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TOSSICITA' DEI METALLI - Coggle Diagram
TOSSICITA' DEI METALLI
classificazione dei metalli
metalli essenziali
= fondamentali per funzioni biologiche => Cu, Fe, Mg, Zn
metalli non essenziali
= metalli non essenziali per l'organismo ma con cui entriamo spesso in contatto => As, Cd, Pb, Hg
contaminazione degli alimenti => si deve valutare la dose giornaliera o settimanale tollerabile senza rischi apprezzabili per la salute
in base alla forma chimica
elementare = volatile
organica = liposolubile
inorganica = idrosolubile
in base ad essa posso identificare un
diverso quadro di tossicità
perchè avranno target differenti con diverso ass. , distribuzione
elementi naturali presenti nel suolo e nell'acqua che si ritrovano nel ciclo geologico
processo di formazione = degassificazione del suolo terrestre, quelli che rimangono nell'ambiente geologico entrano nel ciclo biologico
esposizione a polvere, cibo ed acqua fa assumere metalli con vie di ass cute, tratto respiratorio e tratto GI
escrezione per via respiratoria, urine, feci, sudore, capelli, desquamazione cute (arsenico)
sono molto reattivi e reagiscono con siti specifici, enzimi, e con gruppi OH e SH
dose
= tossicità dei metalli data da conc che raggiunge a livello cellulare
curva U shape
= sia per esposizione eccessiva a metalli tossici che per deficienza di metalli essenziali si può arrivare alla morte
METALLI COSMETICI
i cosmetici portano al loro interno delle impurezze inevitabili per il processo produttivo (industriale) come Pb, Cr e Ni
regolamento prevede accettabili piccole quantità se sono residuo di processo di produzione e conservazione o come impurezze di componenti del cosmetico
detossificazione dei metalli pesanti
METALLOTIONEINE
= proteine ricche di residui cisteinici in grado di legare i metalli formando complessi privi di att.
viengono regolate dai metalli stessi, ormoni, citochine e alcuni xenobiotici
l'età può influenzare la detossificazione es: anziano (sistema di risposta meno efficacie+ pluriterapia farmacologica) e bambini (ass molto maggiore di un adulto) più sensibili
alcuni metalli sono in grado di indurre
ipersensibilità
= mercurio, oro, nichel, platino, berillio, cromo
NICHEL
sensibilizzante cutaneo => dermatite allergica, scatenata anche per via alimentare (legumi, cioccolato, frutta secca) per assunzione os del metallo => dermatiti+ sintomi GI
ARSENICO
per limitare contaminazione delle acque si inseriscono filtri => esposizione si ha con acqua e alimenti
forma trivalente
interagisce con gruppi cisteinici di enzimi come piruvato DH => forma chelato con acido lipoico con blocco del ciclo di krebs
forma pentavalente
interagisce con enzima gliceraldeide 3P DH che compete con gruppo fosfato impedendo sintesi di ATP => apoptosi
accumulo nella cute e dopo ass l'arsenico inorganico può essere trasformato in arsenico organico (= target diversi)
in acuto
: target GI e sistema Cardiocircolatorio => aritmie e arresto cardiocircolatorio fino a ipotensione
in cronico
: target fegato => epatomegalia, cirrosi, effetto neurotossico centrale e periferico con demielinizzazione delle fibre motorie e sensitive
risulta inoltre essere
cancerogeno
per produzione di ROS che portano a stato infiammatorio persistente inducendo un danno al DNA, proliferazione cell con rilascio di GF e inibizione di riparo del DNA
MERCURIO
origina dalla degassificazione del suolo, nell'acqua sotto forma di Hg inorganico e avvengono due processi:
organificazione
= inorganico -> metil-Hg organico che a sua volta va incontro a
magnificazione
= passa da specie acquatica più piccola a quella più grande
più la specie è grande + la conc di Hg è maggiore => molluschi, pesce spada, tonno, luccio (di grossa taglia e longevi)
forme del metallo
elementare
= volatile, ass per via inalatoria ed elim per esalazione
organico
= bivalente, si può legare anche ad un solo atomo di C, è lipofilo e si accumula nel SNC
lipofilo ha azione nel SNC portando a necrosi focale dei neuroni con alta affinità verso la corteccia => parestesia, atassia, debolezza muscolare, perdita della vista, dell'udito, tremori, coma, morte.
effetto teratogeno, passa placenta
inorganico
= origina composti mercurici e mercuriosi (accumulo nei reni)
esposizione lavorativa per vapori di mercurio => bronchiti corrosive, polmoniti interstiziali tox del SN centrale e periferico (tremori e aumento di eccitabilità)
idrofilo => problemi renali con necrosi cell del tubulo contorto prossimale e oliguria, anuria e uremia
problemi GI => corrosione con ulcere e necrosi cell
tutte le forme attraversano la placenta
PIOMBO
forma tetraetile = uso come antidetonante nei combustibili per autotrazione
esposizione GI, inalazione (ossido di Pb), cute
accumulo nel tessuto osseo perchè mima il Ca2+ che se si va incontro a processo di osteoporosi o rottura ossea si ha rilascio del metallo e si può associare a emoglobina e membrana
porta a encefalopatia e neuropatia periferica (demielinizzazione) e nei bambini modifica dei circuiti neuronali portando a ritardi dello sviluppo neuronale e deficit cognitivi permanenti
ANEMIA DA Pb
= compete con il Fe nell'emoglobina con interazione con ferro chelatasi
maggiore ass del Pb a livello intestinale per interazione con ferritina (che favorisce ass di Fe fisiologicamente)
interazione con calcio
= va ad alterare la neurotrasmissione e l'omeostasi del calcio, interferenza di rilascio di NT
porta a nefropatia con aminoaciduria e glicosuria con danno tubulo contorto prox e atrofia glomerulare
CADMIO
esposizione per via inalatoria (fumo di sigaretta) e ingestione (carne, pesce, frutta, cereali, frutti di mare e cioccolato)
tossico perché assomiglia allo Zn (essenziale per piante, animali e uomo) ed è biopersistente
livello renale
= degenerazione delle cell tubulari, infiammazione interstiziale e fibrosi => proteinuria, glicosuria, aminoaciduria
livello respiratorio
= bronchite cronica, fibrosi vie aeree, enfisema, tumori con necrosi dei macrofagi alveolari con rilascio di enzimi citoplasmatici (danno irreversibile delle membrane alveolari)
sistema scheletrico
= interferenza con vit D e calcio portando a deficit di calcio osseo => deformazione e dolore
possibile cancerogeno => tumori polmonari, prostatico e ai testicoli
danno ossidativo con danno a DNA (debole mutageno)
inibizione del riparo
attivazione delle vie calcio-dipendenti
attivazione protein-chinasi e espressione di protooncogeni
CROMO
forma trivalente
uso per formare lega con il ferro = acciaio inox => tossicità occupazionale
forma esavalente = >lipofilia può essere ridotto a
porta a necrosi tubulare acuta (ingestione), ulcere cutanee e del setto nasale (inspirazione) e tumori (conversione di esa in tri porta a formazione di specie reattive che interagiscono con il DNA)
trattamento di intossicazione da metalli
lavanda gastrica
somm di chelanti per os che formino complesso ad elevata lidrofilia per favorire elim (es:
calcio-sodio- EDTA
)
calcio = intrappola il metallo perchè il Ca ha cost di stabilità minore e Na perchè permette escrezione diretta per aumento dell'idrofila e della facilità di escrezione