Valutazione indiretta tramite

Transcript

1 Valutazione indiretta tramite animali Sentinella del fondo ambientale di minerali fibrosi nelle valli piemontesi Contrbuti pratici Introduzione Patologie umane correlate all esposizione ad asbesto possono riscontrarsi anche negli a- nimali (per esempio casi di mesotelioma sono stati diagnosticati in babbuini, cani, pesci) suggerendo la possibilità di effetti nocivi da esposizioni a basse dosi, quali quelle che si possono avere in ambiente naturale e nella maggior parte degli ambienti domestici. Pertanto l esposizione ambientale naturale a fibre inorganiche aerodisperse (continuativa e a basse dosi) a cui è sottoposta la popolazione generale può essere indagata mediante la valutazione della frazione minerale fibrosa respirabile (fmfr) presente nei polmoni di popolazioni animali definite Sistemi Sentinella Animali (SSA) per mezzo della microscopia ottica e/o elettronica. Uno degli indicatori biologici di esposizione (non di malattia) a fibre di asbesto o di altra natura, facilmente valutabile in microscopia ottica (MO), è la presenza dei Corpi ferruginosi (Cf). Questi si formano dopo circa 1-6 mesi in seguito alla deposizione delle fibre nella regione distale del parenchima polmonare. Qui le fibre sono fagocitate dai macrofagi alveolari liberi come meccanismo difensivo da parte dell organismo. Successivamente, attraverso un processo ancora poco conosciuto, le fibre fagocitate possono venire ricoperte da uno strato di materiale ferro proteico a formare una guaina rigida frammentata. I fattori che determinano questo processo dipendono dalle caratteristiche intrinseche delle fibre quali la loro dimensione (fibre con lunghezza inferiore a 10 mµ difficilmente vengono ricoperte) e l irregolarità della superficie; inoltre sono strettamente pertinenti all ospite. Solo una piccola parte delle fibre respirate determina la formazione dei Cf. In base a precise caratteristiche chimicomorfologiche i Cf possono essere distinti in due tipi: corpuscoli tipici dell asbesto (CdA) se il core è un asbesto; pseudocorpuscoli (PCdA) se il core è un altra specie inorganica, anche non fibrosa. D. Bellis ASL 4 - Torino Nord B. Manea S. Coverlizza ASL 4 - Torino Nord S. Capella E. Fornero Università del Piemonte Orientale F. Benedetto M. Gobetto ASL 6 - Venaria (TO) A. Colzani E. Graziano ASL 4 - Torino P.C. Curti ASL 17 - Saluzzo (CN) A. De Matteis CE.RI.GE.FAS Sampeyre (CN) F. Pelissero C. Rey ASL 5 - Torino M. Platini ASL 11 - Vercelli M. Rondoletti ASL 9 - Ivrea (TO) 3 / 111

2 Contributi pratici Figura 1 Distribuzione dei minerali fibrosi nelle rocce serpentinitiche delle Alpi Occidentali [20] Tendenzialmente la maggior parte delle fibre che formano i Cf sono da riferire ad asbesto. In particolare la presenza dei Cf nei polmoni è strettamente associata ad una elevata concentrazione di fibre lunghe di anfiboli ma non permette di distinguere tra anfiboli da sorgente naturale (quali tremolite ed actinolite d amianto presenti nelle rocce serpentinitiche) e quelli da sorgente antropica (quali crocidolite e grunerite d amianto non presenti nelle rocce piemontesi). Comunque si sono osservati Cf anche dopo esposizione ad alte dosi di fibre di crisotilo. Nell uomo la distribuzione dei Cf all interno del polmone è molto disomogenea e non c è un consenso sulla sede maggiormente rappresentativa (lobo superiore, inferiore, ecc.) per effettuare il prelievo. Valori maggiori di 1000 CdA/g di tessuto polmonare secco (CdA/gts) e di 2 CdA sulla sezione istologica sono comunemente considerati come un indicatore di esposizione professionale ad amianto. Dodson e collaboratori indicano come valore uguale o inferiore a 20 Cf/grammo tessuto polmonare umido (gtu), equivalente a circa 200 Cf/gts, il valore che si può osservare nella popolazione generale. In letteratura esistono invece pochi lavori relativi alla presenza dei Cf negli animali. Nonostante attualmente non sia quindi ancora possibile effettuare un confronto diretto tra i dati umani e quelli animali, l utilizzo degli SSA risulta comunque adatto ad essere successivamente trasposto agli esseri umani. La presenza nelle rocce di amianti e/o altri minerali fibrosi è documentata in alcune regioni italiane tra le quali, per esempio, Piemonte, Emilia Romagna, Sicilia. Ricerche condotte negli ultimi anni e tuttora in corso hanno evidenziato che le rocce serpentinitiche affioranti nelle Alpi Occidentali contengono grandi quantità di alcuni tipi di asbesto (crisotilo, tremolite e actinolite d amianto) e minerali asbestiformi balangeroite e carlosturanite attualmente non trovati in altre parti del mondo, altri rinvenuti per la prima volta nella varietà fibrosa, come per esempio il diopside e l antigorite. Il Piemonte rappresenta inoltre una delle regioni italiane con la maggior quantità di manufatti contenenti amianto messi in opera in ambienti sia esterni, sia confinati, poiché fino al 1990 è stato sede della più grande industria italiana di cementoamianto (Casale Monferrato - AL) e della miniera di amianto crisotilo più importante d Europa (Balangero - TO). Le fibre affioranti dalle rocce e quelle liberate dai manufatti sono continuamente aerodisperse in seguito sia ad attività antropiche sia per fenomeni naturali (erosione, dilavamento, ecc.). Il Piemonte costituisce perciò un appropriato campo di indagine nello studio di eventuali effetti patologici correlati ad esposizione ambientale sia ad amianti, sia ad altre fibre minerali. Lo scopo del presente lavoro è quello di costruire una mappa preliminare del carico medio di Cf presenti nei polmoni degli animali in relazione alla diverse aree della regione Piemonte. Questa mappa, insieme a quella relativa al carico di fibre inorganiche respirabili (che sarà costruita in seguito) costituisce il punto di partenza necessario alla pianificazione di concrete azioni di prevenzione e di controllo delle condizioni di salute della popolazione piemontese. Tale ricerca si colloca nell ambito di uno studio più ampio, iniziato alcuni anni fa dagli scriventi, grazie ai contributi dell ex-inrm (Istituto Nazionale per la Ricerca Scientifica e Tecnologica sulla Montagna - finanziamento 2000; attualmente IMONT), del IGG- CNR (Istituto di Geoscienze e Georisorse - sezione di Torino), della Fondazione Cassa di Risparmio di Vercelli e dalla Regione Piemonte. Materiali e metodi Aree geografiche selezionate Gli amianti tremolite, actinolite e crisotilo sono naturalmente presenti nelle Alpi Occidentali poiché cresciuti in rocce serpentinitiche e in litotipi affini (fig.1). Sulla base dei dati della letteratura scientifica, ai fini del campionamento dei tessuti polmonari animali, sono state selezionate quattro aree alpine in cui tutte le suddette rocce sono presenti e localmente affioranti, e contengono in quantità relative variabili gli amianti tremolite, actinolite e crisotilo. Le aree scelte sono di seguito elencate da sud a nord unitamente alle litologie di interesse con la loro collocazione geografica. 1) Val Varaita. Masse di serpentiniti, serpentinoscisti, scisti actinolitici, in quantità limitata e superiore ai calcescisti (costituenti solo lenti), sono presenti in media valle in entrambi i versanti orografici, comune di Casteldelfino (Carta Geografica d Italia, scala 1: , Foglio Dronero). 2) Val di Susa Serpentiniti sono presenti in bassa valle in un area geologicamente delimitata e conosciuta come Massiccio Ultrabasico di Lanzo; serpentinite e serpentinoscisti sono poi abbondanti quasi esclusivamente nel versante orografico sinistro, sia in bassa che in media valle, sino alla confluenza con la Val 3 / 112

3 Cenischia (Carta Geografica d Italia, scala 1: , Fogli Susa e Oulx). 3) Valli di Lanzo Serpentiniti e serpentinoscisti sono presenti in grande quantità in entrambi i versanti della Valle di Viù e d Ala ed in quantità invece molto limitata in Val Grande, essenzialmente limitati alla parte bassa benché in entrambi i versanti Carta Geografica d Italia, scala 1: , Fogli Torino, Susa e Gran Paradiso). 4) Val Sesia Serpentiniti sono presenti in media valle in entrambi i versanti, in scarsa quantità; più abbondanti invece risultano, unitamente a serpentinoscisti e talcoscisti alla testata della valle, in entrambi i versanti Carta Geografica d Italia, scala 1: , Fogli Biella, Varallo e Monte Rosa). Sono inoltre state considerate due aree di pianura, selezionate poiché naturalmente prive di rocce matrici degli amianti tremolite, actinolite e crisotilo. L area di Asti, caratterizzata da un elevata urbanizzazione circoscritta però al capoluogo di comune. Il Parco regionale della Mandria, area protetta sita nel comune di Venaria Reale (TO) in cui alcune vie di comunicazione intorno agli anni 80 sono state consolidate con materiale di risulta della miniera di Balangero, contenente amianto crisotilo. La fauna del parco è prevalentemente costituita da ungulati come cervi e daini, numerosi sono i cinghiali. La loro caratteristica di grufolare, cioè scavare e rivoltare significativamente il terreno per la ricerca di tuberi e piccoli animali, li mette in diretto contatto, più di altri animali con eventuali fibre presenti nel terreno. Campioni animali selezionati Lo studio nell uomo dell esposizione ambientale naturale ad amianti e ad altri minerali fibrosi presenta alcune difficoltà, tra cui la selezione, nella popolazione generale, di un campione di controllo. Vi sono infatti a) individui la cui esposizione non è identificabile (e quindi non è possibile escludere eventuali esposizioni professionali ai minerali suddetti), vissuti nell arco della loro vita sia da zone rurali, sia da zone in cui non vi sono rocce matrici di fibre di amianto, sia da zone urbane; b) individui con pregressa o continua esposizione ambientale naturale poiché hanno trascorso in passato, per motivi di lavoro o abitativi, la maggior parte del loro tempo in aree geologicamente a rischio per la presenza di rocce contenenti amianto; c) individui soggetti ad esposizione domestica o non occupazionale come i residenti a Casale Monferrato. Inoltre ci possono essere altri fattori confondenti, come l abitudine al fumo, che possono favorire la permanenza delle fibre nei polmoni. Sulla base delle suddette considerazioni si è deciso di selezionare campioni animali. La collaborazione con veterinari delle zone in esame ha consentito di reperire campioni di tessuto polmonare di bovini o animali selvatici (in relazione alla disponibilità), provenienti da 6 differenti località, in numero non omogeneo a causa della difficoltà di reperimento. Ogni campione, conservato in formalina al 10%, è stato identificato e numerato: - 12 polmoni di bovini di Asti (AT); - 20 polmoni di bovini della Val di Susa (VS), Torino; 3 / polmoni di bovini delle Valli di Lanzo (VL), Torino; - 6 polmoni di bovini della Val Sesia (VC), Vercelli; - 6 polmoni di animali selvatici cacciati, in Val Varaita (VV), Cuneo; - 28 polmoni di animali selvatici provenienti dal Parco Regionale della Mandria (M), Torino. Procedure e determinazioni effettuate per campione Per ogni campione esaminato sono stati effettuati: esame istologico per la valutazione del carico polmonare di polveri e per lo studio della fibrosi; conteggio al MO dei Cf dopo digestione chimica del tessuto polmonare. Esame istologico Le sezioni istologiche sono state preparate presso il laboratorio istopatologico del Servizio di Anatomia, Istologia Patologica e Citodiagnostica - ASL4 - Torino Nord Emergenza San Giovanni Bosco. Una porzione di tessuto polmonare di ciascun animale è stata inclusa in paraffina e successivamente sezionata. Tutte le sezioni sottili, di spessore pari a 3µm, sono state colorate con ematossilina-eosina e osservate in MO in luce diretta per valutare l eventuale presenza di patologie asbesto associate, fibrosi e materiale non cellulare, sia amorfo, sia cristallino (di qui poi denominato polvere). È stata effettuata una valutazione del carico polmonare di polveri adottando i simboli (-) quando non si è riscontrata la presenza di polveri e (+) per la presenza di polveri con una valorizzazione rappresentata da 4 gradi (+, ++, +++, ++++) a seconda della distribuzione e densità (1+: depositi sporadici solo in sede peribronchiale-bronchiolare e/o perivasale; 2+: depositi sporadici in sede peribronchiolare-bronchiale, perivasale e interstiziale; 3+: come 2+ ma in quantità moderata; 4+: depositi ubiquitari e in quantità massiva).

4 Contributi pratici Conteggio in MO dei Cf Per ogni campione una porzione di tessuto polmonare pari a 0.5 g è stata digerita in 30 cc di NaClO al 13%. La reazione ossidante è avvenuta in stufa a 60 C per circa 3 giorni. La sospensione di materiale inorganico ottenuta è stata successivamente filtrata su membrana di esteri misti di cellulosa avente 25 mm di diametro e porosità di 3µm. Il filtro è stato poi lavato con acqua distillata e fatto essiccare in stufa a 60 C. Una porzione di 5 g di tessuto è stata disidratata per calcolarne il peso secco. Questo valore è utilizzato per uniformare e confrontare i risultati finali elaborati dai diversi campioni. Infatti i Cf rilevati (fig.2) sono stati contati e, per convenzione internazionale, il numero totale è stato rapportato ad 1 gts. È stata scelta, in questa prima fase della ricerca, la metodica in MO per il conteggio dei Cf perché presenta alcuni vantaggi rispetto a quella SEM/EDS: è più veloce, più facile, meno costosa e permette di rilevare basse concentrazioni di Cf (0.1 Cf/ml o 30 Cf/g). Risultati Esame istologico Nella tabella 1 viene riassunta l intera casistica e i risultati del carico polmonare di polveri all osservazione diretta in MO delle sezioni istologiche dei polmoni. È evidente un carico polmonare di polveri maggiore nei bovini della Val di Susa (su 20 campioni 19 sono risultati positivi) e delle Valli di Lanzo (su 19 campioni 15 sono risultati positivi) rispetto agli animali selvatici della Val Varaita (su 6 campioni 2 sono risultati positivi) e del Parco regionale della Mandria (su 28 campioni 9 sono risultati positivi) e ai bovini della Val Sesia (su 6 campioni solo 1 è risultato positivo). Nel Figura 2 - Immagini di Cf campione di controllo di Asti il carico polmonare è decisamente inferiore (su 12 campioni 1 solo è risultato positivo). Nei diversi gruppi animali non si sono osservati casi di fibrosi polmonare che vengono generalmente descritti in soggetti umani esposti professionalmente ad asbesto. Le percentuali dei casi con fibrosi aspecifica (fibrosi sottopleurica e/o perivasale e/o Tabella 1 - Valutazione del carico di polveri minerali sulle sezioni istologiche dei polmoni degli animali studiati peribronchiale) è risultata diversa a seconda del gruppo animale studiato. La percentuale più alta si osserva nei polmoni degli animali della VV gruppo in cui si osserva anche il maggior valore medio dei Cf. La patologia polmonare da elminti è risultata soprattutto a carico degli animali selvatici (Tab. 2). Conteggio dei Cf al MO Dall esame in MO è stata rilevata presenza di Cf in tutti i gruppi di animali (AT, VS, VL, VV, M) ad eccezione del gruppo VC (tab.3). In particolare sono stati rilevati Cf nel: - 20% dei 20 campioni di polmoni di bovini del gruppo VS; -15.8% dei 19 campioni di polmoni di bovini del gruppo VL; - 33% dei 6 campioni di polmoni di animali selvatici del gruppo VV; - 32% dei 28 campioni di polmoni di animali selvatici del gruppo M. - 50% dei 12 campioni di polmoni di bovini del gruppo AT; Discussione e conclusioni Le aree geografiche relative alla provenienza dei campioni oggetto del presente studio (Val di Susa, Valli di Lanzo, Val Sesia, Val Varaita, Parco Regionale della Mandria, provincia di Asti) sono quelle piemontesi di maggiore interesse per lo studio del rischio di patologie da fibre di asbesto o asbestiformi, per la popolazione generale. Da anni è infatti nota la presenza e l abbondanza di diversi minerali fibrosi, sia nelle valli relative al presente lavoro, sia in altre aree della regione Piemonte, di seguito e- lencati in ordine decrescente di frequenza di ritrovamento, dei quali 3 classificati a- mianto: crisotilo e serpentino poligonale, antigorite, tremolite e actinolite, diopside, carlosturanite, olivina, balangeroite, sepiolite, brugnatellite e brucite. I dati ottenuti mostrano che le indagini effettate possono essere particolarmente utili come monitoraggio, anche continuativo, di aree soggette, per motivi vari, ad aerodi- 3 / 114

5 03_marzo_2007.qxp :59 Pagina 115 Tabella 2 - Presenza di fibrosied elminti nei polmoni dei diversi gruppi di animali studiati Tabella 3 - Frequenza e media dei Cf rilevati in MO nei filtrati del tessuto polmonare degli animali studiati presenti da correlare con le litologie affioranti e con i Cf rilevati e sarà oggetto del proseguimento della ricerca. I dati sinora ottenuti consentono di disegnare una mappa di esposizione ambientale naturale di alcune valli piemontesi, punto iniziale per un programma di prevenzione e di informazione delle popolazioni residenti e turistiche (Fig 3). La bibliografia è consultabile sul sito: Figura 3 - Mappa del fondo ambientale di Cf della Regione Piemonte spersione di amianti ed altri minerali fibrosi ed interessate da attività cantieristiche eccezionali (come per esempio per i lavori relativi ai Giochi Olimpici Invernali del 2006 effettuati in Val di Susa) e/o da costante presenza turistica (come per esempio accade in Val di Susa e nelle Valli di Lanzo). La ricerca dei Cf in tessuti polmonari di SSA ha permesso di effettuare una prima valutazione del tipo di fondo ambientale presente in tali zone in relazione al rischio di esposizione all asbesto e/o ad altre fibre minerali. Tenendo conto di quanto evidenziato nell introduzione, relativamente alla necessità di confrontare dati umani ed animali, si rileva che la quantità di Cf media presente nel tessuto polmonare degli animali esaminati dal gruppo scrivente è molto inferiore al valore di 1000 CdA/gts ritenuto indicativo di esposizioni ad elevate concentrazioni di fibre di amianto, come quelle professionali. La concentrazione di Cf relativa ai campioni della Val Varaita (superiore di almeno 10 volte quella delle altre zone) da una parte e la bassa antropizzazione di questa area dall altra, potrebbe essere dovuta alla grande estensione di rocce serpentinitiche in affioranti e contenenti enormi quantitativi di fibre di carlosturanite. Il completamento dei dati qui presentati necessita dell identificazione mediante SEM/ EDS delle specie fibrose 3 / 115