Esposizione a sostanze chimiche e patologie croniche

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1 Esposizione a sostanze chimiche e patologie croniche Rispetto a qualche decennio fa, l esposizione a rischio chimico è certamente cambiata in modo considerevole ed oggi non è possibile, in Europa, assistere agli intensi livelli espositivi che caratterizzarono per molto tempo le lavorazioni con sostanze chimiche ma che, paradossalmente, permisero anche lo sviluppo di metodiche di caratterizzazione dell esposizione. Tuttavia, anche l esposizione ripetuta a piccole dosi di sostanze chimiche può generare patologie clinicamente osservabili dopo una lunga latenza e spesso non riscontrabili durante il periodo di esposizione del lavoratore. Ciò si traduce nella mancata possibilità di ottenere riscontri rispetto all efficacia e validità delle pratiche di prevenzione messe in atto. Giuseppina Paolantonio per Wolters Kluwer Italia Introduzione Il rischio di natura chimica è meno immediato da comprendere rispetto ad altre tipologie di rischio, ed è inoltre complesso in quanto la possibilità che si instaurino lesivi dipende dall interazione tra: - fattori determinati dall agente chimico, - fattori derivanti dalle modalità operative e dalle misure igieniche, - variabili dipendenti da caratteristiche del singolo soggetto esposto. Nel passato, esposizioni estremamente intense generavano trasformazioni patologiche osservabili in modo abbastanza rapido, e dunque era più semplice: - osservare il nesso causa-effetto, - caratterizzare tali esposizioni a livello tossicologico, - definire tali patologie a livello sanitario, - al contempo individuare una possibile strategia di prevenzione. Oggi le concentrazioni delle sostanze nocive sono notevolmente ridotte: l azione è dunque più blanda ma ciò non necessariamente consente un vo recupero funzionale all interno di cellule, tessuti e/o organi interessati dall azione tossicologica. L esposizione a bassa intensità, ma ripetuta e/o protratta, può infatti portare a trasformazioni in senso patologico con la differenza che i tempi necessari per lo sviluppo della fase clinica quella os- 1

2 servabile da un medico sono più lunghi e dunque difficili da oggettivare e riferire al lavoro svolto. Elemento critico perché non conoscibile a priori è inoltre l impatto della suscettibilità individuale rispetto all esposizione a sostanze chimiche. Tutte le specie chimiche introdotte nell organismo vengono avviate a processi di biotrasformazione rivolti a rendere meno pericolose le sostanze estranee ed a trasformarle in metaboliti idrosolubili facilmente eliminabili: in questo passaggio però esiste una notevole variabilità individuale legata al patrimonio genetico di ogni individuo, poiché i geni codificanti per gli enzimi del metabolismo e della riparazione dei danni al DNA sono in gran parte soggetti al polimorfismo genetico, un carattere ereditabile stabile che consente la biodiversità nella risposta alle sollecitazioni provenienti dall ambiente. Nell ambito della biotrasformazione di agenti tossici il polimorfismo genetico può inibire o potenziare l espressione genica di un enzima che conduce ad un metabolita attivato o inattivato, con una conseguente suscettibilità in termini di dose e di effetto agli tossici degli xenobiotici. Questo aspetto allo stato attuale non è prevedibile, ma sappiamo che esiste una fascia della popolazione lavorativa cosiddetta ipersuscettibile, il cui comportamento perciò si discosta anche notevolmente da quello dell individuo medio trovandosi al margine inferiore di una distribuzione log-normale (ovvero all estremo più critico di una curva gaussiana). La questione della ipersuscettibilità individuale è molto delicata, anche perché l unico modo per poterla rilevare precocemente è la sorveglianza sanitaria (da qui l importanza del collegamento tra gli esiti delle rilevazioni ambientali con i risultati del monitoraggio biologico, che è possibile effettuare in base alla norma UNI EN 689). Infine, bisogna considerare il cosiddetto effetto cocktail: diverse tipologie di esposizione si possono infatti sommare in modo incontrollato nello spazio e nel tempo. Ognuno è interessato in varia misura dai flussi delle sostanze chimiche che inoltre non restano separati, ma si incrociano in vari modi e tempi determinando così una esposizione multipla e/o contemporanea delle persone con esiti imprevedibili, dove anche le specie non tossiche possono giocare un ruolo fondamentale. Questi aspetti rendono complicata la valutazione di tale rischio, che richiede un percorso rigoroso ed una caratterizzazione strettamente chimica; negli ultimi anni invece abbiamo assistito ad una scarsa scientificità nella metodologia di indagine ed analisi del rischio chimico, che ha condotto ad esiti non sempre affidabili. È quindi ancora più necessario rafforzare ed ampliare l efficacia della prevenzione in ambito occupazionale, attraverso un attenta valutazione del rischio chimico, cancerogeno e mutageno; risulta ancora più fondamentale un accurata sorveglianza sanitaria, ma parallelamente anche in questo ambito è importante 2

3 sviluppare indicatori precoci di danno più sensibili di quelli utilizzati classicamente nell ambito dell igiene industriale. Di seguito si esemplificano brevemente alcuni danni a lungo termine ascrivibili al rischio chimico, le loro relazioni con la tipologia di esposizione e la possibilità di intervenire precocemente per la prevenzione degli stessi. Tabella 1 Effetti delle sostanze chimiche sull organismo umano TIPO DI EFFETTO DEFINIZIONE MODELLO indipendenti additivi antagonistici I composti esercitano la propria tossicità indipendentemente l uno dall altro: la tossicità di ogni composto è dovuta a meccanismi indipendenti e/o i composti agiscono su differenti organi bersaglio. Composti con tossicità di tipo analogo determinano una risposta che è eguale alla somma dell effetto che produrrebbe singolarmente ciascun composto. La tossicità di un composto è ridotta dalla presenza di un altro composto = = < 5 La tossicità di una sostanza è esaltata dalla contemporanea presenza di potenziamento di un altra specie che, di per sé, non svolge alcun effetto tossico > 3 sinergici Due sostanze tossiche agiscono sinergicamente, determinando una tossicità maggiore di quella che deriverebbe dalle due specie prese separatamente > 5 Fonte: adattato da Whylic & Elias, 1992 Effetti organo-specifici: le alterazioni del sistema nervoso centrale Diversi metalli e solventi organici provocano irreversibili a lungo termine, in alcuni casi di tipo degenerativo (possono proseguire nel decorso patologico anche una volta interrotta l esposizione alla sostanza causale). Tra i metalli più coinvolti troviamo quasi tutti i metalli pesanti; i solventi organici più frequentemente imputati sono gli idrocarburi alifatici e aromatici, gli idrocarburi clorurati, alcuni chetoni (acetone, metiletilchetone, metilbutilchetone e derivati), l etilacetato e suoi derivati, i glicoli. Il danno cronico al sistema nervoso genera danni sia centrali che periferici. A livello periferico si può sviluppare una polineuropatia tossica con lesioni simmetriche di tipo sensoriale e motorio, localizzate specialmente a braccia e gambe. A livello centrale si sviluppa una encefalopatia tossica che si esprime all'inizio con una sindrome reversibile pseudo-neuroastenica con spossatezza, inquietudine, suscettibilità, alterazioni del sonno e delle prestazioni e capacità personali; in seguito compaiono le gravi alterazioni della sindrome 3

4 psico-organica, nella quale si distinguono diversi stadi di gravità che dovrebbero essere considerati dal medico competente (pur non esistendo allo stato attuale protocolli uniformi per la diagnosi) in quanto il grado 1 e, in parte, il grado 2 sono reversibili. Effetti organo-specifici: le lesioni epatiche È una condizione caratteristica dell esposizione a molte sostanze, considerando che tutti i flussi metabolici delle sostanze chimiche prevedono un passaggio nel fegato: questo tipo di tossicità viene infatti influenzata da esposizioni multiple, anche non contemporanee. Le vie di ingresso che possono condurre la sostanza epatotossica al fegato sono tutte quelle considerate in ambito occupazionale. Le lesioni iniziali si manifestano solitamente sotto forma di epatopatia che spesso è osservabile solo attraverso alterazioni enzimatiche, di norma sottovalutate. Il protrarsi delle esposizioni può condurre a sregolazione dei meccanismi cellulari, alterazioni dei flussi biliari (con conseguenti problemi digestivi e/o metabolici), necrosi cellulare, e nel tempo sviluppare cirrosi, fibrosi e steatosi tossiche. Diversi fattori anche extralavorativi concorrono al danno cronico, dato il coinvolgimento del fegato in tutti i processi biologici e le sue connessioni con l apparato digerente; la prevenzione infatti, oltre alle consuete misure tecniche, organizzative e procedurali di tipo collettivo e individuale, dovrebbe vertere anche sulla sensibilizzazione dei lavoratori esposti rispetto ai meccanismi di danno ed alla sinergia con altri fattori (es. il consumo di alcolici, l alimentazione, l impiego di alcuni farmaci, l uso di sostanze stupefacenti). Ai fini della protezione, gli esami di funzionalità epatica effettuati dal medico competente possono essere estremamente utili, in quanto non è facile individuare sintomi epatici specifici. Effetti di mutagenesi e cancerogenesi La cancerogenesi è un meccanismo di tipo probabilistico che può condurre alla comparsa di tumori. Con il termine mutagenesi si intende invece un processo attraverso il quale possono essere sviluppate mutazione genetiche che saranno ereditate dalla discendenza del soggetto colpito, originando così una linea genetica maggiormente suscettibile a incorrere in patologie o esiti letali. In entrambi i casi, tra l agente e l effetto non esiste un rapporto preciso: in modo particolare non esiste un nesso lineare tra l intensità (dose assorbita correlata a durata e frequenza dell esposizione) e la comparsa dell effetto, ma su un grande numero di soggetti si può osservare all aumentare dell intensità del fattore causante la corrispondenza con un aumento della frequenza di comparsa dell effetto cancerogeno indagato. Date le difficoltà nel caratterizzare una dose di azione, attualmente si ritiene vi sia un rischio occupazionale significativo quando il livello di esposizione in ambito lavorativo superi quello 4

5 della popolazione generale: infatti l esposizione diffusa, per via ambientale o alimentare, ad agenti cancerogeni o mutageni è attualmente un dato di fatto e costituisce l esposizione di fondo, il confine - dinamico - del rischio accettabile su cui è possibile misurare ogni contributo aggiuntivo. Questo criterio presuppone però la definizione di valori di riferimento per sostanze cancerogene e mutagene per la popolazione generale, ed è quindi utile e praticabile per le sostanze ubiquitarie nell ambiente di vita (ad esempio, il benzene) per le quali di fatto tali valori di riferimento per la matrice aria sono già stati messi a punto. Per le altre specie chimiche cancerogene e mutagene si può affermare che si ha esposizione significativa quando esse siano rintracciabili nell ambiente in presenza di una lavorazione che specificamente le utilizza o produce ed in concentrazioni plausibilmente ad essa riconducibili. Nel caso specifico quindi lo standard equivale al più basso valore tecnicamente possibile per una determinata condizione di esposizione lavorativa, e risulta non facile da definire in quanto determinato dal livello tecnologico raggiunto da un determinato processo produttivo in un dato comparto. In letteratura esistono da tempo valori limite di questo tipo (definiti dall ente Deutsche Forschungsgemeinschaft per cancerogeni genotossici e mutageni di categoria 1 e 2); negli ultimi anni a livello europeo il regolamento REACh ha introdotto valori guida ( livelli derivati senza effetto - DNEL) definiti rispetto agli odierni standard processuali, tecnologici e organizzativi adottabili nella specifica lavorazione. Disfunzioni del sistema endocrino Alcune sostanze chimiche possono interferire attraverso vari meccanismi con l azione di ormoni normalmente prodotti dall organismo umano, rappresentando così un importante rischio per la salute nell uomo: infatti, gli ormoni endogeni sono sostanze messaggere e regolano, attraverso sistemi a cascata, tutti i processi biologici dell organismo umano: dalla riproduzione, alla crescita e differenziazione e mantenimento dei tessuti, al controllo delle condizioni di equilibrio dei sistemi viventi, al metabolismo energetico. Gli sull essere umano e sul feto possono essere estremamente diversificati: da svariate forme di cancro a disfunzioni dell apparato riproduttivo, del sistema nervoso o del sistema immunitario. Ad oggi non è noto se esista con certezza una relazione dose-risposta ed è dunque difficile fare una stima del rischio e definirne condizioni di accettabilità; questo anche perché molte sostanze con queste caratteristiche sono anche dotate di potenziale di bioaccumulo nei tessuti, e dunque non è possibile definire un efficace valore limite di esposizione health-based. In ogni caso l azione può essere ritenuta pertinente già a bassissime dosi, dato che l interferenza riguarda la cascata ormonale. 5