MONITORAGGIO BIOLOGICO

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Tommaso Valentino
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1 MONITORAGGIO BIOLOGICO

2 MONITORAGGIO BIOLOGICO È la misura di prestabiliti parametri biologici in particolare la concentrazione delle sostanze tossiche o dei loro metaboliti o le relative reazioni organiche nelle urine, sangue, aria espirata (media biologici) allo scopo di valutare l esposizione e quindi il rischio per la salute in rapporto ad appropriato riferimento. E un procedimento ripetitivo e regolare di tipo preventivo che non va confuso con le procedure diagnostiche. E un attività riferita alla salute, ripetuta sistematicamente al fine di intraprendere azioni collettive mediante la misura e la valutazione di agenti o di loro metaboliti sia nei tessuti, che nei secreti, escreti o nell aria espirata o la combinazione di questi per valutare l esposizione ed il rischio per la salute in comparazione con un appropriato riferimento.

3 BEI = indici biologici di esposizione; valore atteso con più probabilità negli esposti a TLV- TWA; quantità di una sostanza o suoi metaboliti nei tessuti, liquidi, aria espirata di lavoratori sani esposti a livelli vicini al TLV- TWA; non indicano una netta distinzione tra esposizione pericolosa e non.

4 La scelta di quale medium utilizzare dipende da numerosi fattori in particolare dalla cinetica della sostanza chimica (tempo di comparsa e di dimezzamento nel fluido), dalla facilità di raccogliere il campione e dalla possibilità o meno di contaminazione.

8 Sangue: è il principale veicolo di trasporto e distribuzione, tiene conto di tutte le vie di assorbimento, dell accumulo da esposizioni ripetute, dell esposizione extraprofessionale; vi si trovano composti inorganici, come i metalli, e sostanze organiche con sufficiente vita media. E il medium necessario per valutare sostanze che si legano ad albumina ed emoglobina.

9 Urine: si usano per il dosaggio di metaboliti idrosolubili di sostanze chimiche organiche e di molti metalli; nel caso di esposizione a sostanze con un breve tempo di dimezzamento o a concentrazioni atmosferiche fluttuanti, il livello di metabolita nelle urine, raccolte a fine turno lavorativo, è di solito un miglior indicatore d esposizione media subita nel corso del turno. Il campione di urine raccolto nelle 24 h è più rappresentativo dell esposizione di quello raccolto in modo estemporaneo; i dati misurati vanno corretti per la creatinina urinaria e/o per la densità.

10 Nuove matrici utilizzate per il monitoraggio biologico sono: cute e correlati condensato dell aria espirata (CAE)

11 CUTE E CORRELATI per l esposizione ad elementi la cute può essere vista da 3 punti diversi: 1) substrato di deposizione-azione 2) via di assorbimento di composti organici e in misura minore di alcune specie e composti metallici 3) via di eliminazione attraverso cellule esfoliate, annessi, sudore e sebo.

Il trasferimento cellulare verso l esterno degli xenobiotici è caratterizzato dal passaggio dalla papilla dermica alle cellule epidermiche durante il processo di

12 Il trasferimento cellulare verso l esterno degli xenobiotici è caratterizzato dal passaggio dalla papilla dermica alle cellule epidermiche durante il processo di maturazionecheratinizzazione-esfoliazione. Nel sudore gli xenobiotici vengono eliminati con un meccanismo di ultrafiltrazione del siero, attraverso il quale la quota libera (non legata alle proteine plasmatiche) diffonde nelle ghiandole sudoripare. In parte minore gli xenobiotici vengono eliminati con il sebo una volta incorporati nelle soluzioni idrolipidiche delle ghiandole sebacee. Oltre all analisi del sudore esiste oggi una tecnica di prelievo mediante wipe test (si strofina con cura un area cutanea con cellulosa e si dos ano gli elementi presenti nel sudore, sebo, cellule esfoliate).

13 CONDENSATO DELL ARIA ESPIRATA (CAE) E un liquido che si forma raffreddando l esalato è un nuovo metodo per campionare il fluido di rivestimento bronchiale-polmonare. Le goccioline di fluido polmonare vengono liberate e trasportate dalla corrente di vapore espirata e possono essere raccolte nel condensatore. La raccolta è effettuata per 2 obiettivi: 1) avere informazioni sul meccanismo fisiopatologico nelle vie aeree rilevando i cambiamenti nei livelli dei mediatori 2) avere informazioni sulla composizione del fluido di rivestimento broncoalveolare per lo studio degli effetti polmonari dovuti all esposizione a sostanze pneumotossiche.

14 Il CAE può essere usato sia per stimare la dose al bersaglio che per valutare eventuali effetti precoci sul polmone. La stima della dose al bersaglio potrebbe essere complementare ai comuni metodi del monitoraggio biologico (con sangue e urine) la cui concentrazione dell indicatore riflette la dose sistemica e non, o solo in parte, la dose al bersaglio.

15 VALORI LIMITE BIOLOGICI (BEI) sono basati sia sulla relazione quantitativa tra la concentrazione atmosferica di una sostanza chimica (esposizione esterna) e la dose interna (indicatore ricercato) che sulla relazione quantitativa tra dose interna (e suo indicatore) e possibile effetto sulla salute. Nel primo caso il monitoraggio biologico è una valutazione dell intensità di esposizione mentre nel secondo caso è la valutazione di un rischio per la salute.

16 Caratteristiche fondamentali per la pericolosità di un solvente sono: la temperatura di ebollizione (TE) la temperatura di fusione (TF) la tensione di vapore (TV) che danno informazioni sullo stato fisico e sulla maggiore o minore volatilità a temperature ambiente e la maggiore rilevanza che può avere la via inalatoria. Al diminuire della TE e all aumentare della TV, aumenta il grado di volatilità massima esposizione inalatoria.

17 Il coefficiente di ripartizione ottanolo/acqua esprime il grado di lipofilia; più alto è il suo valore maggiore è la solubilità nei grassi e quindi la capacità di superare le barriere biologiche. La lipofilia dei solventi aromatici aumenta all allungarsi della catena carboniosa e diminuisce in presenza di gruppi polari (OH).

18 La densità relativa rispetto all acqua (DRL) è il rapporto tra il peso del composto e l acqua (posta = 1 ); essa può essere superiore o inferiore a 1 (si deposita sul fondo o galleggia). La densità relativa dei vapori rispetto all aria (DRV) misura la tendenza dei vapori di un solvente ad accumularsi negli strati inferiori dell atmosfera (se superiore ad 1 che è l aria) ed è in relazione con il PM.

20 INDICATORI DI DOSE = sostanza tal quale o suoi metaboliti, valutano l entità dell esposizione INDICATORI DI EFFETTO = valutano effetti precoci e reversibili sull organo critico

21 INDICATORI BIOLOGICI DI DOSE INTERNA: 1) indicatori di esposizione (la loro quantità è correlabile con la quantità ambientale es. piombemia) 2) indicatori di accumulo (es. Pb nelle ossa; Cd nel fegato e reni) 3) indicatori di dose vera (addotti al DNA e proteine, HbCO)

22 addotti molti genotossici danno origine nel fegato a metaboliti elettrofili reattivi che si legano covalentemente con il DNA o con proteine formando addotti che sono una lesione chimica del genoma in gran parte riparata ma anche permanente; questi nucleotidi modificati possono portare al cancro. Sostanze in grado di formarli sono: IPA, ammine aromatiche, nitrosammine, stirene, ossido di stirene, acrilonitrile, ossido di etilene.

24 INDICATORI BIOLOGICI DI EFFETTO: Il piombo inibisce alcuni enzimi come l ALA deidrasi (trasforma l acido -aminolevulinico in porfobilinogeno) e l emesintetasi (incorpora il ferro nella protoporfirina IX). Sono indicatori di effetto: - dosaggio dell ALA deidrasi - dosaggio dell acido -aminolevulinico urinario - dosaggio della protoporfirina IX eritrocitaria - dosaggio delle coproporfirine urinarie

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