utilizzati al meglio. In altre parole, è richiesta educazione ai lavoratori, ai datori di lavoro, alle comunità e alle autorità di regolamentazione sul significato dei risultati ottenuti dal monitoraggio biologico in modo che nessuno sia indebitamente allarmato o compiaciuto.

                                                    Ci deve essere un'adeguata comunicazione con la persona su cui è stato eseguito il test in merito ai risultati e alla loro interpretazione. Inoltre, il fatto che l'uso di alcuni indicatori sia o meno sperimentale dovrebbe essere comunicato chiaramente a tutti i partecipanti.

                                                    Il Codice internazionale di etica per i professionisti della medicina del lavoro, emanato dalla Commissione internazionale per la salute sul lavoro nel 1992, affermava che "i test biologici e le altre indagini devono essere scelti dal punto di vista della loro validità per la protezione della salute del lavoratore interessato, tenendo conto della loro sensibilità, della loro specificità e del loro valore predittivo”. Non devono essere utilizzati test “che non sono attendibili o che non hanno un sufficiente valore predittivo in relazione alle esigenze dell'incarico di lavoro”. (Vedi il cap Problemi etici per ulteriori discussioni e il testo del Codice.)

                                                    Tendenze nella regolamentazione e nell'applicazione

                                                    Il monitoraggio biologico può essere effettuato solo per un numero limitato di inquinanti ambientali a causa della limitata disponibilità di dati di riferimento adeguati. Ciò impone importanti limiti all'uso del monitoraggio biologico nella valutazione dell'esposizione.

                                                    L'Organizzazione mondiale della sanità (OMS), ad esempio, ha proposto valori di riferimento basati sulla salute solo per piombo, mercurio e cadmio. Questi valori sono definiti come livelli nel sangue e nelle urine non collegati ad alcun effetto avverso rilevabile. La Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH) ha stabilito indici di esposizione biologica (BEI) per circa 26 composti; Gli IBE sono definiti come “valori per determinanti che sono indicatori del grado di esposizione integrata a sostanze chimiche industriali” (ACGIH 1995).

                                                     

                                                    Di ritorno

                                                    Lunedi, Febbraio 28 2011 20: 12

                                                    Garanzia di qualità

                                                    Le decisioni che riguardano la salute, il benessere e l'occupabilità dei singoli lavoratori o l'approccio di un datore di lavoro alle questioni di salute e sicurezza devono basarsi su dati di buona qualità. Ciò è particolarmente vero nel caso dei dati di monitoraggio biologico ed è quindi responsabilità di qualsiasi laboratorio che intraprenda un lavoro analitico su campioni biologici provenienti da popolazioni attive garantire l'affidabilità, l'accuratezza e la precisione dei suoi risultati. Questa responsabilità si estende dal fornire metodi e linee guida adeguati per la raccolta dei campioni fino a garantire che i risultati vengano restituiti all'operatore sanitario responsabile della cura del singolo lavoratore in una forma adeguata. Tutte queste attività sono coperte dall'espressione di garanzia della qualità.
                                                    L'attività centrale in un programma di garanzia della qualità è il controllo e il mantenimento dell'accuratezza e della precisione analitiche. I laboratori di monitoraggio biologico si sono spesso sviluppati in un ambiente clinico e hanno adottato tecniche e filosofie di garanzia della qualità dalla disciplina della chimica clinica. In effetti, le misurazioni delle sostanze chimiche tossiche e degli indicatori di effetti biologici nel sangue e nelle urine non sono essenzialmente diverse da quelle effettuate nei laboratori di chimica clinica e di farmacologia clinica presenti in qualsiasi grande ospedale.
                                                    Un programma di garanzia della qualità per un singolo analista inizia con la selezione e la definizione di un metodo adeguato. La fase successiva è lo sviluppo di una procedura interna di controllo della qualità per mantenere la precisione; il laboratorio deve quindi accertarsi dell'accuratezza dell'analisi, e questo può comportare una valutazione esterna della qualità (vedi sotto). È importante riconoscere, tuttavia, che la garanzia della qualità include più di questi aspetti del controllo della qualità analitica.

                                                    Selezione del metodo
                                                    Esistono diversi testi che presentano metodi analitici nel monitoraggio biologico. Sebbene questi forniscano una guida utile, molto deve essere fatto dal singolo analista prima che possano essere prodotti dati di qualità adeguata. Fondamentale per qualsiasi programma di garanzia della qualità è la produzione di un protocollo di laboratorio che deve specificare in dettaglio quelle parti del metodo che hanno la maggiore influenza sulla sua affidabilità, accuratezza e precisione. In effetti, l'accreditamento nazionale dei laboratori di chimica clinica, tossicologia e scienze forensi dipende solitamente dalla qualità dei protocolli del laboratorio. Lo sviluppo di un protocollo adatto è solitamente un processo che richiede tempo. Se un laboratorio desidera stabilire un nuovo metodo, spesso è più conveniente ottenere da un laboratorio esistente un protocollo che abbia dimostrato le sue prestazioni, ad esempio, attraverso la convalida in un programma internazionale stabilito di garanzia della qualità. Se il nuovo laboratorio è impegnato in una tecnica analitica specifica, ad esempio la gascromatografia piuttosto che la cromatografia liquida ad alta prestazione, è spesso possibile identificare un laboratorio che ha un buon record di prestazioni e che utilizza lo stesso approccio analitico. I laboratori possono spesso essere identificati tramite articoli di riviste o organizzatori di vari schemi nazionali di valutazione della qualità.

                                                    Controllo di qualità interno
                                                    La qualità dei risultati analitici dipende dalla precisione del metodo raggiunto nella pratica, e questo a sua volta dipende dalla stretta aderenza a un protocollo definito. La precisione viene valutata al meglio includendo "campioni di controllo qualità" a intervalli regolari durante un ciclo analitico. Ad esempio, per il controllo delle analisi del piombo nel sangue, i campioni di controllo della qualità vengono introdotti nella corsa ogni sei o otto campioni di lavoratori effettivi. Metodi analitici più stabili possono essere monitorati con meno campioni di controllo qualità per ciclo. I campioni di controllo qualità per l'analisi della piombemia vengono preparati da 500 ml di sangue (umano o bovino) addizionato di piombo inorganico; singole aliquote vengono conservate a bassa temperatura (Bullock, Smith e Whitehead 1986). Prima che ogni nuovo lotto venga utilizzato, 20 aliquote vengono analizzate in corse separate in diverse occasioni per stabilire il risultato medio per questo lotto di campioni di controllo di qualità, nonché la sua deviazione standard (Whitehead 1977). Queste due figure vengono utilizzate per impostare una carta di controllo di Shewhart (figura 27.2). I risultati dell'analisi dei campioni di controllo di qualità inclusi nelle esecuzioni successive vengono tracciati sul grafico. L'analista utilizza quindi regole per l'accettazione o il rifiuto di un ciclo analitico a seconda che i risultati di questi campioni rientrino in due o tre deviazioni standard (SD) della media. Una sequenza di regole, convalidata dalla modellazione al computer, è stata suggerita da Westgard et al. (1981) per l'applicazione ai campioni di controllo. Questo approccio al controllo di qualità è descritto nei libri di testo di chimica clinica e un semplice approccio all'introduzione della garanzia di qualità è esposto in Whitehead (1977). Va sottolineato che queste tecniche di controllo qualità dipendono dalla preparazione e dall'analisi di campioni di controllo qualità separatamente dai campioni di calibrazione che vengono utilizzati in ogni occasione analitica.

                                                    Figura 27.2 Carta di controllo di Shewhart per campioni di controllo qualità

                                                    BMO020F1.jpg

                                                    Questo approccio può essere adattato a una serie di analisi di monitoraggio biologico o di monitoraggio degli effetti biologici. È possibile preparare lotti di campioni di sangue o di urina aggiungendo il materiale tossico o il metabolita da misurare. Allo stesso modo, il sangue, il siero, il plasma o l'urina possono essere aliquotati e conservati surgelati o liofilizzati per la misurazione di enzimi o proteine. Tuttavia, occorre prestare attenzione per evitare il rischio infettivo per l'analista da campioni basati su sangue umano.
                                                    L'attenta osservanza di un protocollo ben definito e di regole per l'accettabilità è una prima fase essenziale in un programma di garanzia della qualità. Qualsiasi laboratorio deve essere preparato a discutere il controllo di qualità e le prestazioni di valutazione della qualità con gli operatori sanitari che lo utilizzano e ad indagare su risultati sorprendenti o insoliti.

                                                    Valutazione esterna della qualità
                                                    Una volta che un laboratorio ha stabilito di poter produrre risultati con adeguata precisione, la fase successiva è quella di confermare l'accuratezza ("esattezza") dei valori misurati, cioè la relazione delle misurazioni effettuate con la quantità effettiva presente. Questo è un esercizio difficile da svolgere da solo per un laboratorio, ma può essere ottenuto partecipando a un regolare programma esterno di valutazione della qualità. Questi sono stati una parte essenziale della pratica chimica clinica per qualche tempo, ma non sono stati ampiamente disponibili per il monitoraggio biologico. L'eccezione è l'analisi del piombo nel sangue, dove gli schemi sono disponibili dagli anni '1970 (ad esempio, Bullock, Smith e Whitehead 1986). Il confronto dei risultati analitici con quelli riportati da altri laboratori che analizzano campioni dello stesso lotto consente la valutazione delle prestazioni di un laboratorio rispetto ad altri, nonché una misura della sua accuratezza. Sono disponibili diversi schemi di valutazione della qualità nazionali e internazionali. Molti di questi schemi accolgono nuovi laboratori, poiché la validità della media dei risultati di un analita di tutti i laboratori partecipanti (presa come misura della concentrazione effettiva) aumenta con il numero di partecipanti. I programmi con molti partecipanti sono anche maggiormente in grado di analizzare le prestazioni di laboratorio secondo il metodo analitico e quindi consigliare alternative ai metodi con caratteristiche di prestazioni scadenti. In alcuni paesi, la partecipazione a tale schema è una parte essenziale dell'accreditamento del laboratorio. Le linee guida per la progettazione e il funzionamento del sistema di valutazione esterna della qualità sono state pubblicate dall'OMS (1981).
                                                    In assenza di schemi di valutazione esterna della qualità stabiliti, l'accuratezza può essere verificata utilizzando materiali di riferimento certificati che sono disponibili su base commerciale per una gamma limitata di analiti. I vantaggi dei campioni distribuiti da schemi esterni di valutazione della qualità sono che (1) l'analista non ha una conoscenza anticipata del risultato, (2) viene presentato un intervallo di concentrazioni e (3) poiché i metodi analitici definitivi non devono essere impiegati, i materiali coinvolti sono più economici.

                                                    Controllo di qualità pre-analitico
                                                    Lo sforzo speso per ottenere una buona accuratezza e precisione di laboratorio è sprecato se i campioni presentati al laboratorio non sono stati prelevati al momento giusto, se hanno subito contaminazione, si sono deteriorati durante il trasporto o sono stati etichettati in modo inadeguato o errato. È anche una cattiva pratica professionale sottoporre individui a campionamenti invasivi senza prendersi cura adeguata dei materiali campionati. Sebbene il campionamento spesso non sia sotto il diretto controllo dell'analista di laboratorio, un programma di monitoraggio biologico di qualità completa deve tenere conto di questi fattori e il laboratorio dovrebbe garantire che le siringhe e i contenitori dei campioni forniti siano privi di contaminazione, con chiare istruzioni sulla tecnica di campionamento e conservazione e trasporto del campione. L'importanza del corretto tempo di campionamento all'interno del turno o della settimana lavorativa e la sua dipendenza dalla tossicocinetica del materiale campionato sono ormai riconosciute (ACGIH 1993; HSE 1992), e queste informazioni dovrebbero essere messe a disposizione degli operatori sanitari responsabili della raccolta dei campioni .

                                                    Controllo qualità post-analitico
                                                    Risultati analitici di alta qualità possono essere di scarsa utilità per l'individuo o per il professionista sanitario se non vengono comunicati al professionista in una forma interpretabile e al momento giusto. Ogni laboratorio di monitoraggio biologico dovrebbe sviluppare procedure di refertazione per avvisare l'operatore sanitario che presenta i campioni di risultati anomali, inaspettati o sconcertanti in tempo per consentire l'adozione di misure appropriate. L'interpretazione dei risultati di laboratorio, in particolare le variazioni di concentrazione tra campioni successivi, dipende spesso dalla conoscenza della precisione del test. Nell'ambito della gestione totale della qualità, dalla raccolta del campione alla restituzione dei risultati, agli operatori sanitari dovrebbero essere fornite informazioni sulla precisione e l'accuratezza del laboratorio di monitoraggio biologico, nonché sugli intervalli di riferimento e sui limiti indicativi e legali, al fine di aiutarli nell'interpretazione dei risultati. 

                                                     

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                                                    Lunedi, Febbraio 28 2011 20: 15

                                                    Metalli e composti organometallici

                                                    Metalli tossici e composti organometallici come alluminio, antimonio, arsenico inorganico, berillio, cadmio, cromo, cobalto, piombo, piombo alchilico, mercurio metallico e suoi sali, composti organici del mercurio, nichel, selenio e vanadio sono da tempo riconosciuti come comportare potenziali rischi per la salute delle persone esposte. In alcuni casi sono stati studiati studi epidemiologici sulle relazioni tra dose interna e conseguente effetto/risposta nei lavoratori professionalmente esposti, consentendo così di proporre valori limite biologici sanitari (vedi tabella 1).

                                                    Tabella 1. Metalli: valori di riferimento e valori limite biologici proposti dalla Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH), dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) e da Lauwerys e Hoet (L e H)

                                                    Metallo

                                                    Campione

                                                    Riferimento1 i valori*

                                                    Limite ACGIH (BEI).2

                                                    Limite DFG (BAT).3

                                                    Limite L e H4 (TMC)

                                                    Alluminio

                                                    Siero/plasma

                                                    Urina

                                                    <1μg/100ml

                                                    <30μg/g

                                                     

                                                    200 μg/l (fine turno)

                                                    150 μg/g (fine turno)

                                                    Antimonio

                                                    Urina

                                                    <1μg/g

                                                       

                                                    35 μg/g (fine turno)

                                                    Arsenico

                                                    Urina (somma di arsenico inorganico e metaboliti metilati)

                                                    <10μg/g

                                                    50 μg/g (fine della settimana lavorativa)

                                                     

                                                    50 μg/g (se TWA: 0.05 mg/m3 ); 30 μg/g (se TWA: 0.01 mg/m3 ) (fine turno)

                                                    Berillio

                                                    Urina

                                                    <2μg/g

                                                         

                                                    Cadmio

                                                    Sangue

                                                    Urina

                                                    <0.5μg/100ml

                                                    <2μg/g

                                                    0.5 mg/100 ml

                                                    5 mg/g

                                                    1.5 mg/100 ml

                                                    15 μg / l

                                                    0.5 mg/100 ml

                                                    5 mg/g

                                                    cromo

                                                    (composti solubili)

                                                    Siero/plasma

                                                    Urina

                                                    <0.05μg/100ml

                                                    <5μg/g

                                                    30 μg/g (fine turno, fine settimana lavorativa); 10 μg/g (aumento durante il turno)

                                                     

                                                    30 μg/g (fine turno)

                                                    Cobalto

                                                    Siero/plasma

                                                    Sangue

                                                    Urina

                                                    <0.05μg/100ml

                                                    <0.2μg/100ml

                                                    <2μg/g

                                                    0.1 μg/100 ml (fine turno, fine settimana lavorativa)

                                                    15 μg/l (fine turno, fine settimana lavorativa)

                                                    0.5 μg/100 ml (EKA)**

                                                    60 μg/l (EKA)**

                                                    30 μg/g (fine turno, fine settimana lavorativa)

                                                    Piombo

                                                    Sangue (piombo)

                                                    ZPP nel sangue

                                                    Urina (piombo)

                                                    ALA urina

                                                    <25μg/100ml

                                                    <40 μg/100 ml di sangue

                                                    <2.5μg/gHb

                                                    <50μg/g

                                                    <4.5 mg / g

                                                    30 μg/100 ml (non critico)

                                                    femmina <45 anni:

                                                    30 mg/100 ml

                                                    maschio: 70 μg/100 ml

                                                    femmina <45 anni:

                                                    6mg/l; maschio: 15 mg/l

                                                    40 mg/100 ml

                                                    40 μg/100 ml di sangue o 3 μg/g Hb

                                                    50 mg/g

                                                    5 mg / g

                                                    Manganese

                                                    Sangue

                                                    Urina

                                                    <1μg/100ml

                                                    <3μg/g

                                                         

                                                    Mercurio inorganico

                                                    Sangue

                                                    Urina

                                                    <1μg/100ml

                                                    <5μg/g

                                                    1.5 μg/100 ml (fine turno, fine settimana lavorativa)

                                                    35 μg/g (preturno)

                                                    5 mg/100 ml

                                                    200 μg / l

                                                    2 μg/100 ml (fine turno)

                                                    50 μg/g (fine turno)

                                                    Nichel, Ni free

                                                    (composti solubili)

                                                    Siero/plasma

                                                    Urina

                                                    <0.05μg/100ml

                                                    <2μg/g

                                                     

                                                    45 μg/l (EKA)**

                                                    30 mg/g

                                                    Selenio

                                                    Siero/plasma

                                                    Urina

                                                    <15μg/100ml

                                                    <25μg/g

                                                         

                                                    Vanadio

                                                    Siero/plasma

                                                    Sangue

                                                    Urina

                                                    <0.2μg/100ml

                                                    <0.1μg/100ml

                                                    <1μg/g

                                                     

                                                    70 μg/g di creatinina

                                                    50 mg/g

                                                    * I valori delle urine sono per grammo di creatinina.
                                                    ** EKA = Equivalenti di esposizione per materiali cancerogeni.
                                                    1 Preso con alcune modifiche da Lauwerys e Hoet 1993.
                                                    2 Dall'ACGIH 1996-97.
                                                    3 Da DFG 1996.
                                                    4 Concentrazioni massime ammissibili provvisorie (TMPC) tratte da Lauwerys e Hoet 1993.

                                                    Un problema nella ricerca di misurazioni precise e accurate dei metalli nei materiali biologici è che le sostanze metalliche di interesse sono spesso presenti nei mezzi a livelli molto bassi. Quando il monitoraggio biologico consiste nel prelievo e nell'analisi delle urine, come spesso accade, di solito viene eseguito su campioni “spot”; la correzione dei risultati per la diluizione delle urine è quindi generalmente consigliabile. L'espressione dei risultati per grammo di creatinina è il metodo di standardizzazione più utilizzato. Le analisi eseguite su campioni di urina troppo diluiti o troppo concentrati non sono affidabili e devono essere ripetute.

                                                    Alluminio

                                                    Nell'industria, i lavoratori possono essere esposti a composti inorganici di alluminio per inalazione ed eventualmente anche per ingestione di polvere contenente alluminio. L'alluminio è scarsamente assorbito per via orale, ma il suo assorbimento è aumentato dalla contemporanea assunzione di citrati. Il tasso di assorbimento dell'alluminio depositato nel polmone è sconosciuto; la biodisponibilità dipende probabilmente dalle caratteristiche fisico-chimiche della particella. L'urina è la principale via di escrezione dell'alluminio assorbito. La concentrazione di alluminio nel siero e nelle urine è determinata sia dall'intensità di una recente esposizione sia dal carico corporeo di alluminio. Nelle persone non professionalmente esposte, la concentrazione di alluminio nel siero è generalmente inferiore a 1 μg/100 ml e nelle urine raramente supera i 30 μg/g di creatinina. Nei soggetti con funzione renale normale, l'escrezione urinaria di alluminio è un indicatore più sensibile dell'esposizione all'alluminio rispetto alla sua concentrazione nel siero/plasma.

                                                    I dati sui saldatori suggeriscono che la cinetica dell'escrezione di alluminio nelle urine comporta un meccanismo a due fasi, la prima con un'emivita biologica di circa otto ore. Nei lavoratori che sono stati esposti per diversi anni, si verifica effettivamente un certo accumulo del metallo nel corpo e anche le concentrazioni di alluminio nel siero e nelle urine sono influenzate dal carico corporeo di alluminio. L'alluminio è immagazzinato in diversi compartimenti del corpo ed espulso da questi compartimenti a velocità diverse nel corso di molti anni. Elevato accumulo di alluminio nel corpo (ossa, fegato, cervello) è stato riscontrato anche in pazienti affetti da insufficienza renale. I pazienti sottoposti a dialisi sono a rischio di tossicità ossea e/o encefalopatia quando la loro concentrazione sierica di alluminio supera cronicamente i 20 μg/100 ml, ma è possibile rilevare segni di tossicità anche a concentrazioni inferiori. La Commissione delle Comunità Europee ha raccomandato che, per prevenire la tossicità dell'alluminio, la concentrazione di alluminio nel plasma non dovrebbe mai superare i 20 μg/100 ml; un livello superiore a 10 μg/100 ml dovrebbe comportare un aumento della frequenza dei controlli e della sorveglianza sanitaria, e una concentrazione superiore a 6 μg/100 ml dovrebbe essere considerata una prova di un accumulo eccessivo del carico corporeo di alluminio.

                                                    Antimonio

                                                    L'antimonio inorganico può entrare nell'organismo per ingestione o inalazione, ma la velocità di assorbimento è sconosciuta. I composti pentavalenti assorbiti sono principalmente escreti con l'urina e i composti trivalenti attraverso le feci. La ritenzione di alcuni composti di antimonio è possibile dopo un'esposizione a lungo termine. Le concentrazioni normali di antimonio nel siero e nelle urine sono probabilmente inferiori rispettivamente a 0.1 μg/100 ml e 1 μg/g di creatinina.

                                                    Uno studio preliminare sui lavoratori esposti all'antimonio pentavalente indica che un'esposizione media ponderata nel tempo a 0.5 mg/m3 porterebbe ad un aumento della concentrazione di antimonio urinario di 35 μg/g di creatinina durante il turno.

                                                    Arsenico inorganico

                                                    L'arsenico inorganico può entrare nell'organismo attraverso il tratto gastrointestinale e respiratorio. L'arsenico assorbito viene eliminato principalmente attraverso i reni immodificato o dopo metilazione. L'arsenico inorganico è anche escreto nella bile come complesso di glutatione.

                                                    A seguito di una singola esposizione orale a una bassa dose di arseniato, il 25 e il 45% della dose somministrata viene escreta nelle urine rispettivamente entro uno e quattro giorni.

                                                    In seguito all'esposizione ad arsenico inorganico trivalente o pentavalente, l'escrezione urinaria è costituita dal 10-20% di arsenico inorganico, dal 10 al 20% di acido monometilarsonico e dal 60 all'80% di acido cacodilico. Dopo l'esposizione professionale all'arsenico inorganico, la proporzione delle specie di arsenico nelle urine dipende dal momento del campionamento.

                                                    Gli organoarsenicali presenti negli organismi marini sono anch'essi facilmente assorbiti dal tratto gastrointestinale ma vengono escreti per la maggior parte inalterati.

                                                    Gli effetti tossici a lungo termine dell'arsenico (compresi gli effetti tossici sui geni) derivano principalmente dall'esposizione all'arsenico inorganico. Pertanto, il monitoraggio biologico mira a valutare l'esposizione ai composti inorganici dell'arsenico. A tal fine, la specifica determinazione dell'arsenico inorganico (Asi), l'acido monometilarsonico (MMA) e l'acido cacodilico (DMA) nelle urine è il metodo di scelta. Tuttavia, poiché il consumo di pesce potrebbe ancora influenzare il tasso di escrezione di DMA, i lavoratori sottoposti a test dovrebbero astenersi dal mangiare pesce durante le 48 ore precedenti la raccolta delle urine.

                                                    Nelle persone non professionalmente esposte all'arsenico inorganico e che non hanno consumato di recente un organismo marino, la somma di queste tre specie di arsenico di solito non supera i 10 μg/g di creatinina urinaria. Valori più elevati si riscontrano in aree geografiche dove l'acqua potabile contiene quantità significative di arsenico.

                                                    È stato stimato che in assenza di consumo di pesce, un'esposizione media ponderata nel tempo a 50 e 200 μg/m3 l'arsenico inorganico porta a concentrazioni urinarie medie della somma dei metaboliti (Asi, MMA, DMA) in campioni di urina post-turno rispettivamente di 54 e 88 μg/g di creatinina.

                                                    In caso di esposizione a composti di arsenico inorganico meno solubili (ad es. arseniuro di gallio), la determinazione dell'arsenico nelle urine rifletterà la quantità assorbita ma non la dose totale erogata all'organismo (polmone, tratto gastrointestinale).

                                                    L'arsenico nei capelli è un buon indicatore della quantità di arsenico inorganico assorbito durante il periodo di crescita dei capelli. L'arsenico organico di origine marina non sembra essere assorbito dai capelli nella stessa misura dell'arsenico inorganico. La determinazione della concentrazione di arsenico lungo la lunghezza dei capelli può fornire preziose informazioni sul tempo di esposizione e sulla durata del periodo di esposizione. Tuttavia, la determinazione dell'arsenico nei capelli è sconsigliata quando l'aria ambiente è contaminata da arsenico, in quanto non sarà possibile distinguere tra arsenico endogeno e arsenico depositato esternamente sui capelli. I livelli di arsenico nei capelli sono generalmente inferiori a 1 mg/kg. L'arsenico nelle unghie ha lo stesso significato dell'arsenico nei capelli.

                                                    Come per i livelli nelle urine, i livelli di arsenico nel sangue possono riflettere la quantità di arsenico recentemente assorbita, ma la relazione tra l'intensità dell'esposizione all'arsenico e la sua concentrazione nel sangue non è stata ancora valutata.

                                                    Berillio

                                                    L'inalazione è la via principale di assorbimento del berillio per le persone professionalmente esposte. L'esposizione a lungo termine può provocare l'immagazzinamento di quantità apprezzabili di berillio nei tessuti polmonari e nello scheletro, l'ultimo sito di immagazzinamento. L'eliminazione del berillio assorbito avviene principalmente attraverso le urine e solo in misura minore nelle feci.

                                                    I livelli di berillio possono essere determinati nel sangue e nelle urine, ma al momento queste analisi possono essere utilizzate solo come test qualitativi per confermare l'esposizione al metallo, poiché non è noto in che misura le concentrazioni di berillio nel sangue e nelle urine possano essere influenzate da recenti esposizione e dalla quantità già immagazzinata nel corpo. Inoltre, è difficile interpretare i limitati dati pubblicati sull'escrezione di berillio nei lavoratori esposti, perché solitamente l'esposizione esterna non è stata adeguatamente caratterizzata ei metodi analitici hanno sensibilità e precisione diverse. I normali livelli urinari e sierici di berillio sono probabilmente inferiori
                                                    rispettivamente 2 μg/g di creatinina e 0.03 μg/100 ml.

                                                    Tuttavia, il riscontro di una normale concentrazione di berillio nelle urine non è una prova sufficiente per escludere la possibilità di una passata esposizione al berillio. Non sempre, infatti, nei lavoratori è stata riscontrata un'aumentata escrezione urinaria di berillio, anche se questi sono stati esposti in passato al berillio e hanno conseguentemente sviluppato la granulomatosi polmonare, una malattia caratterizzata da granulomi multipli, cioè noduli di tessuto infiammatorio, riscontrati in i polmoni.

                                                    Cadmio

                                                    Nell'ambiente lavorativo, l'assorbimento del cadmio avviene principalmente per inalazione. Tuttavia, l'assorbimento gastrointestinale può contribuire in modo significativo alla dose interna di cadmio. Una caratteristica importante del cadmio è la sua lunga emivita biologica nel corpo, che supera
                                                    10 anni. Nei tessuti, il cadmio è principalmente legato alla metallotioneina. Nel sangue, è principalmente legato ai globuli rossi. In considerazione della proprietà di accumulo del cadmio, qualsiasi programma di monitoraggio biologico di gruppi di popolazione esposti cronicamente al cadmio dovrebbe tentare di valutare sia l'esposizione attuale che quella integrata.

                                                    Per mezzo dell'attivazione dei neutroni, è attualmente possibile eseguire in vivo misurazioni delle quantità di cadmio accumulate nei principali siti di stoccaggio, i reni e il fegato. Tuttavia, queste tecniche non vengono utilizzate di routine. Finora, nella sorveglianza sanitaria dei lavoratori dell'industria o in studi su larga scala sulla popolazione generale, l'esposizione al cadmio è stata solitamente valutata indirettamente misurando il metallo nelle urine e nel sangue.

                                                    La cinetica dettagliata dell'azione del cadmio nell'uomo non è ancora del tutto chiarita, ma per scopi pratici si possono formulare le seguenti conclusioni riguardo al significato del cadmio nel sangue e nelle urine. Nei lavoratori di nuova esposizione, i livelli di cadmio nel sangue aumentano progressivamente e dopo XNUMX-XNUMX mesi raggiungono una concentrazione corrispondente all'intensità dell'esposizione. Nelle persone con esposizione continua al cadmio per un lungo periodo, la concentrazione di cadmio nel sangue riflette principalmente l'assunzione media negli ultimi mesi. L'influenza relativa del carico corporeo di cadmio sul livello di cadmio nel sangue può essere più importante nelle persone che hanno accumulato una grande quantità di cadmio e sono state allontanate dall'esposizione. Dopo la cessazione dell'esposizione, il livello di cadmio nel sangue diminuisce in modo relativamente rapido, con un tempo di dimezzamento iniziale di due o tre mesi. Tuttavia, a seconda del carico corporeo, il livello può rimanere più elevato rispetto ai soggetti di controllo. Diversi studi sull'uomo e sugli animali hanno indicato che il livello di cadmio nelle urine può essere interpretato come segue: in assenza di sovraesposizione acuta al cadmio e fintanto che la capacità di immagazzinamento della corteccia renale non viene superata o la nefropatia indotta da cadmio non è stata superata non ancora verificatosi, il livello di cadmio nelle urine aumenta progressivamente con la quantità di cadmio immagazzinata nei reni. In tali condizioni, che prevalgono principalmente nella popolazione generale e nei lavoratori moderatamente esposti al cadmio, esiste una correlazione significativa tra cadmio urinario e cadmio nei reni. Se l'esposizione al cadmio è stata eccessiva, i siti di legame del cadmio nell'organismo si saturano progressivamente e, nonostante l'esposizione continua, la concentrazione di cadmio nella corteccia renale si stabilizza.

                                                    Da questo stadio in poi, il cadmio assorbito non può più essere trattenuto in quell'organo ed è rapidamente escreto nelle urine. Quindi, in questa fase, la concentrazione di cadmio urinario è influenzata sia dal carico corporeo che dalla recente assunzione. Se l'esposizione continua, alcuni soggetti possono sviluppare danno renale, che provoca un ulteriore aumento del cadmio urinario come risultato del rilascio di cadmio immagazzinato nel rene e depresso riassorbimento del cadmio circolante. Tuttavia, dopo un episodio di esposizione acuta, i livelli di cadmio nelle urine possono aumentare rapidamente e brevemente senza riflettere un aumento del carico corporeo.

                                                    Studi recenti indicano che la metallotioneina nelle urine ha lo stesso significato biologico. Sono state osservate buone correlazioni tra la concentrazione urinaria di metallotioneina e quella di cadmio, indipendentemente dall'intensità dell'esposizione e dallo stato della funzione renale.

                                                    I livelli normali di cadmio nel sangue e nelle urine sono generalmente inferiori a 0.5 μg/100 ml e
                                                    2 μg/g di creatinina, rispettivamente. Sono più alti nei fumatori che nei non fumatori. Nei lavoratori cronicamente esposti al cadmio, il rischio di insufficienza renale è trascurabile quando i livelli di cadmio urinario non superano mai i 10 μg/g di creatinina. Dovrebbe essere prevenuto un accumulo di cadmio nel corpo che porterebbe a un'escrezione urinaria superiore a questo livello. Tuttavia, alcuni dati suggeriscono che alcuni marcatori renali (il cui significato sanitario è ancora sconosciuto) possono diventare anormali per valori di cadmio urinario compresi tra 3 e 5 μg/g creatinina, quindi sembra ragionevole proporre un valore limite biologico inferiore di 5 μg/g creatinina . Per il sangue è stato proposto un limite biologico di 0.5 μg/100 ml per l'esposizione a lungo termine. È possibile, tuttavia, che nel caso della popolazione generale esposta al cadmio attraverso il cibo o il tabacco o negli anziani, che normalmente soffrono di un declino della funzione renale, il livello critico nella corteccia renale possa essere inferiore.

                                                    cromo

                                                    La tossicità del cromo è attribuibile principalmente ai suoi composti esavalenti. L'assorbimento dei composti esavalenti è relativamente superiore all'assorbimento dei composti trivalenti. L'eliminazione avviene principalmente attraverso le urine.

                                                    Nelle persone non professionalmente esposte al cromo, la concentrazione di cromo nel siero e nelle urine di solito non supera rispettivamente 0.05 μg/100 ml e 2 μg/g di creatinina. L'esposizione recente a sali solubili di cromo esavalente (p. es., in elettroplaccatrici e saldatori di acciaio inossidabile) può essere valutata monitorando il livello di cromo nelle urine alla fine del turno di lavoro. Studi condotti da diversi autori suggeriscono la seguente relazione: un'esposizione TWA di 0.025 o 0.05 mg/m3 il cromo esavalente è associato a una concentrazione media alla fine del periodo di esposizione rispettivamente di 15 o 30 μg/g di creatinina. Questa relazione è valida solo su base di gruppo. Dopo l'esposizione a 0.025 mg/m3 cromo esavalente, il valore limite di confidenza inferiore al 95% è di circa 5 μg/g di creatinina. Un altro studio tra saldatori di acciaio inossidabile ha rilevato che una concentrazione urinaria di cromo dell'ordine di 40 μg/l corrisponde a un'esposizione media di 0.1 mg/m3 triossido di cromo.

                                                    Il cromo esavalente attraversa facilmente le membrane cellulari, ma una volta all'interno della cellula si riduce a cromo trivalente. La concentrazione di cromo negli eritrociti potrebbe essere un indicatore dell'intensità dell'esposizione al cromo esavalente durante la vita dei globuli rossi, ma ciò non si applica al cromo trivalente.

                                                    Rimane da valutare fino a che punto il monitoraggio del cromo nelle urine sia utile per la stima del rischio per la salute.

                                                    Cobalto

                                                    Una volta assorbito, per inalazione e in parte per via orale, il cobalto (con emivita biologica di pochi giorni) viene eliminato principalmente con le urine. L'esposizione a composti di cobalto solubili porta ad un aumento della concentrazione di cobalto nel sangue e nelle urine.

                                                    Le concentrazioni di cobalto nel sangue e nelle urine sono influenzate principalmente dalla recente esposizione. Nei soggetti non professionalmente esposti, il cobalto urinario è solitamente inferiore a 2 μg/g di creatinina e il cobalto sierico/plasmatico inferiore a 0.05 μg/100 ml.

                                                    Per esposizioni TWA di 0.1 mg/m3 e 0.05 mg/m3, sono stati riportati livelli urinari medi compresi tra circa 30 e 75 μg/l e tra 30 e 40 μg/l, rispettivamente (utilizzando campioni di fine turno). Il tempo di campionamento è importante in quanto vi è un progressivo aumento dei livelli urinari di cobalto durante la settimana lavorativa.

                                                    Nei lavoratori esposti a ossidi di cobalto, sali di cobalto o polvere metallica di cobalto in una raffineria, un TWA di 0.05 mg/m3 è stato riscontrato che porta a una concentrazione media di cobalto di 33 e 46 μg/g di creatinina nelle urine raccolte alla fine del turno di lunedì e venerdì, rispettivamente.

                                                    Piombo

                                                    Il piombo inorganico, una tossina cumulativa assorbita dai polmoni e dal tratto gastrointestinale, è chiaramente il metallo che è stato più ampiamente studiato; pertanto, tra tutti i contaminanti metallici, l'affidabilità dei metodi per valutare l'esposizione recente o il carico corporeo mediante metodi biologici è maggiore per il piombo.

                                                    In una situazione di esposizione stazionaria, il piombo nel sangue intero è considerato il miglior indicatore della concentrazione di piombo nei tessuti molli e quindi dell'esposizione recente. Tuttavia, l'aumento dei livelli di piombo nel sangue (Pb-B) diminuisce progressivamente con l'aumentare dei livelli di esposizione al piombo. Quando l'esposizione professionale è stata prolungata, la cessazione dell'esposizione non è necessariamente associata a un ritorno di Pb-B a un valore pre-esposizione (di fondo) a causa del rilascio continuo di piombo dai depositi di tessuto. I normali livelli di piombo nel sangue e nelle urine sono generalmente inferiori rispettivamente a 20 μg/100 ml e 50 μg/g di creatinina. Tali livelli possono essere influenzati dalle abitudini alimentari e dal luogo di residenza dei soggetti. L'OMS ha proposto 40 μg/100 ml come massima concentrazione individuale tollerabile di piombo nel sangue per i lavoratori maschi adulti e 30 μg/100 ml per le donne in età fertile. Nei bambini, concentrazioni più basse di piombo nel sangue sono state associate ad effetti avversi sul sistema nervoso centrale. Il livello di piombo nelle urine aumenta in modo esponenziale con l'aumento di Pb-B e in una situazione di stato stazionario è principalmente un riflesso della recente esposizione.

                                                    La quantità di piombo escreta nelle urine dopo la somministrazione di un agente chelante (p. es., CaEDTA) riflette il pool di piombo mobilizzabile. Nei soggetti di controllo, la quantità di piombo escreta nelle urine entro 24 ore dalla somministrazione endovenosa di un grammo di EDTA di solito non supera i 600 μg. Sembra che in condizioni di esposizione costante, i valori di piombo chelabile riflettano principalmente il pool di piombo nel sangue e nei tessuti molli, con solo una piccola frazione derivata dalle ossa.

                                                    È stata sviluppata una tecnica di fluorescenza a raggi X per misurare la concentrazione di piombo nelle ossa (falangi, tibia, calcagno, vertebre), ma attualmente il limite di rilevamento della tecnica ne limita l'uso alle persone professionalmente esposte.

                                                    La determinazione del piombo nei capelli è stata proposta come metodo per valutare il pool di piombo mobilizzabile. Tuttavia, in ambito lavorativo, è difficile distinguere tra piombo incorporato endogeno nei capelli e quello semplicemente adsorbito sulla sua superficie.

                                                    La determinazione della concentrazione di piombo nella dentina circumpulpare dei denti decidui (denti da latte) è stata utilizzata per stimare l'esposizione al piombo durante la prima infanzia.

                                                    I parametri che riflettono l'interferenza del piombo con i processi biologici possono essere utilizzati anche per valutare l'intensità dell'esposizione al piombo. I parametri biologici attualmente utilizzati sono la coproporfirina urinaria (COPRO-U), l'acido delta-aminolevulinico urinario (ALA-U), la protoporfirina eritrocitaria (EP, o zinco protoporfirina), l'acido delta-aminolevulinico deidratasi (ALA-D), e pirimidina-5'-nucleotidasi (P5N) nei globuli rossi. In situazioni di stato stazionario, i cambiamenti di questi parametri sono correlati positivamente (COPRO-U, ALA-U, EP) o negativamente (ALA-D, P5N) con i livelli di piombo nel sangue. L'escrezione urinaria di COPRO (principalmente l'III isomero) e ALA inizia ad aumentare quando la concentrazione di piombo nel sangue raggiunge un valore di circa 40 μg/100 ml. La protoporfirina eritrocitaria inizia ad aumentare significativamente a livelli di piombo nel sangue di circa 35 μg/100 ml nei maschi e 25 μg/100 ml nelle femmine. Dopo la cessazione dell'esposizione professionale al piombo, la protoporfirina eritrocitaria rimane elevata in modo sproporzionato rispetto agli attuali livelli di piombo nel sangue. In questo caso, il livello EP è meglio correlato con la quantità di piombo chelabile escreto nelle urine che con il piombo nel sangue.

                                                    Una leggera carenza di ferro causerà anche un'elevata concentrazione di protoporfirina nei globuli rossi. Gli enzimi dei globuli rossi, ALA-D e P5N, sono molto sensibili all'azione inibitoria del piombo. Nell'intervallo dei livelli di piombo nel sangue da 10 a 40 μg/100 ml, esiste una stretta correlazione negativa tra l'attività di entrambi gli enzimi e il piombo nel sangue.

                                                    Piombo alchilico

                                                    In alcuni paesi, il piombo tetraetile e il piombo tetrametile sono usati come agenti antidetonanti nei carburanti per automobili. Il piombo nel sangue non è un buon indicatore dell'esposizione alle tetraalchillead, mentre il piombo nelle urine sembra essere utile per valutare il rischio di sovraesposizione.

                                                    Manganese

                                                    Nell'ambiente lavorativo, il manganese entra nel corpo principalmente attraverso i polmoni; l'assorbimento per via gastrointestinale è basso e probabilmente dipende da un meccanismo omeostatico. L'eliminazione del manganese avviene attraverso la bile, con solo piccole quantità escrete con l'urina.

                                                    Le normali concentrazioni di manganese nelle urine, nel sangue e nel siero o nel plasma sono generalmente inferiori a 3 μg/g di creatinina, 1 μg/100 ml e 0.1 μg/100 ml, rispettivamente.

                                                    Sembra che, su base individuale, né il manganese nel sangue né il manganese nelle urine siano correlati a parametri di esposizione esterna.

                                                    Apparentemente non esiste una relazione diretta tra la concentrazione di manganese nel materiale biologico e la gravità dell'avvelenamento cronico da manganese. È possibile che, in seguito all'esposizione professionale al manganese, si possano già rilevare effetti avversi precoci sul sistema nervoso centrale a livelli biologici vicini ai valori normali.

                                                    Mercurio metallico e suoi sali inorganici

                                                    L'inalazione rappresenta la principale via di assorbimento del mercurio metallico. L'assorbimento gastrointestinale del mercurio metallico è trascurabile. I sali di mercurio inorganico possono essere assorbiti attraverso i polmoni (inalazione di aerosol di mercurio inorganico) e attraverso il tratto gastrointestinale. È possibile l'assorbimento cutaneo del mercurio metallico e dei suoi sali inorganici.

                                                    L'emivita biologica del mercurio è dell'ordine di due mesi nel rene ma è molto più lunga nel sistema nervoso centrale.

                                                    Il mercurio inorganico viene escreto principalmente con le feci e l'urina. Piccole quantità vengono escrete attraverso le ghiandole salivari, lacrimali e sudoripare. Il mercurio può essere rilevato anche nell'aria espirata durante le poche ore successive all'esposizione ai vapori di mercurio. In condizioni di esposizione cronica esiste, almeno a livello di gruppo, una relazione tra l'intensità della recente esposizione ai vapori di mercurio e la concentrazione di mercurio nel sangue o nelle urine. Le prime indagini, durante le quali sono stati utilizzati campioni statici per monitorare l'aria generale del laboratorio, hanno mostrato che una concentrazione media di mercurio-aria, Hg-aria, di 100 μg/m3 corrisponde a livelli medi di mercurio nel sangue (Hg–B) e nelle urine (Hg–U) rispettivamente di 6 μg Hg/100 ml e 200-260 μg/l. Osservazioni più recenti, in particolare quelle che valutano il contributo del microambiente esterno a ridosso delle vie respiratorie dei lavoratori, indicano che l'aria (μg/m3)/urine (μg/g creatinina)/sangue (μg/100 ml) il rapporto mercurio è di circa 1/1.2/0.045. Diversi studi epidemiologici sui lavoratori esposti ai vapori di mercurio hanno dimostrato che per l'esposizione a lungo termine, i livelli di effetto critico di Hg-U e Hg-B sono rispettivamente di circa 50 μg/g di creatinina e 2 μg/100 ml.

                                                    Tuttavia, alcuni studi recenti sembrano indicare che i segni di effetti avversi sul sistema nervoso centrale o sul rene possono già essere osservati a un livello di mercurio urinario inferiore a 50 μg/g di creatinina.

                                                    I normali livelli urinari ed ematici sono generalmente inferiori rispettivamente a 5 μg/g di creatinina e 1 μg/100 ml. Questi valori possono essere influenzati dal consumo di pesce e dal numero di otturazioni in amalgama di mercurio nei denti.

                                                    Composti organici del mercurio

                                                    I composti organici del mercurio sono facilmente assorbiti da tutte le vie. Nel sangue si trovano principalmente nei globuli rossi (circa il 90%). Occorre però distinguere tra i composti alchilici a catena corta (principalmente metilmercurio), molto stabili e resistenti alla biotrasformazione, e i derivati ​​arilici o alcossialchilici, che liberano mercurio inorganico in vivo. Per questi ultimi composti, la concentrazione di mercurio nel sangue, oltre che nelle urine, è probabilmente indicativa dell'intensità dell'esposizione.

                                                    In condizioni di stato stazionario, il mercurio nel sangue intero e nei capelli è correlato al carico corporeo di metilmercurio e al rischio di segni di avvelenamento da metilmercurio. Nelle persone cronicamente esposte all'alchil mercurio, i primi segni di intossicazione (parestesia, disturbi sensoriali) possono verificarsi quando il livello di mercurio nel sangue e nei capelli supera rispettivamente 20 μg/100 ml e 50 μg/g.

                                                    Nichel, Ni free

                                                    Il nichel non è una tossina cumulativa e quasi tutta la quantità assorbita viene escreta principalmente attraverso le urine, con un'emivita biologica di 17-39 ore. Nei soggetti non professionalmente esposti, le concentrazioni di nichel nelle urine e nel plasma sono generalmente inferiori rispettivamente a 2 μg/g di creatinina e 0.05 μg/100 ml.

                                                    Le concentrazioni di nichel nel plasma e nelle urine sono buoni indicatori di una recente esposizione al nichel metallico e ai suoi composti solubili (p. es., durante la galvanica del nichel o la produzione di batterie al nichel). I valori all'interno degli intervalli normali di solito indicano un'esposizione non significativa e valori aumentati sono indicativi di sovraesposizione.

                                                    Per i lavoratori esposti a composti di nichel solubili, è stato provvisoriamente proposto un valore limite biologico di 30 μg/g di creatinina (fine turno) per il nichel nelle urine.

                                                    Nei lavoratori esposti a composti di nichel poco solubili o insolubili, livelli aumentati nei fluidi corporei generalmente indicano un assorbimento significativo o un rilascio progressivo della quantità immagazzinata nei polmoni; tuttavia, quantità significative di nichel possono essere depositate nel tratto respiratorio (cavità nasali, polmoni) senza alcun aumento significativo della sua concentrazione plasmatica o urinaria. Pertanto, i valori “normali” devono essere interpretati con cautela e non indicano necessariamente assenza di rischio per la salute.

                                                    Selenio

                                                    Il selenio è un oligoelemento essenziale. I composti solubili del selenio sembrano essere facilmente assorbiti attraverso i polmoni e il tratto gastrointestinale. Il selenio viene escreto principalmente nelle urine, ma quando l'esposizione è molto elevata può anche essere escreto nell'aria espirata come vapore di dimetilseleniuro. Le normali concentrazioni di selenio nel siero e nelle urine dipendono dall'assunzione giornaliera, che può variare considerevolmente nelle diverse parti del mondo, ma di solito è inferiore rispettivamente a 15 μg/100 ml e 25 μg/g di creatinina. La concentrazione di selenio nelle urine è principalmente un riflesso della recente esposizione. La relazione tra l'intensità dell'esposizione e la concentrazione di selenio nelle urine non è stata ancora stabilita.

                                                    Sembra che la concentrazione nel plasma (o nel siero) e nelle urine rifletta principalmente un'esposizione a breve termine, mentre il contenuto di selenio degli eritrociti riflette un'esposizione più a lungo termine.

                                                    La misurazione del selenio nel sangue o nelle urine fornisce alcune informazioni sullo stato del selenio. Attualmente è più spesso utilizzato per rilevare una carenza piuttosto che una sovraesposizione. Poiché i dati disponibili riguardanti il ​​rischio per la salute dell'esposizione a lungo termine al selenio e la relazione tra potenziale rischio per la salute e livelli nei mezzi biologici sono troppo limitati, non è possibile proporre alcun valore soglia biologico.

                                                    Vanadio

                                                    Nell'industria, il vanadio viene assorbito principalmente per via polmonare. L'assorbimento orale sembra basso (meno dell'1%). Il vanadio viene escreto nelle urine con un'emivita biologica di circa 20-40 ore e in misura minore nelle feci. Il vanadio urinario sembra essere un buon indicatore di esposizione recente, ma la relazione tra assorbimento e livelli di vanadio nelle urine non è stata ancora sufficientemente stabilita. È stato suggerito che la differenza tra le concentrazioni urinarie di vanadio post-turno e pre-turno consenta la valutazione dell'esposizione durante la giornata lavorativa, mentre il vanadio urinario due giorni dopo la cessazione dell'esposizione (lunedì mattina) rifletterebbe l'accumulo del metallo nel corpo . Nelle persone non professionalmente esposte, la concentrazione di vanadio nelle urine è generalmente inferiore a 1 μg/g di creatinina. È stato proposto un valore limite biologico provvisorio di 50 μg/g di creatinina (fine turno) per il vanadio nelle urine.

                                                     

                                                    Di ritorno

                                                    Lunedi, Febbraio 28 2011 20: 21

                                                    Solventi organici

                                                    Introduzione

                                                    I solventi organici sono volatili e generalmente solubili nel grasso corporeo (lipofili), sebbene alcuni di essi, ad esempio metanolo e acetone, siano anche solubili in acqua (idrofili). Sono stati ampiamente impiegati non solo nell'industria ma anche nei prodotti di consumo, come vernici, inchiostri, diluenti, sgrassanti, agenti per la pulizia a secco, smacchiatori, repellenti e così via. Sebbene sia possibile applicare il monitoraggio biologico per rilevare gli effetti sulla salute, ad esempio effetti sul fegato e sui reni, ai fini della sorveglianza sanitaria dei lavoratori che sono professionalmente esposti a solventi organici, è preferibile utilizzare invece il monitoraggio biologico per " monitoraggio dell'esposizione” al fine di proteggere la salute dei lavoratori dalla tossicità di questi solventi, poiché si tratta di un approccio sufficientemente sensibile da fornire avvertimenti ben prima che si verifichino effetti sulla salute. Anche lo screening dei lavoratori per l'elevata sensibilità alla tossicità dei solventi può contribuire alla protezione della loro salute.

                                                    Riassunto di tossicocinetica

                                                    I solventi organici sono generalmente volatili in condizioni standard, sebbene la volatilità vari da solvente a solvente. Pertanto, la principale via di esposizione negli ambienti industriali è attraverso l'inalazione. Il tasso di assorbimento attraverso la parete alveolare dei polmoni è molto più alto di quello attraverso la parete del tubo digerente e un tasso di assorbimento polmonare di circa il 50% è considerato tipico per molti solventi comuni come il toluene. Alcuni solventi, ad esempio il solfuro di carbonio e l'N,N-dimetilformammide allo stato liquido, possono penetrare nella pelle umana intatta in quantità tali da risultare tossici.

                                                    Quando questi solventi vengono assorbiti, una parte viene espirata nel respiro senza alcuna biotrasformazione, ma la maggior parte viene distribuita negli organi e nei tessuti ricchi di lipidi per effetto della loro lipofilia. La biotrasformazione avviene principalmente nel fegato (e anche in altri organi in misura minore) e la molecola del solvente diventa più idrofila, tipicamente mediante un processo di ossidazione seguito da coniugazione, per essere escreta attraverso il rene nelle urine come metabolita(i) ). Una piccola parte può essere eliminata immodificata nelle urine.

                                                    Pertanto, tre materiali biologici, urina, sangue e respiro esalato, sono disponibili per il monitoraggio dell'esposizione ai solventi da un punto di vista pratico. Un altro fattore importante nella selezione dei materiali biologici per il monitoraggio dell'esposizione è la velocità di scomparsa della sostanza assorbita, per la quale l'emivita biologica, ovvero il tempo necessario a una sostanza per ridursi a metà della sua concentrazione originaria, è un parametro quantitativo. Ad esempio, i solventi scompaiono dal respiro espirato molto più rapidamente dei corrispondenti metaboliti dalle urine, il che significa che hanno un'emivita molto più breve. All'interno dei metaboliti urinari, l'emivita biologica varia a seconda della velocità con cui il composto progenitore viene metabolizzato, quindi il tempo di campionamento in relazione all'esposizione è spesso di fondamentale importanza (vedi sotto). Una terza considerazione nella scelta di un materiale biologico è la specificità della sostanza chimica target da analizzare in relazione all'esposizione. Ad esempio, l'acido ippurico è un indicatore di esposizione al toluene utilizzato da tempo, ma non solo è formato naturalmente dall'organismo, ma può anche essere derivato da fonti non professionali come alcuni additivi alimentari e non è più considerato un affidabile marker quando l'esposizione al toluene è bassa (meno di 50 cm3/m3). In generale, i metaboliti urinari sono stati ampiamente utilizzati come indicatori di esposizione a vari solventi organici. Il solvente nel sangue viene analizzato come misura qualitativa dell'esposizione perché di solito rimane nel sangue per un tempo più breve ed è più indicativo dell'esposizione acuta, mentre il solvente nel respiro esalato è difficile da usare per la stima dell'esposizione media perché la concentrazione nel respiro diminuisce così rapidamente dopo la cessazione dell'esposizione. Il solvente nelle urine è un candidato promettente come misura dell'esposizione, ma necessita di ulteriore convalida.

                                                    Test di esposizione biologica per solventi organici

                                                    Nell'applicare il monitoraggio biologico per l'esposizione ai solventi, il tempo di campionamento è importante, come indicato sopra. La tabella 1 mostra i tempi di campionamento raccomandati per i comuni solventi nel monitoraggio dell'esposizione professionale quotidiana. Quando si deve analizzare il solvente stesso, occorre prestare attenzione a prevenire possibili perdite (ad es. evaporazione nell'aria ambiente) e contaminazione (ad es. dissoluzione dall'aria ambiente nel campione) durante il processo di manipolazione del campione. Nel caso in cui i campioni debbano essere trasportati in un laboratorio distante o conservati prima dell'analisi, è necessario prestare attenzione per evitare perdite. Il congelamento è raccomandato per i metaboliti, mentre la refrigerazione (ma non il congelamento) in un contenitore ermetico senza intercapedine (o più preferibilmente, in una fiala con spazio di testa) è raccomandata per l'analisi del solvente stesso. Nell'analisi chimica, il controllo di qualità è essenziale per ottenere risultati affidabili (per i dettagli, vedere l'articolo "Garanzia di qualità" in questo capitolo). Nel riportare i risultati, dovrebbe essere rispettata l'etica (vedi cap Problemi etici altrove nel Enciclopedia).

                                                    Tabella 1. Alcuni esempi di sostanze chimiche bersaglio per il monitoraggio biologico e tempo di campionamento

                                                    Solvente

                                                    Bersaglio chimico

                                                    Urina/sangue

                                                    Tempo di campionamento1

                                                    Disolfuro di carbonio

                                                    Acido 2-tiotiazolidina-4-carbossilico

                                                    Urina

                                                    Th F

                                                    N,N-Dimetil-formammide

                                                    N-Metilformammide

                                                    Urina

                                                    Lun Ma Mer Gio F

                                                    2-etossietanolo e suo acetato

                                                    Acido etossiacetico

                                                    Urina

                                                    Th F (fine dell'ultimo turno di lavoro)

                                                    Esano

                                                    2,4-esanedione

                                                    Esano

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Lun Ma Mer Gio F

                                                    conferma dell'esposizione

                                                    Metanolo

                                                    Metanolo

                                                    Urina

                                                    Lun Ma Mer Gio F

                                                    Styrene

                                                    Acido mandelico

                                                    Acido fenilgliossilico

                                                    Styrene

                                                    Urina

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Th F

                                                    Th F

                                                    conferma dell'esposizione

                                                    toluene

                                                    Acido ippurico

                                                    o-Cresolo

                                                    toluene

                                                    toluene

                                                    Urina

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Urina

                                                    Mar W Th F

                                                    Mar W Th F

                                                    conferma dell'esposizione

                                                    Mar W Th F

                                                    tricloroetilene

                                                    Acido tricloroacetico

                                                    (TCA)

                                                    Triclorocomposti totali (somma di TCA e tricloroetanolo libero e coniugato)

                                                    tricloroetilene

                                                    Urina

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Th F

                                                    Th F

                                                    conferma dell'esposizione

                                                    Xilene2

                                                    Acidi metilippurici

                                                    Xilene

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Mar W Th F

                                                    Mar W Th F

                                                    1 Fine del turno di lavoro se non diversamente specificato: i giorni della settimana indicano i giorni di campionamento preferiti.
                                                    2 Tre isomeri, separatamente o in qualsiasi combinazione.

                                                    Fonte: Riassunto da OMS 1996.

                                                     

                                                    Per molti solventi sono state stabilite numerose procedure analitiche. I metodi variano a seconda della sostanza chimica target, ma la maggior parte dei metodi recentemente sviluppati utilizza la gascromatografia (GC) o la cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) per la separazione. Si consiglia l'uso di un campionatore automatico e di un elaboratore di dati per un buon controllo di qualità nell'analisi chimica. Quando si deve analizzare un solvente stesso nel sangue o nelle urine, l'applicazione della tecnica dello spazio di testa in GC (GC dello spazio di testa) è molto conveniente, specialmente quando il solvente è abbastanza volatile. La tabella 2 delinea alcuni esempi dei metodi stabiliti per i comuni solventi.

                                                    Tabella 2. Alcuni esempi di metodi analitici per il monitoraggio biologico dell'esposizione a solventi organici

                                                    Solvente

                                                    Bersaglio chimico

                                                    Sangue/urina

                                                    Metodo analitico

                                                    Disolfuro di carbonio

                                                    2-tiotiazolidina-4-
                                                    acido carbossilico

                                                    Urina

                                                    Cromatografo liquido ad alte prestazioni con rilevamento ultravioletto

                                                    (UV-HPLC)

                                                    N, N-Dimetilformammide

                                                    N-metilformammide

                                                    Urina

                                                    Gascromatografo con rivelazione termoionica a fiamma (FTD-GC)

                                                    2-etossietanolo e suo acetato

                                                    Acido etossiacetico

                                                    Urina

                                                    Estrazione, derivatizzazione e gascromatografo con rivelazione a ionizzazione di fiamma (FID-GC)

                                                    Esano

                                                    2,4-esanedione

                                                    Esano

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Estrazione, (idrolisi) e FID-GC

                                                    FID-GC nello spazio di testa

                                                    Metanolo

                                                    Metanolo

                                                    Urina

                                                    FID-GC nello spazio di testa

                                                    Styrene

                                                    Acido mandelico

                                                    Acido fenilgliossilico

                                                    Styrene

                                                    Urina

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Dissalazione e UV-HPLC

                                                    Dissalazione e UV-HPLC

                                                    Spazio di testa FID-GC

                                                    toluene

                                                    Acido ippurico

                                                    o-Cresolo

                                                    toluene

                                                    toluene

                                                    Urina

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Urina

                                                    Dissalazione e UV-HPLC

                                                    Idrolisi, estrazione e FID-GC

                                                    Spazio di testa FID-GC

                                                    Spazio di testa FID-GC

                                                    tricloroetilene

                                                    Acido tricloroacetico
                                                    (TCA)

                                                    Tricloro-composti totali (somma di TCA e tricloroetanolo libero e coniugato)

                                                    tricloroetilene

                                                    Urina

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    Colorimetria o esterificazione e gascromatografo con rilevamento a cattura elettronica (ECD-GC)

                                                    Ossidazione e colorimetria, o idrolisi, ossidazione, esterificazione e ECD-GC

                                                    Spazio di testa ECD-GC

                                                    Xilene

                                                    Acidi metilippurici (tre isomeri, separatamente o in combinazione)

                                                    Urina

                                                    Spazio di testa FID-GC

                                                    Fonte: Riassunto da OMS 1996.

                                                    Valutazione

                                                    Una relazione lineare degli indicatori di esposizione (elencati nella tabella 2) con l'intensità dell'esposizione ai solventi corrispondenti può essere stabilita sia attraverso un'indagine sui lavoratori esposti professionalmente ai solventi, sia attraverso l'esposizione sperimentale di volontari umani. Di conseguenza, l'ACGIH (1994) e il DFG (1994), ad esempio, hanno stabilito l'indice di esposizione biologica (BEI) e il valore di tolleranza biologica (BAT), rispettivamente, come i valori nei campioni biologici che sono equivalenti al valore occupazionale limite di esposizione per le sostanze chimiche disperse nell'aria, ovvero rispettivamente il valore limite di soglia (TLV) e la concentrazione massima sul posto di lavoro (MAK). È noto, tuttavia, che il livello della sostanza chimica target nei campioni ottenuti da persone non esposte può variare, riflettendo, ad esempio, le usanze locali (ad esempio, il cibo) e che possono esistere differenze etniche nel metabolismo dei solventi. È quindi auspicabile stabilire valori limite attraverso lo studio della popolazione locale interessata.

                                                    Nella valutazione dei risultati, l'esposizione non professionale al solvente (ad esempio, tramite l'uso di prodotti di consumo contenenti solventi o l'inalazione intenzionale) e l'esposizione a sostanze chimiche che danno origine agli stessi metaboliti (ad esempio, alcuni additivi alimentari) dovrebbero essere accuratamente escluse. Nel caso in cui vi sia un ampio divario tra l'intensità dell'esposizione al vapore ei risultati del monitoraggio biologico, la differenza può indicare la possibilità di assorbimento cutaneo. Il fumo di sigaretta sopprime il metabolismo di alcuni solventi (p. es., il toluene), mentre l'assunzione acuta di etanolo può sopprimere il metabolismo del metanolo in maniera competitiva.

                                                     

                                                    Di ritorno

                                                    Lunedi, Febbraio 28 2011 20: 25

                                                    Sostanze chimiche genotossiche

                                                    Il monitoraggio biologico umano utilizza campioni di fluidi corporei o altro materiale biologico facilmente reperibile per la misurazione dell'esposizione a sostanze specifiche o non specifiche e/o ai loro metaboliti o per la misurazione degli effetti biologici di tale esposizione. Il monitoraggio biologico consente di stimare l'esposizione individuale totale attraverso diverse vie di esposizione (polmoni, pelle, tratto gastrointestinale) e diverse fonti di esposizione (aria, dieta, stile di vita o occupazione). È anche noto che in situazioni di esposizione complesse, che molto spesso si incontrano nei luoghi di lavoro, diversi agenti espositivi possono interagire tra loro potenziando o inibendo gli effetti dei singoli composti. E poiché gli individui differiscono nella loro costituzione genetica, mostrano variabilità nella loro risposta alle esposizioni chimiche. Pertanto, può essere più ragionevole cercare i primi effetti direttamente negli individui o nei gruppi esposti piuttosto che tentare di prevedere i potenziali pericoli dei complessi modelli di esposizione dai dati relativi ai singoli composti. Questo è un vantaggio del biomonitoraggio genetico per gli effetti precoci, un approccio che utilizza tecniche che si concentrano sul danno citogenetico, sulle mutazioni puntiformi o sugli addotti del DNA nel tessuto umano surrogato (vedere l'articolo "Principi generali" in questo capitolo).

                                                    Cos'è la genotossicità?

                                                    La genotossicità degli agenti chimici è un carattere chimico intrinseco, basato sul potenziale elettrofilo dell'agente di legarsi con tali siti nucleofili nelle macromolecole cellulari come l'acido desossiribonucleico, il DNA, il portatore di informazioni ereditarie. La genotossicità è quindi la tossicità manifestata nel materiale genetico delle cellule.

                                                    La definizione di genotossicità, come discusso in un rapporto di consenso (IARC 1992), è ampia e include sia effetti diretti che indiretti nel DNA: (1) l'induzione di mutazioni (gene, cromosomiche, genomiche, ricombinanti) che a livello molecolare sono simili a eventi noti per essere coinvolti nella cancerogenesi, (2) eventi surrogati indiretti associati alla mutagenesi (per es. sintesi non programmata del DNA (UDS) e scambio di cromatidi fratelli (SCE), o (3) danno al DNA (per es. ), che possono eventualmente portare a mutazioni.

                                                    Genotossicità, mutagenicità e cancerogenicità

                                                    Le mutazioni sono cambiamenti ereditari permanenti nelle linee cellulari, orizzontalmente nelle cellule somatiche o verticalmente nelle cellule germinali (sessuali) del corpo. Cioè, le mutazioni possono influenzare l'organismo stesso attraverso cambiamenti nelle cellule del corpo, oppure possono essere trasmesse ad altre generazioni attraverso l'alterazione delle cellule sessuali. La genotossicità precede quindi la mutagenicità sebbene la maggior parte della genotossicità sia riparata e non sia mai espressa come mutazioni. Le mutazioni somatiche sono indotte a livello cellulare e nel caso in cui portino alla morte cellulare oa tumori maligni, possono manifestarsi come vari disturbi dei tessuti o dell'organismo stesso. Si pensa che le mutazioni somatiche siano correlate agli effetti dell'invecchiamento o all'induzione di placche aterosclerotiche (vedi figura 1 e il capitolo Cancro).

                                                    Figura 1. Vista schematica del paradigma scientifico in tossicologia genetica ed effetti sulla salute umana

                                                    BMO050F1

                                                    Le mutazioni nella linea cellulare germinale possono essere trasferite allo zigote - la cellula uovo fecondata - ed essere espresse nella generazione della prole (vedi anche il capitolo Sistema riproduttivo). I disturbi mutazionali più importanti riscontrati nel neonato sono indotti dalla malsegregazione dei cromosomi durante la gametogenesi (lo sviluppo delle cellule germinali) e provocano gravi sindromi cromosomiche (p. es., trisomia 21 o sindrome di Down e monosomia X o sindrome di Turner).

                                                    Il paradigma della genotossicologia dall'esposizione agli effetti previsti può essere semplificato come mostrato nella figura 1.

                                                     

                                                     

                                                    La relazione tra genotossicità e cancerogenicità è ben supportata da vari fatti di ricerca indiretti, come mostrato nella figura 2. 

                                                    Figura 2. Le interrelazioni di genotossicità e cancerogenicità    

                                                    BMO050T1 

                                                    Questa correlazione fornisce la base per l'applicazione di biomarcatori di genotossicità da utilizzare nel monitoraggio umano come indicatori di rischio di cancro.

                                                    Tossicità genetica nell'identificazione dei pericoli

                                                    Il ruolo dei cambiamenti genetici nella cancerogenesi sottolinea l'importanza dei test di tossicità genetica nell'identificazione di potenziali agenti cancerogeni. Sono stati sviluppati vari metodi di test a breve termine in grado di rilevare alcuni degli endpoint di genotossicità presumibilmente rilevanti nella cancerogenesi.

                                                    Sono state condotte diverse indagini approfondite per confrontare la cancerogenicità delle sostanze chimiche con i risultati ottenuti esaminandole in test a breve termine. La conclusione generale è stata che poiché nessun singolo test convalidato può fornire informazioni su tutti gli end-point genetici sopra menzionati; è necessario testare ciascuna sostanza chimica in più di un test. Inoltre, il valore dei test a breve termine di tossicità genetica per la previsione della cancerogenicità chimica è stato discusso e rivisto ripetutamente. Sulla base di tali revisioni, un gruppo di lavoro presso l'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro (IARC) ha concluso che la maggior parte degli agenti cancerogeni per l'uomo dà risultati positivi nei test a breve termine utilizzati di routine come il Salmonella saggio e i saggi di aberrazione cromosomica (tabella 1). Tuttavia, bisogna rendersi conto che gli agenti cancerogeni epigenetici - come i composti ormonalmente attivi che possono aumentare l'attività genotossica senza essere essi stessi genotossici - non possono essere rilevati da test a breve termine, che misurano solo l'attività genotossica intrinseca di una sostanza.

                                                    Tabella 1. Genotossicità delle sostanze chimiche valutata nei Supplementi 6 e 7 alle Monografie IARC (1986)

                                                    Classificazione di cancerogenicità

                                                    Rapporto di evidenza di genotossicità/cancerogenicità

                                                    %

                                                    1: cancerogeni per l'uomo

                                                    24/30

                                                    80

                                                    2A: probabili cancerogeni per l'uomo

                                                    14/20

                                                    70

                                                    2B: possibili cancerogeni per l'uomo

                                                    72/128

                                                    56

                                                    3: non classificabile

                                                    19/66

                                                    29

                                                     

                                                    Biomonitoraggio genetico

                                                    Il monitoraggio genetico utilizza metodi di tossicologia genetica per il monitoraggio biologico degli effetti genetici o la valutazione dell'esposizione genotossica in un gruppo di individui con esposizione definita in un luogo di lavoro o attraverso l'ambiente o lo stile di vita. Pertanto, il monitoraggio genetico ha il potenziale per l'identificazione precoce delle esposizioni genotossiche in un gruppo di persone e consente l'identificazione delle popolazioni ad alto rischio e quindi delle priorità di intervento. L'uso di biomarcatori predittivi in ​​una popolazione esposta è giustificato per risparmiare tempo (rispetto alle tecniche epidemiologiche) e per prevenire effetti finali non necessari, in particolare il cancro (figura 3).

                                                    Figura 3. La predittività dei biomarcatori consente di intraprendere azioni preventive per ridurre i rischi per la salute nelle popolazioni umane

                                                    BMO050F2

                                                    I metodi attualmente utilizzati per il biomonitoraggio dell'esposizione genotossica e dei primi effetti biologici sono elencati nella tabella 2. I campioni utilizzati per il biomonitoraggio devono soddisfare diversi criteri, inclusa la necessità che siano facilmente ottenibili e confrontabili con il tessuto bersaglio.

                                                    Tabella 2. Biomarcatori nel monitoraggio genetico dell'esposizione alla genotossicità e campioni di cellule/tessuti più comunemente utilizzati.

                                                    Marker di monitoraggio genetico

                                                    Campioni di cellule/tessuti

                                                    Aberrazioni cromosomiche (CA)

                                                    linfociti

                                                    Scambi di cromatidi fratelli (SCE)

                                                    linfociti

                                                    Micronuclei (MN)

                                                    linfociti

                                                    Mutazioni puntiformi (p. es., gene HPRT)

                                                    Linfociti e altri tessuti

                                                    addotti del DNA

                                                    DNA isolato da cellule/tessuti

                                                    Addotti proteici

                                                    Emoglobina, albumina

                                                    Rottura del filamento di DNA

                                                    DNA isolato da cellule/tessuti

                                                    Attivazione dell'oncogene

                                                    DNA o proteine ​​specifiche isolate

                                                    Mutazioni/oncoproteine

                                                    Varie cellule e tessuti

                                                    Riparazione del DNA

                                                    Cellule isolate da campioni di sangue

                                                     

                                                    I tipi di danno al DNA molecolarmente riconoscibile includono la formazione di addotti al DNA e la riorganizzazione della sequenza del DNA. Questi tipi di danno possono essere rilevati mediante misurazioni degli addotti del DNA utilizzando varie tecniche, ad esempio la marcatura 32P o la rilevazione di anticorpi monoclonali contro gli addotti del DNA. La misurazione delle rotture del filamento di DNA viene convenzionalmente eseguita utilizzando analisi di eluizione alcalina o di svolgimento. Le mutazioni possono essere rilevate sequenziando il DNA di un gene specifico, ad esempio il gene HPRT.

                                                    Sono apparsi diversi rapporti metodologici che discutono in dettaglio le tecniche della tabella 2 (CEC 1987; IARC 1987, 1992, 1993).

                                                    La genotossicità può anche essere monitorata indirettamente attraverso la misurazione degli addotti proteici, cioè nell'emoglobina anziché nel DNA, o il monitoraggio dell'attività di riparazione del DNA. Come strategia di misurazione, l'attività di monitoraggio può essere una tantum o continua. In tutti i casi i risultati devono essere applicati allo sviluppo di condizioni di lavoro sicure.

                                                    Biomonitoraggio citogenetico

                                                    Una logica teorica ed empirica collega il cancro al danno cromosomico. Gli eventi mutazionali che alterano l'attività o l'espressione dei geni del fattore di crescita sono passaggi chiave nella carcinogenesi. Molti tipi di cancro sono stati associati ad aberrazioni cromosomiche specifiche o non specifiche. In diverse malattie umane ereditarie, l'instabilità cromosomica è associata a una maggiore suscettibilità al cancro.

                                                    La sorveglianza citogenetica delle persone esposte a sostanze chimiche cancerogene e/o mutagene oa radiazioni può portare alla luce effetti sul materiale genetico degli individui interessati. Gli studi sull'aberrazione cromosomica delle persone esposte a radiazioni ionizzanti sono stati applicati per la dosimetria biologica per decenni, ma risultati positivi ben documentati sono ancora disponibili solo per un numero limitato di cancerogeni chimici.

                                                    Il danno cromosomico microscopicamente riconoscibile comprende sia le aberrazioni cromosomiche strutturali (CA), in cui si è verificato un cambiamento grossolano nella morfologia (forma) di un cromosoma, sia gli scambi di cromatidi fratelli (SCE). SCE è lo scambio simmetrico di materiali cromosomici tra due cromatidi fratelli. I micronuclei (MN) possono derivare da frammenti di cromosomi acentrici o da interi cromosomi in ritardo. Questi tipi di modifiche sono illustrati nella figura 4.

                                                    Figura 4. Cromosomi dei linfociti umani in metafase, che rivelano una mutazione cromosomica indotta (freccia che punta a un frammento acentrico)

                                                    BMO050F3

                                                    I linfociti del sangue periferico nell'uomo sono cellule adatte per essere utilizzate negli studi di sorveglianza a causa della loro facile accessibilità e perché possono integrare l'esposizione per una durata di vita relativamente lunga. L'esposizione a una varietà di mutageni chimici può provocare un aumento delle frequenze di CA e/o SCE nei linfociti del sangue di soggetti esposti. Inoltre, l'entità del danno è approssimativamente correlata all'esposizione, sebbene ciò sia stato dimostrato solo con poche sostanze chimiche.

                                                    Quando i test citogenetici sui linfociti del sangue periferico mostrano che il materiale genetico è stato danneggiato, i risultati possono essere utilizzati per stimare il rischio solo a livello di popolazione. Una maggiore frequenza di CA in una popolazione dovrebbe essere considerata un'indicazione di un aumento del rischio di cancro, ma i test citogenetici non consentono, in quanto tali, la previsione del rischio individuale di cancro.

                                                    Il significato per la salute del danno genetico somatico visto attraverso la finestra ristretta di un campione di linfociti del sangue periferico ha poco o nessun significato per la salute di un individuo, poiché la maggior parte dei linfociti portatori di danno genetico muoiono e vengono sostituiti.

                                                    Problemi e loro controllo negli studi di biomonitoraggio umano

                                                    Nell'applicazione di qualsiasi metodo di biomonitoraggio umano è necessaria una progettazione rigorosa dello studio, poiché molti fattori interindividuali che non sono correlati alle specifiche esposizioni chimiche di interesse possono influenzare le risposte biologiche studiate. Poiché gli studi di biomonitoraggio umano sono noiosi e difficili sotto molti aspetti, è molto importante un'attenta pianificazione preliminare. Nell'esecuzione di studi citogenetici umani, la conferma sperimentale del potenziale dannoso per i cromosomi dell'agente o degli agenti espositori dovrebbe sempre essere un prerequisito sperimentale.

                                                    Negli studi di biomonitoraggio citogenetico sono stati documentati due tipi principali di variazioni. Il primo include fattori tecnici associati alle discrepanze nella lettura dei vetrini e alle condizioni di coltura, in particolare al tipo di terreno, alla temperatura e alla concentrazione di sostanze chimiche (come la bromodeossiuridina o la citocalasina-B). Inoltre, i tempi di campionamento possono alterare i rendimenti delle aberrazioni cromosomiche e forse anche i risultati dell'incidenza di SCE, attraverso i cambiamenti nelle sottopopolazioni di linfociti T e B. Nelle analisi del micronucleo, le differenze metodologiche (ad esempio, l'uso di cellule binucleate indotte dalla citocalasina-B) influenzano abbastanza chiaramente i risultati del punteggio.

                                                    Le lesioni indotte nel DNA dei linfociti dall'esposizione chimica che portano alla formazione di aberrazioni cromosomiche strutturali, scambio di cromatidi fratelli e micronuclei devono persistere in vivo fino a quando il sangue non viene prelevato e poi in vitro fino a quando il linfocita in coltura inizia la sintesi del DNA. È quindi importante valutare le cellule subito dopo la prima divisione (nel caso di aberrazioni cromosomiche o micronuclei) o dopo la seconda divisione (scambi di cromatidi fratelli) per ottenere la migliore stima del danno indotto.

                                                    Il punteggio costituisce un elemento estremamente importante nel biomonitoraggio citogenetico. I vetrini devono essere randomizzati e codificati per evitare il più possibile errori di valutazione. Dovrebbero essere mantenuti criteri di punteggio coerenti, controllo di qualità e analisi statistiche standardizzate e rapporti. La seconda categoria di variabilità è dovuta a condizioni associate ai soggetti, come età, sesso, farmaci e infezioni. Le variazioni individuali possono anche essere causate dalla suscettibilità genetica agli agenti ambientali.

                                                    È fondamentale ottenere un gruppo di controllo simultaneo che corrisponda il più possibile a fattori interni come sesso ed età, nonché a fattori come l'abitudine al fumo, le infezioni virali e le vaccinazioni, l'assunzione di alcol e droghe e l'esposizione ai raggi X. . Inoltre, è necessario ottenere stime qualitative (categoria professionale, anni di esposizione) e quantitative (ad es. campioni di aria della zona di respirazione per analisi chimiche e metaboliti specifici, se possibile) o l'esposizione all'agente o agli agenti genotossici presunti sul posto di lavoro. Particolare attenzione dovrebbe essere prestata al corretto trattamento statistico dei risultati.

                                                    Rilevanza del biomonitoraggio genetico per la valutazione del rischio di cancro

                                                    Il numero di agenti ripetutamente dimostrato di indurre cambiamenti citogenetici negli esseri umani è ancora relativamente limitato, ma la maggior parte degli agenti cancerogeni noti inducono danni nei cromosomi dei linfociti.

                                                    L'entità del danno è una funzione del livello di esposizione, come è stato dimostrato essere il caso, ad esempio, di cloruro di vinile, benzene, ossido di etilene e agenti antitumorali alchilanti. Anche se gli endpoint citogenetici non sono molto sensibili o specifici per quanto riguarda la rilevazione delle esposizioni che si verificano negli attuali contesti occupazionali, i risultati positivi di tali test hanno spesso richiesto l'attuazione di controlli igienici anche in assenza di prove dirette relative a danni cromosomici somatici a esiti avversi per la salute.

                                                    La maggior parte dell'esperienza con l'applicazione del biomonitoraggio citogenetico deriva da situazioni occupazionali di “alta esposizione”. Pochissime esposizioni sono state confermate da diversi studi indipendenti e la maggior parte di queste è stata eseguita utilizzando il biomonitoraggio dell'aberrazione cromosomica. Il database dell'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro elenca nei suoi volumi aggiornati 43-50 delle monografie IARC un totale di 14 cancerogeni occupazionali nei gruppi 1, 2A o 2B, per i quali sono disponibili dati citogenetici umani positivi che nella maggior parte dei casi sono supportato dalla corrispondente citogenetica animale (tabella 3). Questo database limitato suggerisce che esiste una tendenza delle sostanze chimiche cancerogene ad essere clastogeniche e che la clastogenicità tende ad essere associata a cancerogeni umani noti. Chiaramente, tuttavia, non tutti gli agenti cancerogeni inducono danni citogenetici nell'uomo o negli animali da esperimento in vivo. I casi in cui i dati sugli animali sono positivi ei risultati sull'uomo sono negativi possono rappresentare differenze nei livelli di esposizione. Inoltre, le esposizioni umane complesse ea lungo termine sul posto di lavoro potrebbero non essere paragonabili agli esperimenti sugli animali a breve termine.

                                                    Tabella 3. Agenti cancerogeni per l'uomo provati, probabili e possibili per i quali esiste un'esposizione professionale e per i quali sono stati misurati endpoint citogenetici sia nell'uomo che negli animali da esperimento

                                                     

                                                    Reperti citogenici1

                                                     

                                                    Gli esseri umani

                                                    Animali

                                                    Agente/esposizione

                                                    CA

                                                    SCE

                                                    MN

                                                    CA

                                                    SCE

                                                    MN

                                                    GRUPPO 1, cancerogeni per l'uomo

                                                    Arsenico e composti dell'arsenico

                                                    ?

                                                    ?

                                                    +

                                                     

                                                    +

                                                    Amianto

                                                    ?

                                                     

                                                    -

                                                     

                                                    -

                                                    Benzene

                                                    +

                                                     

                                                     

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    Bis(clorometil)etere e clorometil metil etere (grado tecnico)

                                                    (+)

                                                     

                                                     

                                                    -

                                                     

                                                     

                                                    Ciclofosfamide

                                                    +

                                                    +

                                                     

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    Composti del cromo esavalente

                                                    +

                                                    +

                                                     

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    melfalan

                                                    +

                                                    +

                                                     

                                                    +

                                                     

                                                     

                                                    Composti di nichel

                                                    +

                                                    -

                                                     

                                                    ?

                                                     

                                                     

                                                    Radon

                                                    +

                                                     

                                                     

                                                    -

                                                     

                                                     

                                                    Fumo di tabacco

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                     

                                                    +

                                                     

                                                    Cloruro di vinile

                                                    +

                                                    ?

                                                     

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    GRUPPO 2A, Probabili cancerogeni per l'uomo

                                                    acrilonitrile

                                                    -

                                                     

                                                     

                                                    -

                                                     

                                                    -

                                                    adriamicina

                                                    +

                                                    +

                                                     

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    Cadmio e composti di cadmio

                                                    -

                                                    (-)

                                                     

                                                    -

                                                     

                                                     

                                                    cisplatino

                                                    +

                                                     

                                                    +

                                                    +

                                                     

                                                    epicloridrina

                                                    +

                                                     

                                                     

                                                    ?

                                                    +

                                                    -

                                                    Dibromuro di etilene

                                                    -

                                                    -

                                                     

                                                    -

                                                    +

                                                    -

                                                    Ossido di etilene

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    +

                                                    Formaldehyde

                                                    ?

                                                    ?

                                                     

                                                    -

                                                     

                                                    -

                                                    GRUPPO 2B, Possibili cancerogeni per l'uomo

                                                    Erbicidi clorofenossi (2,4-D e 2,4,5-T)

                                                    -

                                                    -

                                                     

                                                    +

                                                    +

                                                    -

                                                    DDT

                                                    ?

                                                     

                                                     

                                                    +

                                                     

                                                    -

                                                    Dimetilformammide

                                                    (+)

                                                     

                                                     

                                                     

                                                    -

                                                    -

                                                    Composti di piombo

                                                    ?

                                                    ?

                                                     

                                                    ?

                                                    -

                                                    ?

                                                    Styrene

                                                    +

                                                    ?

                                                    +

                                                    ?

                                                    +

                                                    +

                                                    2,3,7,8-Tetraclorodibenzo-para-diossina

                                                    ?

                                                     

                                                     

                                                    -

                                                    -

                                                    -

                                                    Fumi di saldatura

                                                    +

                                                    +

                                                     

                                                    -

                                                    -

                                                     

                                                    1 CA, aberrazione cromosomica; SCE, scambio di cromatidi fratelli; MN, micronuclei.
                                                    (–) = relazione negativa per uno studio; – = relazione negativa;
                                                    (+) = relazione positiva per uno studio; + = relazione positiva;
                                                    ? = inconcludente; area vuota = non studiato

                                                    Fonte: IARC, 1987; aggiornato attraverso i volumi 43-50 delle monografie IARC.

                                                     

                                                    Gli studi sulla genotossicità negli esseri umani esposti includono vari punti finali diversi dai punti terminali cromosomici, come danni al DNA, attività di riparazione del DNA e addotti nel DNA e nelle proteine. Alcuni di questi punti finali possono essere più rilevanti di altri per la previsione del rischio cancerogeno. I cambiamenti genetici stabili (p. es., riarrangiamenti cromosomici, delezioni e mutazioni puntiformi) sono molto rilevanti, poiché è noto che questi tipi di danno sono correlati alla carcinogenesi. Il significato degli addotti del DNA dipende dalla loro identificazione chimica e dalla prova che derivano dall'esposizione. Alcuni endpoint, come SCE, UDS, SSB, rottura del filamento di DNA, sono potenziali indicatori e/o marcatori di eventi genetici; tuttavia, il loro valore è ridotto in assenza di una comprensione meccanicistica della loro capacità di portare a eventi genetici. Chiaramente, il marcatore genetico più rilevante nell'uomo sarebbe l'induzione di una mutazione specifica che è stata direttamente associata al cancro nei roditori esposti all'agente oggetto di studio (figura 5).

                                                    Figura 5. Rilevanza dei diversi effetti del biomonitoraggio genetico per il potenziale rischio di cancro

                                                    BMO050T5

                                                    Considerazioni etiche per il biomonitoraggio genetico

                                                    I rapidi progressi nelle tecniche genetiche molecolari, la maggiore velocità di sequenziamento del genoma umano e l'identificazione del ruolo dei geni oncosoppressori e dei proto-oncogeni nella carcinogenesi umana sollevano questioni etiche nell'interpretazione, comunicazione e utilizzo di questo tipo di informazione personale. Tecniche in rapido miglioramento per l'analisi dei geni umani consentiranno presto l'identificazione di ancora più geni di suscettibilità ereditaria in individui sani e asintomatici (US Office of Technology Assessment 1990), prestandosi ad essere utilizzati nello screening genetico.

                                                    Se l'applicazione dello screening genetico diventerà presto una realtà, sorgeranno molte questioni di interesse sociale ed etico. Già attualmente circa 50 tratti genetici di metabolismo, polimorfismi enzimatici e riparazione del DNA sono sospettati di sensibilità a malattie specifiche ed è disponibile un test diagnostico del DNA per circa 300 malattie genetiche. Dovrebbe essere eseguito uno screening genetico sul posto di lavoro? Chi decide chi sarà sottoposto al test e come verranno utilizzate le informazioni nelle decisioni sull'assunzione? Chi avrà accesso alle informazioni ottenute dallo screening genetico e come verranno comunicati i risultati alle persone coinvolte? Molte di queste domande sono fortemente legate alle norme sociali e ai valori etici prevalenti. L'obiettivo principale deve essere la prevenzione delle malattie e della sofferenza umana, ma occorre rispettare la volontà e le premesse etiche proprie dell'individuo. Alcune delle questioni etiche rilevanti a cui è necessario rispondere molto prima dell'inizio di qualsiasi studio di biomonitoraggio sul posto di lavoro sono riportate nella tabella 4 e sono discusse anche nel capitolo Problemi etici.

                                                    Tabella 4. Alcuni principi etici relativi alla necessità di conoscere negli studi di biomonitoraggio genetico occupazionale

                                                     

                                                    Gruppi a cui vengono fornite informazioni

                                                    Informazioni date

                                                    Persone studiate

                                                    Unità di salute sul lavoro

                                                    Datore di lavoro

                                                    Cosa si sta studiando

                                                         

                                                    Perché viene eseguito lo studio

                                                         

                                                    Ci sono rischi coinvolti

                                                         

                                                    Questioni di riservatezza

                                                         

                                                    Preparazione per possibili miglioramenti igienici, riduzioni dell'esposizione indicate

                                                         

                                                     

                                                    Tempo e impegno devono essere dedicati alla fase di pianificazione di qualsiasi studio di biomonitoraggio genetico e tutte le parti necessarie - i dipendenti, i datori di lavoro e il personale medico del posto di lavoro che collabora - devono essere ben informate prima dello studio e i risultati resi noti a anche loro dopo lo studio. Con cure adeguate e risultati affidabili, il biomonitoraggio genetico può contribuire a garantire luoghi di lavoro più sicuri e migliorare la salute dei lavoratori.

                                                     

                                                    Di ritorno

                                                    Lunedi, Febbraio 28 2011 20: 35

                                                    Pesticidi

                                                    Introduzione

                                                    L'esposizione umana ai pesticidi ha caratteristiche diverse a seconda che avvenga durante la produzione industriale o durante l'uso (tabella 1). La formulazione di prodotti commerciali (mescolando principi attivi con altri coformulanti) presenta alcune caratteristiche di esposizione in comune con l'uso di pesticidi in agricoltura. Infatti, poiché la formulazione è tipicamente eseguita da piccole industrie che realizzano molti prodotti diversi in operazioni successive, i lavoratori sono esposti a ciascuno di diversi pesticidi per un breve periodo. Nella sanità pubblica e in agricoltura, l'uso di una varietà di composti è generalmente la regola, anche se in alcune applicazioni specifiche (ad esempio, la defogliazione del cotone o programmi di controllo della malaria) può essere utilizzato un singolo prodotto.

                                                    Tabella 1. Confronto delle caratteristiche di esposizione durante la produzione e l'uso di pesticidi

                                                     

                                                    Esposizione sulla produzione

                                                    Esposizione durante l'uso

                                                    Durata dell'esposizione

                                                    Continuo e prolungato

                                                    Variabile e intermittente

                                                    Grado di esposizione

                                                    Abbastanza costante

                                                    Estremamente variabile

                                                    Tipo di esposizione

                                                    A uno o pochi composti

                                                    A numerosi composti in sequenza o in concomitanza

                                                    Assorbimento cutaneo

                                                    Facilità di gestione

                                                    Variabile in base alle procedure di lavoro

                                                    Monitoraggio ambientale

                                                    Utile

                                                    Raramente informativo

                                                    Monitoraggio biologico

                                                    Complementare al monitoraggio ambientale

                                                    Molto utile quando disponibile

                                                    Fonte: OMS 1982a, modificato.

                                                    La misurazione degli indicatori biologici di esposizione è particolarmente utile per gli utilizzatori di pesticidi dove le tecniche convenzionali di valutazione dell'esposizione attraverso il monitoraggio dell'aria ambiente sono scarsamente applicabili. La maggior parte dei pesticidi sono sostanze liposolubili che penetrano nella pelle. Il verificarsi dell'assorbimento percutaneo (cutaneo) rende molto importante l'uso di indicatori biologici per valutare il livello di esposizione in queste circostanze.

                                                    Insetticidi organofosfati

                                                    Indicatori biologici di effetto:

                                                    Le colinesterasi sono gli enzimi bersaglio che rappresentano la tossicità degli organofosfati (OP) per le specie di insetti e mammiferi. Esistono due tipi principali di colinesterasi nell'organismo umano: l'acetilcolinesterasi (ACHE) e la colinesterasi plasmatica (PCHE). L'OP provoca effetti tossici nell'uomo attraverso l'inibizione dell'acetilcolinesterasi sinaptica nel sistema nervoso. L'acetilcolinesterasi è presente anche nei globuli rossi, dove la sua funzione è sconosciuta. La colinesterasi plasmatica è un termine generico che copre un gruppo disomogeneo di enzimi presenti nelle cellule gliali, nel plasma, nel fegato e in alcuni altri organi. La PCHE è inibita dagli OP, ma la sua inibizione non produce squilibri funzionali noti.

                                                    L'inibizione dell'attività ACHE e PCHE nel sangue è altamente correlata con l'intensità e la durata dell'esposizione OP. L'ACHE ematico, essendo lo stesso bersaglio molecolare di quello responsabile della tossicità acuta da OP nel sistema nervoso, è un indicatore più specifico della PCHE. Tuttavia, la sensibilità dell'ACHE ematico e della PCHE all'inibizione dell'OP varia tra i singoli composti OP: alla stessa concentrazione ematica, alcuni inibiscono più ACHE e altri più PCHE.

                                                    Esiste una ragionevole correlazione tra l'attività ACHE nel sangue ei segni clinici di tossicità acuta (tabella 2). La correlazione tende ad essere migliore in quanto il tasso di inibizione è più veloce. Quando l'inibizione avviene lentamente, come con esposizioni croniche di basso livello, la correlazione con la malattia può essere bassa o totalmente inesistente. Va notato che l'inibizione dell'ACHE nel sangue non è predittiva di effetti cronici o ritardati.

                                                    Tabella 2. Gravità e prognosi della tossicità acuta da OP a diversi livelli di inibizione dell'ACHE

                                                    DOLORE

                                                    inibizione (%)

                                                    Livello di

                                                    avvelenamento

                                                    Sintomi clinici

                                                    Prognosi

                                                    50-60

                                                    Mite

                                                    Debolezza, mal di testa, vertigini, nausea, salivazione, lacrimazione, miosi, spasmo bronchiale moderato

                                                    Convalescenza in 1-3 giorni

                                                    60-90

                                                    Moderare

                                                    Debolezza improvvisa, disturbi visivi, salivazione eccessiva, sudorazione, vomito, diarrea, bradicardia, ipertonia, tremori alle mani e alla testa, andatura disturbata, miosi, dolore al torace, cianosi delle mucose

                                                    Convalescenza in 1-2 settimane

                                                    90-100

                                                    Grave

                                                    Tremore improvviso, convulsioni generalizzate, disturbi psichici, cianosi intensiva, edema polmonare, coma

                                                    Morte per insufficienza respiratoria o cardiaca

                                                     

                                                    Variazioni delle attività di ACHE e PCHE sono state osservate in persone sane e in specifiche condizioni fisiopatologiche (tabella 3). Pertanto, la sensibilità di questi test nel monitoraggio dell'esposizione all'OP può essere aumentata adottando come riferimento i singoli valori di pre-esposizione. Le attività della colinesterasi dopo l'esposizione vengono quindi confrontate con i singoli valori basali. Si dovrebbero utilizzare i valori di riferimento dell'attività della colinesterasi della popolazione solo quando i livelli di colinesterasi pre-esposizione non sono noti (tabella 4).

                                                    Tabella 3. Variazioni delle attività ACHE e PCHE in persone sane e in condizioni fisiopatologiche selezionate

                                                    Condizione

                                                    Attività ACHE

                                                    Attività PCHE

                                                     

                                                    Persone sane

                                                    Variazione interindividuale1

                                                    10-18%

                                                    15-25%

                                                    Variazione intraindividuale1

                                                    3-7%

                                                    6%

                                                    Differenze di sesso

                                                    Non

                                                    10-15% in più nei maschi

                                                    Età

                                                    Ridotto fino a 6 mesi

                                                     

                                                    Massa corporea

                                                     

                                                    Correlazione positiva

                                                    Colesterolo sierico

                                                     

                                                    Correlazione positiva

                                                    Variazione stagionale

                                                    Non

                                                    Non

                                                    Variazione circadiana

                                                    Non

                                                    Non

                                                    mestruazione

                                                     

                                                    Diminuzione

                                                    Gravidanza

                                                     

                                                    Diminuzione

                                                     

                                                    Condizioni patologiche

                                                    Attività ridotta

                                                    Leucemia, neoplasia

                                                    Malattia del fegato; uremia; cancro; insufficienza cardiaca; reazioni allergiche

                                                    Attività aumentata

                                                    Policitemia; talassemia; altre discrasie ematiche congenite

                                                    Ipertiroidismo; altre condizioni di alto tasso metabolico

                                                    1 Fonte: Augustinsson 1955 e Gage 1967.

                                                    Tabella 4. Attività della colinesterasi di persone sane senza esposizione a OP misurate con metodi selezionati

                                                    metodo

                                                    Sesso

                                                    DOLORE*

                                                    PCCHE*

                                                    Michel1 (DpH/ora)

                                                    maschio

                                                    la donna

                                                    0.77 0.08 ±

                                                    0.75 0.08 ±

                                                    0.95 0.19 ±

                                                    0.82 0.19 ±

                                                    Titrimetrico1 (mmol/min ml)

                                                    maschio femmina

                                                    13.2 0.31 ±

                                                    4.90 0.02 ±

                                                    Ellman è modificato2 (UI/ml)

                                                    maschio

                                                    la donna

                                                    4.01 0.65 ±

                                                    3.45 0.61 ±

                                                    3.03 0.66 ±

                                                    3.03 0.68 ±

                                                    * risultato medio, ± deviazione standard.
                                                    Fonte: 1 Leggi 1991.    2 Alcini et al. 1988.

                                                    Il sangue dovrebbe essere prelevato preferibilmente entro due ore dall'esposizione. La venipuntura è preferibile all'estrazione del sangue capillare da un dito o dal lobo dell'orecchio perché il punto di campionamento può essere contaminato da pesticidi che risiedono sulla pelle nei soggetti esposti. Si raccomandano tre campioni sequenziali per stabilire una linea di base normale per ciascun lavoratore prima dell'esposizione (WHO 1982b).

                                                    Sono disponibili diversi metodi analitici per la determinazione di ACHE e PCHE nel sangue. Secondo l'OMS, il metodo spettrofotometrico di Ellman (Ellman et al. 1961) dovrebbe servire come metodo di riferimento.

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    La determinazione nelle urine dei metaboliti derivati ​​dalla frazione alchil fosfato della molecola OP o dei residui generati dall'idrolisi del legame P–X (figura 1) è stata utilizzata per monitorare l'esposizione all'OP.

                                                    Figura 1. Idrolisi degli insetticidi OP

                                                    BMO060F1

                                                    Metaboliti alchilfosfati.

                                                    I metaboliti alchilfosfati rilevabili nelle urine e il principale composto progenitore da cui possono originarsi sono elencati nella tabella 5. Gli alchilfosfati urinari sono indicatori sensibili dell'esposizione ai composti OP: l'escrezione di questi metaboliti nelle urine è generalmente rilevabile a un livello di esposizione pari a quale inibizione della colinesterasi plasmatica o eritrocitaria non può essere rilevata. L'escrezione urinaria di alchil fosfati è stata misurata per diverse condizioni di esposizione e per vari composti OP (tabella 6). L'esistenza di una relazione tra dosi esterne di OP e concentrazioni urinarie di alchil fosfato è stata stabilita in pochi studi. In alcuni studi è stata anche dimostrata una relazione significativa tra attività della colinesterasi e livelli di alchil fosfati nelle urine.

                                                    Tabella 5. Fosfati alchilici rilevabili nelle urine come metaboliti di pesticidi OP

                                                    Metabolita

                                                    Abbreviazione

                                                    Principali composti progenitori

                                                    Monometilfosfato

                                                    MMP

                                                    Malathion, parathion

                                                    Dimetilfosfato

                                                    DMP

                                                    Diclorvos, triclorofon, mevinfos, malaoxon, dimetoato, fenclorfos

                                                    Dietilfosfato

                                                    DEP

                                                    Paraoxon, demeton-oxon, diazinon-oxon, diclorfention

                                                    Dimetiltiofosfato

                                                    DMTP

                                                    Fenitrothion, fenchlorphos, malathion, dimetoato

                                                    Dietiltiofosfato

                                                    DETP

                                                    Diazinon, demethon, parathion, fenchlorphos

                                                    Dimetilditiofosfato

                                                    DMDTP

                                                    Malathion, dimetoato, azinfos-metile

                                                    Dietilditiofosfato

                                                    DEDTP

                                                    Disulfotone, forato

                                                    Acido fenilfosforico

                                                     

                                                    Leptofos, EPN

                                                    Tabella 6. Esempi di livelli di alchilfosfati urinari misurati in varie condizioni di esposizione a OP

                                                    Compound

                                                    Condizione di esposizione

                                                    Via di esposizione

                                                    Concentrazioni di metaboliti1 (mg/l)

                                                    parathion2

                                                    Avvelenamento non mortale

                                                    Orale

                                                    DEP = 0.5

                                                    DETP = 3.9

                                                    disulfotone2

                                                    Formulatori

                                                    Cutaneo/inalazione

                                                    DEP = 0.01-4.40

                                                    DETP = 0.01-1.57

                                                    DEDTP = <0.01-05

                                                    forate2

                                                    Formulatori

                                                    Cutaneo/inalazione

                                                    DEP = 0.02-5.14

                                                    DETP = 0.08-4.08

                                                    DEDTP = <0.01-0.43

                                                    malathion3

                                                    Irroratrici

                                                    Dermal

                                                    DMDTP = <0.01

                                                    fenitrotion3

                                                    Irroratrici

                                                    Dermal

                                                    PDM = 0.01-0.42

                                                    DMTP = 0.02-0.49

                                                    monocrotofos4

                                                    Irroratrici

                                                    Cutaneo/inalazione

                                                    DMP = <0.04-6.3/24 ore

                                                    1 Per le abbreviazioni vedi tabella 27.12 [BMO12TE].
                                                    2 Dillon e Ho 1987.
                                                    3 Richter 1993.
                                                    4 Van Sittert e Dumas 1990.

                                                     Gli alchil fosfati vengono generalmente escreti nelle urine in breve tempo. I campioni raccolti subito dopo la fine della giornata lavorativa sono adatti per la determinazione dei metaboliti.

                                                    La misurazione degli alchilfosfati nelle urine richiede un metodo analitico piuttosto sofisticato, basato sulla derivatizzazione dei composti e sulla rivelazione mediante cromatografia gas-liquido (Shafik et al. 1973a; Reid e Watts 1981).

                                                    Residui idrolitici.

                                                    p-Nitrofenolo (PNP) è il metabolita fenolico di parathion, methylparathion ed etilparathion, EPN. La misurazione del PNP nelle urine (Cranmer 1970) è stata ampiamente utilizzata e si è dimostrata efficace nella valutazione dell'esposizione al parathion. Il PNP urinario si correla bene con la dose assorbita di parathion. Con livelli urinari di PNP fino a 2 mg/l, l'assorbimento del parathion non causa sintomi e si osserva una riduzione minima o nulla dell'attività della colinesterasi. L'escrezione di PNP avviene rapidamente ei livelli urinari di PNP diventano insignificanti 48 ore dopo l'esposizione. Pertanto, i campioni di urina dovrebbero essere raccolti subito dopo l'esposizione.

                                                    Carbammati

                                                    Indicatori biologici di effetto.

                                                    I pesticidi carbammati includono insetticidi, fungicidi ed erbicidi. La tossicità insetticida dei carbammati è dovuta all'inibizione dell'ACHE sinaptico, mentre altri meccanismi di tossicità sono coinvolti per i carbammati erbicidi e fungicidi. Pertanto, solo l'esposizione agli insetticidi carbammati può essere monitorata attraverso il dosaggio dell'attività della colinesterasi nei globuli rossi (ACHE) o nel plasma (PCHE). L'ACHE è solitamente più sensibile agli inibitori dei carbammati rispetto alla PCHE. Sintomi colinergici sono stati solitamente osservati in lavoratori esposti a carbammato con un'attività ACHE nel sangue inferiore al 70% del livello basale individuale (WHO 1982a).

                                                    L'inibizione delle colinesterasi da parte dei carbammati è rapidamente reversibile. Pertanto, è possibile ottenere risultati falsi negativi se trascorre troppo tempo tra l'esposizione e il campionamento biologico o tra il campionamento e l'analisi. Per evitare tali problemi, si raccomanda di raccogliere e analizzare i campioni di sangue entro quattro ore dall'esposizione. La preferenza dovrebbe essere data ai metodi analitici che consentono la determinazione dell'attività della colinesterasi immediatamente dopo il prelievo di sangue, come discusso per gli organofosfati.

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    La misurazione dell'escrezione urinaria dei metaboliti del carbammato come metodo per monitorare l'esposizione umana è stata finora applicata solo a pochi composti e in studi limitati. La tabella 7 riassume i dati rilevanti. Poiché i carbammati vengono prontamente escreti nelle urine, i campioni raccolti subito dopo la fine dell'esposizione sono adatti per la determinazione dei metaboliti. Metodi analitici per la misurazione dei metaboliti del carbammato nelle urine sono stati riportati da Dawson et al. (1964); DeBernardinis e Wargin (1982) e Verberk et al. (1990).

                                                    Tabella 7. Livelli di metaboliti carbammati urinari misurati in studi sul campo

                                                    Compound

                                                    Indice biologico

                                                    Condizione di esposizione

                                                    Concentrazioni ambientali

                                                    Risultati

                                                    Testimonianze

                                                    carbaryl

                                                    a-naftolo

                                                    a-naftolo

                                                    a-naftolo

                                                    formulatori

                                                    mixer/applicatori

                                                    popolazione non esposta

                                                    0.23–0.31 mg/m3

                                                    x=18.5mg/l1 , max. tasso di escrezione = 80 mg/giorno

                                                    x=8.9 mg/l, intervallo = 0.2–65 mg/l

                                                    intervallo = 1.5–4 mg/l

                                                    OMS 1982a

                                                    pirimicarb

                                                    metaboliti I2 e V3

                                                    applicatori

                                                     

                                                    intervallo = 1–100 mg/l

                                                    Verberk et al. 1990

                                                    1 Occasionalmente sono stati segnalati avvelenamenti sistemici.
                                                    2 2-dimetilammino-4-idrossi-5,6-dimetilpirimidina.
                                                    3 2-metilammino-4-idrossi-5,6-dimetilpirimidina.
                                                    x = deviazione standard.

                                                    Ditiocarbammati

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    I ditiocarbammati (DTC) sono fungicidi ampiamente utilizzati, raggruppati chimicamente in tre classi: tiurami, dimetilditiocarbammati ed etilene-bis-ditiocarbammati.

                                                    Solfuro di carbonio (CS2) e il suo principale metabolita acido 2-tiotiazolidina-4-carbossilico (TTCA) sono metaboliti comuni a quasi tutti i DTC. Un aumento significativo delle concentrazioni urinarie di questi composti è stato osservato per diverse condizioni di esposizione e per vari pesticidi DTC. L'etilene tiourea (ETU) è un importante metabolita urinario dell'etilene-bis-ditiocarbammati. Può anche essere presente come impurità nelle formulazioni del mercato. Poiché l'ETU è stato determinato come teratogeno e cancerogeno nei ratti e in altre specie ed è stato associato a tossicità tiroidea, è stato ampiamente applicato per monitorare l'esposizione all'etilene-bis-ditiocarbammato. ETU non è specifico del composto, in quanto potrebbe derivare da maneb, mancozeb o zineb.

                                                    La misurazione dei metalli presenti nel DTC è stata proposta come approccio alternativo nel monitoraggio dell'esposizione al DTC. Nei lavoratori esposti al mancozeb è stato osservato un aumento dell'escrezione urinaria di manganese (tabella 8).

                                                    Tabella 8. Livelli di metaboliti urinari del ditiocarbammato misurati in studi sul campo

                                                    Compound

                                                    Indice biologico

                                                    Condizione di

                                                    esposizione

                                                    Concentrazioni ambientali*

                                                    ± deviazione standard

                                                    Risultati ± deviazione standard

                                                    Testimonianze

                                                    Ziram

                                                    Solfuro di carbonio (CS2)

                                                    TCA1

                                                    formulatori

                                                    formulatori

                                                    1.03 ± 0.62 mg/m3

                                                    3.80 ± 3.70mg/l

                                                    0.45 ± 0.37mg/l

                                                    Marone et al. 1992

                                                    Maneb/Mancozeb

                                                    E TU2

                                                    applicatori

                                                     

                                                    intervallo = < 0.2–11.8 mg/l

                                                    Kurtzio et al. 1990

                                                    mancozeb

                                                    Manganese

                                                    applicatori

                                                    57.2 mg/mXNUMX3

                                                    pre-esposizione: 0.32 ± 0.23 mg/g creatinina;

                                                    post-esposizione: 0.53 ± 0.34 mg/g creatinina

                                                    Canosa et al. 1993

                                                    * Risultato medio secondo Maroni et al. 1992.
                                                    1 TTCA = acido 2-tiotiazolidina-4-carbonilico.
                                                    2 ETU = etilene tiourea.

                                                     CS2, TTCA e manganese si trovano comunemente nelle urine di soggetti non esposti. Pertanto, si raccomanda la misurazione dei livelli urinari di questi composti prima dell'esposizione. I campioni di urina devono essere raccolti la mattina dopo la cessazione dell'esposizione. Metodi analitici per le misure di CS2, TTCA e ETU sono stati riportati da Maroni et al. (1992).

                                                    Piretroidi sintetici

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    I piretroidi sintetici sono insetticidi simili alle piretrine naturali. I metaboliti urinari adatti per l'applicazione nel monitoraggio biologico dell'esposizione sono stati identificati attraverso studi con volontari umani. Il metabolita acido 3-(2,2'-dicloro-vinil)-2,2'-dimetil-ciclopropano acido carbossilico (Cl2CA) viene escreto sia da soggetti trattati per via orale con permetrina e cipermetrina che dal bromo-analogo (Br2CA) da soggetti trattati con deltametrina. Nei volontari trattati con cipermetrina è stato identificato anche un metabolita fenossi, l'acido 4-idrossi-fenossibenzoico (4-HPBA). Questi test, tuttavia, non sono stati spesso applicati nel monitoraggio delle esposizioni professionali a causa delle complesse tecniche analitiche richieste (Eadsforth, Bragt e van Sittert 1988; Kolmodin-Hedman, Swensson e Akerblom 1982). Negli applicatori esposti alla cipermetrina, i livelli urinari di Cl2È stato riscontrato che il CA varia da 0.05 a 0.18 mg/l, mentre nei formulatori esposti ad a-cipermetrina, i livelli urinari di 4-HPBA sono risultati inferiori a 0.02 mg/l.

                                                    Per la determinazione dei metaboliti si raccomanda un periodo di raccolta delle urine di 24 ore iniziato dopo la fine dell'esposizione.

                                                    Organoclorurati

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    Gli insetticidi organoclorurati (OC) sono stati ampiamente utilizzati negli anni '1950 e '1960. Successivamente, l'uso di molti di questi composti è stato interrotto in molti paesi a causa della loro persistenza e conseguente contaminazione dell'ambiente.

                                                    Il monitoraggio biologico dell'esposizione agli OC può essere effettuato attraverso la determinazione di pesticidi intatti o dei loro metaboliti nel sangue o nel siero (Dale, Curley e Cueto 1966; Barquet, Morgade e Pfaffenberger 1981). Dopo l'assorbimento, l'aldrin viene rapidamente metabolizzato in dieldrin e può essere misurato come dieldrin nel sangue. Endrin ha un'emivita molto breve nel sangue. Pertanto, la concentrazione ematica di endrin è utile solo per determinare i livelli di esposizione recenti. Anche la determinazione del metabolita urinario anti-12-idrossi-endrin si è dimostrata utile nel monitoraggio dell'esposizione all'endrin (van Sittert e Tordoir 1987).

                                                    Per alcuni composti OC sono state dimostrate correlazioni significative tra la concentrazione di indicatori biologici e l'insorgenza di effetti tossici. I casi di tossicità dovuti all'esposizione all'aldrin e al dieldrin sono stati correlati a livelli di dieldrin nel sangue superiori a 200 μg/l. Una concentrazione di lindano nel sangue di 20 μg/l è stata indicata come livello critico superiore per quanto riguarda segni e sintomi neurologici. Non sono stati segnalati effetti avversi acuti in lavoratori con concentrazioni di endrin nel sangue inferiori a 50 μg/l. L'assenza di effetti avversi precoci (induzione degli enzimi microsomiali epatici) è stata dimostrata su esposizioni ripetute a endrin a concentrazioni urinarie di anti-12-idrossi-endrin inferiori a 130 μg/g di creatinina e su esposizioni ripetute a DDT a concentrazioni sieriche di DDT o DDE inferiori a 250 mg/l.

                                                    L'OC può essere trovato in basse concentrazioni nel sangue o nelle urine della popolazione generale. Esempi di valori osservati sono i seguenti: concentrazioni ematiche di lindano fino a 1 μg/l, dieldrin fino a 10 μg/l, DDT o DDE fino a 100 μg/l e anti-12-idrossi-endrin fino a 1 μg/g creatinina. Pertanto, si raccomanda una valutazione di base prima dell'esposizione.

                                                    Per i soggetti esposti, i campioni di sangue devono essere prelevati immediatamente dopo la fine di una singola esposizione. Per condizioni di esposizione a lungo termine, il momento della raccolta del campione di sangue non è critico. I campioni spot di urina per la determinazione dei metaboliti urinari devono essere raccolti al termine dell'esposizione.

                                                    Triazine

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    La misurazione dell'escrezione urinaria dei metaboliti triazinici e del composto progenitore non modificato è stata applicata a soggetti esposti all'atrazina in studi limitati. La Figura 2 mostra i profili di escrezione urinaria dei metaboliti dell'atrazina di un lavoratore manifatturiero con esposizione cutanea all'atrazina compresa tra 174 e 275 μmol/turno di lavoro (Catenacci et al. 1993). Poiché altre clorotriazine (simazina, propazina, terbutilazina) seguono la stessa via di biotrasformazione dell'atrazina, i livelli di metaboliti triazinici dealchilati possono essere determinati per monitorare l'esposizione a tutti gli erbicidi clorotriazinici. 

                                                    Figura 2. Profili di escrezione urinaria dei metaboliti dell'atrazina

                                                    BMO060F2

                                                    La determinazione dei composti non modificati nelle urine può essere utile come conferma qualitativa della natura del composto che ha generato l'esposizione. Per la determinazione dei metaboliti si raccomanda un periodo di raccolta delle urine di 24 ore iniziato all'inizio dell'esposizione.

                                                    Recentemente, utilizzando un saggio di immunoassorbimento enzimatico (test ELISA), un acido mercapturico coniugato di atrazina è stato identificato come il suo principale metabolita urinario nei lavoratori esposti. Questo composto è stato trovato in concentrazioni almeno 10 volte superiori a quelle di qualsiasi prodotto dealchilato. È stata osservata una relazione tra l'esposizione cumulativa cutanea e per inalazione e la quantità totale di acido mercapturico coniugato escreto in un periodo di 10 giorni (Lucas et al. 1993).

                                                     

                                                     

                                                     

                                                     

                                                    Derivati ​​cumarinici

                                                    Indicatori biologici di effetto.

                                                    I rodenticidi cumarinici inibiscono l'attività degli enzimi del ciclo della vitamina K nel fegato dei mammiferi, compreso l'uomo (figura 3), provocando una riduzione dose-correlata della sintesi dei fattori della coagulazione vitamina K-dipendenti, in particolare il fattore II (protrombina) , VII, IX e X. Gli effetti anticoagulanti compaiono quando i livelli plasmatici dei fattori della coagulazione sono scesi al di sotto di circa il 20% del normale.

                                                    Figura 3. Ciclo della vitamina K

                                                    BMO060F3

                                                    Questi antagonisti della vitamina K sono stati raggruppati in composti cosiddetti di “prima generazione” (es. warfarin) e di “seconda generazione” (es. ).

                                                    La determinazione del tempo di protrombina è ampiamente utilizzata nel monitoraggio dell'esposizione alle cumarine. Tuttavia, questo test è sensibile solo a una diminuzione del fattore di coagulazione di circa il 20% dei normali livelli plasmatici. Il test non è adatto per rilevare gli effetti precoci dell'esposizione. A tale scopo si raccomanda la determinazione della concentrazione di protrombina nel plasma.

                                                    In futuro, questi test potrebbero essere sostituiti dalla determinazione dei precursori del fattore della coagulazione (PIVKA), che sono sostanze rilevabili nel sangue solo in caso di blocco del ciclo della vitamina K da parte delle cumarine.

                                                    Con condizioni di esposizione prolungata, il tempo di raccolta del sangue non è critico. In caso di sovraesposizione acuta, il monitoraggio biologico deve essere effettuato per almeno cinque giorni dopo l'evento, in considerazione della latenza dell'effetto anticoagulante. Per aumentare la sensibilità di questi test, si raccomanda la misurazione dei valori basali prima dell'esposizione.

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    La misurazione delle cumarine non modificate nel sangue è stata proposta come test per monitorare l'esposizione umana. Tuttavia, l'esperienza nell'applicazione di questi indici è molto limitata principalmente perché le tecniche analitiche sono molto più complesse (e meno standardizzate) rispetto a quelle necessarie per monitorare gli effetti sul sistema della coagulazione (Chalermchaikit, Felice e Murphy 1993).

                                                    Erbicidi fenossi

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    Gli erbicidi fenossilici sono scarsamente biotrasformati nei mammiferi. Nell'uomo, oltre il 95% di una dose di acido 2,4-diclorofenossiacetico (2,4-D) viene escreto immodificato nelle urine entro cinque giorni e l'acido 2,4,5-triclorofenossiacetico (2,4,5-T) e anche l'acido 4-cloro-2-metilfenossiacetico (MCPA) viene escreto per lo più immodificato attraverso le urine entro pochi giorni dall'assorbimento orale. La misurazione dei composti immodificati nelle urine è stata applicata nel monitoraggio dell'esposizione professionale a questi erbicidi. Negli studi sul campo, è stato riscontrato che i livelli urinari dei lavoratori esposti variano da 0.10 a 8 μg/l per 2,4-D, da 0.05 a 4.5 μg/l per 2,4,5-T e da meno di 0.1 μg/l a 15 μg/l per MCPA. Si raccomanda un periodo di raccolta delle urine di 24 ore a partire dalla fine dell'esposizione per la determinazione dei composti immodificati. Metodi analitici per la misurazione degli erbicidi fenossidici nelle urine sono stati riportati da Draper (1982).

                                                    Composti di ammonio quaternario

                                                    Indicatori biologici di esposizione.

                                                    Diquat e paraquat sono erbicidi scarsamente biotrasformati dall'organismo umano. A causa della loro elevata solubilità in acqua, sono facilmente escreti immodificati nelle urine. Nei lavoratori esposti al paraquat sono state spesso osservate concentrazioni di urina inferiori al limite di rilevamento analitico (0.01 μg/l); mentre nei paesi tropicali sono state misurate concentrazioni fino a 0.73 μg/l dopo una manipolazione impropria del paraquat. Concentrazioni urinarie di diquat inferiori al limite di rilevamento analitico (0.047 μg/l) sono state riportate per soggetti con esposizioni cutanee da 0.17 a 1.82 μg/h ed esposizioni per inalazione inferiori a 0.01 μg/h. Idealmente, per l'analisi dovrebbe essere utilizzato il campionamento delle urine delle 24 ore raccolte al termine dell'esposizione. Quando ciò non è pratico, è possibile utilizzare un campione puntuale alla fine della giornata lavorativa.

                                                    La determinazione dei livelli sierici di paraquat è utile a fini prognostici in caso di avvelenamento acuto: è probabile che sopravvivano pazienti con livelli sierici di paraquat fino a 0.1 μg/l ventiquattro ore dopo l'ingestione.

                                                    I metodi analitici per la determinazione del paraquat e del diquat sono stati rivisti da Summers (1980).

                                                    Pesticidi vari

                                                    4,6-Dinitro-o-cresolo (DNOC).

                                                    DNOC è un erbicida introdotto nel 1925, ma l'uso di questo composto è stato progressivamente diminuito a causa della sua elevata tossicità per le piante e per l'uomo. Poiché le concentrazioni di DNOC nel sangue sono correlate in una certa misura con la gravità degli effetti avversi sulla salute, è stata proposta la misurazione del DNOC invariato nel sangue per il monitoraggio delle esposizioni professionali e per la valutazione del decorso clinico degli avvelenamenti.

                                                    Pentaclorofenolo.

                                                    Il pentaclorofenolo (PCP) è un biocida ad ampio spettro con azione pesticida contro erbe infestanti, insetti e funghi. Le misurazioni della PCP immodificata nel sangue o nelle urine sono state raccomandate come indici idonei nel monitoraggio delle esposizioni professionali (Colosio et al. 1993), poiché questi parametri sono significativamente correlati con il carico corporeo della PCP. Nei lavoratori con esposizione prolungata al PCP il momento della raccolta del sangue non è critico, mentre i campioni di urina dovrebbero essere raccolti la mattina dopo l'esposizione.

                                                    Un metodo multiresiduo per la misurazione di pesticidi alogenati e nitrofenolici è stato descritto da Shafik et al. (1973b).

                                                    Altri test proposti per il monitoraggio biologico dell'esposizione ai pesticidi sono elencati nella tabella 9.

                                                    Tabella 9. Altri indici proposti in letteratura per il monitoraggio biologico dell'esposizione ai pesticidi

                                                    Compound

                                                    Indice biologico

                                                     

                                                    Urina

                                                    Sangue

                                                    bromofos

                                                    bromofos

                                                    bromofos

                                                    captano

                                                    Tetraidroftalimmide

                                                     

                                                    carbofuran

                                                    3-idrossicarbofurano

                                                     

                                                    Clordimeforme

                                                    4-cloroo-derivati ​​della toluidina

                                                     

                                                    Clorobenzilato

                                                    p, p-1-Diclorobenzofenone

                                                     

                                                    Dicloropropene

                                                    Metaboliti dell'acido mercapturico

                                                     

                                                    fenitrotion

                                                    p-Nitrocresolo

                                                     

                                                    Ferbam

                                                     

                                                    Tiram

                                                    Fluazifop-butile

                                                    Fluazifop

                                                     

                                                    flufenoxuron

                                                     

                                                    flufenoxuron

                                                    Il glifosato

                                                    Il glifosato

                                                     

                                                    malathion

                                                    malathion

                                                    malathion

                                                    Composti organostannici

                                                    Stagno

                                                    Stagno

                                                    Trifenomorfo

                                                    Morfolina, trifenilcarbinolo

                                                     

                                                    Ziram

                                                     

                                                    Tiram

                                                     

                                                    Conclusioni

                                                    Gli indicatori biologici per il monitoraggio dell'esposizione ai pesticidi sono stati applicati in una serie di studi sperimentali e sul campo.

                                                    Alcuni test, come quelli per la colinesterasi nel sangue o per pesticidi selezionati non modificati nelle urine o nel sangue, sono stati convalidati da una vasta esperienza. Per questi test sono stati proposti limiti di esposizione biologica (tabella 10). Altri test, in particolare quelli per i metaboliti ematici o urinari, soffrono di maggiori limitazioni a causa di difficoltà analitiche oa causa di limitazioni nell'interpretazione dei risultati.

                                                    Tabella 10. Valori limite biologici raccomandati (a partire dal 1996)

                                                    Compound

                                                    Indice biologico

                                                    BEI1

                                                    BAT2

                                                    HBBL3

                                                    BLV4

                                                    Inibitori ACHE

                                                    DOLORE nel sangue

                                                    70%

                                                    70%

                                                    70%,

                                                     

                                                    DNOC

                                                    DNOC nel sangue

                                                       

                                                    20mg/l,

                                                     

                                                    Lindano

                                                    Lindano nel sangue

                                                     

                                                    0.02mg / l

                                                    0.02mg / l

                                                     

                                                    parathion

                                                    PNP nelle urine

                                                    0.5mg / l

                                                    0.5mg / l

                                                       

                                                    Pentaclorofenolo (PCP)

                                                    PCP nelle urine

                                                    PCP nel plasma

                                                    2 mg / l

                                                    5 mg / l

                                                    0.3mg / l

                                                    1 mg / l

                                                       

                                                    Dieldrin/Aldrin

                                                    Dieldrin nel sangue

                                                         

                                                    100 mg / l

                                                    Endrin

                                                    Anti-12-idrossi-endrina nelle urine

                                                         

                                                    130 mg / l

                                                    DDT

                                                    DDT e siero DDEin

                                                         

                                                    250 mg / l

                                                    cumarine

                                                    Tempo di protrombina nel plasma

                                                    Concentrazione di protrombina nel plasma

                                                         

                                                    10% sopra il basale

                                                    60% del basale

                                                    MCPA

                                                    MCPA nelle urine

                                                         

                                                    0.5 mg / l

                                                    2,4-D

                                                    2,4-D nelle urine

                                                         

                                                    0.5 mg / l

                                                    1 Gli indici di esposizione biologica (BEI) sono raccomandati dalla Conferenza americana degli igienisti industriali governativi (ACGIH 1995).
                                                    2 I valori di tolleranza biologica (BAT) sono raccomandati dalla Commissione tedesca per l'indagine sui pericoli per la salute dei composti chimici nell'area di lavoro (DFG 1992).
                                                    3 I limiti biologici basati sulla salute (HBBL) sono raccomandati da un gruppo di studio dell'OMS (WHO 1982a).
                                                    4 I valori limite biologici (BLV) sono proposti da un gruppo di studio del Comitato scientifico sui pesticidi della Commissione internazionale per la salute sul lavoro (Tordoir et al. 1994). In caso di superamento di tale valore è necessaria una valutazione delle condizioni di lavoro.

                                                    Questo campo è in rapido sviluppo e, data l'enorme importanza dell'utilizzo di indicatori biologici per valutare l'esposizione a queste sostanze, saranno continuamente sviluppati e convalidati nuovi test.

                                                     

                                                    Di ritorno

                                                    " DISCLAIMER: L'ILO non si assume alcuna responsabilità per i contenuti presentati su questo portale Web presentati in una lingua diversa dall'inglese, che è la lingua utilizzata per la produzione iniziale e la revisione tra pari del contenuto originale. Alcune statistiche non sono state aggiornate da allora la produzione della 4a edizione dell'Enciclopedia (1998)."

                                                    Contenuti

                                                    Riferimenti al monitoraggio biologico

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