La tossicologia medica è il settore della medicina il cui interesse si estende anche alla chimica, che studia la natura, i sintomi, i meccanismi e i trattamenti di quelle sostanze endogene ed esogene, capaci di nuocere alle funzioni e anche all’esistenza di organismi viventi.

Il principale parametro per determinare la tossicità di una sostanza è la dose: infatti, quasi tutte le sostanze, in certe dosi o in determinate circostanze, possono essere tossiche.

 

CENNI STORICI

L´uso di sostanze per alleviare e curare le sofferenze dell´uomo si incontra con frequenza regolare nella storia dei popoli fin dall´antichità. Risale al 1500 a.c. la prima testimonianza sull’uso terapeutico di alcune sostanze, contenuta nel “Papiro di Eber” uno dei documenti medici più antichi giunti a noi, che prevedeva il ricorso a fegato di bue per sovvenire a disturbi della visione, lesioni della cornea e ulcere. Nel 400 a.C. Ippocrate studia l’overdose degli agenti tossici, asserendo che l’avvelenamento era di uso comune a Roma soprattutto dalle donne aristocratiche come mezzo per liberarsi di un marito non voluto. L’avvelenamento si diffuse talmente tra i romani che nell’82 a.C., la Lex Cornelia (legge di Cornelio) fu la prima legge a essere promulgata contro l’uso di veleni. Paracelso (1493-1541) è considerato il fondatore della tossicologia come scienza oggettiva. L’introduzione della sua pratica di mantenere pulite le ferite e permettere alle stesse il drenaggio per consentire la guarigione gli fece guadagnare un unanime consenso in Europa. Fonda i quattro pilastri su cui la medicina si deve basare: la filosofia, l´alchimia, l´astronomia e le virtù; soprattutto per la tossicologia, Paracelso fu la prima persona ad attribuire gli effetti avversi di alcune sostanze alle sostanze in sé e non alla loro associazione con spiriti maligni o con Dio. La moderna Tossicologia è nata nei primi decenni del secolo XIX e viene attribuita al medico spagnolo Matteo Giuseppe Bonaventura Orfila (1787-1853) che fu il primo a usare l’analisi chimica e l’autopsia come prova legale di avvelenamento.

Claude Bernard (1813-1878), fisiologo francese, notò che i veleni possono essere impiegati come strumenti per analizzare i più delicati fenomeni vitali e imparare così i processi fisiologici che sono alla base della vita. Egli volse la sua attenzione in particolare al curaro e al monossido di carbonio. Nel 1920 Paul Ehrlich (1854-1915) preparò un farmaco derivato dall’arsenico capace di aggredire il germe della sifilide, conosciuto come “Salvaran”. Egli si era reso conto che certi coloranti si legavano ai batteri, per cui pensò di trovare qualche sostanza che si legasse ai batteri e li uccidesse. Fino a quel giorno i farmaci erano derivati esclusivamente da sostanze esistenti in natura; con il Salvaran inizia la chemioterapia ovvero la cura con farmaci ottenuti da una sintesi di laboratorio. Alla fine degli anni ‘50, un farmaco venduto come sedativo e anti-nausea, rivolto in particolar modo alle donne in gravidanza, provocò un autentico disastro: le donne trattate con talidomide davano alla luce neonati focomelici, con le braccia e le gambe malformate. Questo ha dato impulso alla “teratogenesi”, la formulazione di leggi più severe e un rigido controllo dei farmaci che possono essere somministrati in gravidanza. L´era nuova della ricerca nel settore del farmaco ha determinato una disponibilità di nuovi farmaci come penicilline, sulfamidici e antiparassitari. I risultati ottenuti dalla chimica farmaceutica danno un forte impulso di sviluppo alle scienze con essa correlate. Dagli anni ´80 in poi gli strumenti resi disponibili dalla biologia molecolare consentirono di elaborare nuove ipotesi sui meccanismi biologici alla base delle malattie.

Oggi le tecnologie sempre più sofisticate e innovative hanno modificato profondamente anche altre discipline fondamentali come la chimica, la fisiologia, la biochimica e la biologia molecolare, protagoniste del processo di ricerca.

SCUOLE DI FORMAZIONE, UNIVERSITA´ E CORSI DI AGGIORNAMENTO

Il percorso formativo in Tossicologia Medica prevede la laurea in Medicina e Chirurgia, conseguibile presso le università di Ancona, Bari, Bologna, Brescia, Cagliari, Catania, Catanzaro, Chieti-Pescara, Firenze, Foggia, Genova, L’Aquila, Messina, Milano (Università degli studi, Milano-Bicocca, Cattolica, Vita-Salute San Raffaele), Modena e Reggio Emilia, Napoli (Federico II e Seconda Università degli Studi), Novara, Palermo, Padova, Parma, Pavia, Perugia, Pisa, Roma (La Sapienza, Tor Vergata, Campus Biomedico), Sassari, Siena, Torino, Trieste, Udine, Varese e Como, Verona.

In seguito al superamento dell’esame di abilitazione alla professione di medico è possibile iscriversi alla Scuola di Specializzazione in Tossicologia Medica, attivata presso gli atenei di Bari, Bologna, Firenze, Genova, L’Aquila, Messina, Modena e Reggio Emilia, Napoli Federico II, Padova, Pavia, Perugia, Pisa, Roma La Sapienza, Torino, Trieste, Udine.

L’offerta formativa post laurea varia di anno in anno ed è consultabile alle pagine internet degli atenei italiani. E’ possibile, ad esempio, frequentare il Master Universitario di II livello in Valutazione e controllo del rischio tossicologico da inquinanti ambientali dell’Università degli Studi di Pavia che ha come obiettivo la formazione di figure professionali esperte nella valutazione e gestione del rischio tossicologico da inquinanti ambientali, oggi richieste nei settori sanitari, industriale e dei servizi.

L’Università di Roma La Sapienza ha, invece, attivato il Dottorato in Tossicologia, che ha lo scopo di fornire ai dottorandi una preparazione scientifica finalizzata ad affrontare sul piano sperimentale e normativo i problemi tossicologici riguardanti l´esposizione a sostanze naturali e di sintesi.

PRESENZA IN ITALIA ED EFFICACIA SULLA POPOLAZIONE

La Società Italiana di Tossicologia (SITOX), fondata nel 1967, è un’associazione che riunisce i tossicologi dell’università, dell’industria delle istituzioni. Nasce nell´ambito della spinta alla riconsiderazione degli aspetti tossicologici dei farmaci anche sotto l´impulso emotivo della tragedia della talidomide. La SITOX incrementa gli studi chimici, farmacologici, clinici, medico-legali e medico-sociali inerenti alla Tossicologia e contribuisce alla creazione di centri di studi tossicologici e di centri antiveleni presso gli istituti e le cliniche universitarie e presso gli ospedali favorendo anche ogni iniziativa nel campo della profilassi, della diagnosi e della terapia degli avvelenamenti. Inoltre promuovere la formazione continua nel campo della tossicologia.

Tra i centri in avanguardia in questo campo troviamo, a Pavia, il Centro Antiveleni (Cav) e il Centro Nazionale per l´Informazione Tossicologica (C.N.I.T) che opera nell´ambito della diagnosi, del trattamento e della prevenzione delle intossicazioni acute e croniche nell´uomo, specializzandosi poi nella gestione delle emergenze tossicologiche e tossicovigilanza industriale.

TRATTATO DESCRITTIVO

Un agente tossico fornisce un danno all´organismo vivente con il quale entra in contatto. Se quest´ultimo è stato intenso il danno derivante è evidente, identificabile e con conseguenze anche deleterie.

Tra i compiti della tossicologia vi sono anche quelli di identificare quali enzimi del fegato rendono tossica una determinata molecola, quali sono le sostanze tossiche prodotte, sotto quali condizioni e in quali individui avviene tale trasformazione, e con quali metodi si possono contrastare le intossicazioni stesse.

Varie sono le branche della tossicologia che affrontano le diverse necessità della società odierna.

La tossicologia clinica si occupa della prevenzione, diagnosi e gestione dell’intossicazione; questa variegata patologia è estesa dall’overdose da eroina, alla scelta dei protocolli più indicati per l’eroinopatia, dal coma da farmaci alla correzione delle sindromi alcol-correlate.

La tossicologia forense si occupa della ricerca di prove di un fatto farmacologico quale veleni o sostanze stupefacenti e di solito è praticata in collaborazione con le forze dell’ordine.

La tossicologia occupazionale e ambientale studia l’esposizione ad agenti chimici derivanti dalle lavorazioni industriali e agricole della popolazione lavorativa e della popolazione generale, cercando di identificare gli agenti pericolosi nel posto di lavoro e prevenendo l’assorbimento di quantità dannose.

La tossicologia regolatoria riguarda la raccolta, l’elaborazione, e la valutazione di dati tossicologici per consentire decisioni dirette alla protezione delle persone contro gli effetti dannosi delle sostanze chimiche.

La tossicologia alimentare si focalizza sull’analisi e gli effetti tossici di sostanze bioattive che sono presenti nel cibo.

La tossicologia dei farmaci, la quale attraverso la definizione di alcuni indici, esprime soprattutto la tossicità acuta di un farmaco e varia in rapporto alla via di introduzione dello stesso (gastroenterica, parenterale). L’acquisizione di queste nozioni è fondamentale per definire l’indice terapeutico, il rapporto cioè tra la dose tossica e la dose terapeutica efficace.

L´entità del danno biologico procurato da una sostanza tossica è legata a diverse variabili, tra le principali vi sono: modalità di assorbimento (orale, transdermico, inalatorio, ecc.), concentrazione, entità e durata dell´esposizione, stato di salute generale (buono, malattia preesistente, gravidanza, ecc.) e fattori genetici individuali. Nei paesi a più elevato livello di civilizzazione le malattie da farmaci rappresentano un serio problema socio-sanitario. Si ritiene, infatti, che il 3% dei ricoveri ospedalieri sia da addebitare a malattie da farmaci. Psicofarmaci, come sedativi e antidepressivi, e analgesici-antipiretici sono i farmaci che più di frequente sono causa di avvelenamento. Questo può portare all´arresto respiratorio e i sintomi più comuni possono essere sonno (che degenera in coma), depressione e alterazione della respirazione.

Esistono oggi più di 250 tossinfezioni alimentari, che si manifestano con differenti sintomi e sono causate da diversi agenti patogeni, generalmente batteri, virus e parassiti. Le manifestazioni patologiche causate da consumo di alimenti si determinano con meccanismi diversi in relazione alla presenza di microrganismi patogeni, di tossine biologiche o di entrambi. L’alimento consumato contiene microrganismi patogeni che colonizzano l’intestino dell’uomo, si sviluppano e causano lesioni ai tessuti. Oltre alle tossine di origine biologica, possono causare contaminazioni del cibo anche sostanze chimiche ad azione velenosa, come ad esempio i pesticidi utilizzati in agricoltura. Le infezioni possono essere trasmesse anche durante la fase di elaborazione e preparazione degli alimenti (è il caso del batterio Shigella o del virus dell’epatite A) sia per contatto con le mani, che con gli strumenti della cucina, utilizzati ad esempio nella preparazione di diversi alimenti e non disinfettati bene. Un cibo cotto e quindi sicuro (la maggior parte dei microrganismi non resiste a temperature superiori ai 60-70 gradi) può contaminarsi per contatto con cibi crudi. Inoltre, grande importanza rivestono le condizioni in cui i cibi sono mantenuti durante le varie fasi di conservazione.

Le tossinfezioni alimentari più diffuse sono causate da batteri come Campylobacter, Salmonella, Listeria e da virus che penetrano nell’organismo attraverso il tratto gastrointestinale, dove spesso si avvertono i primi sintomi (nausea e vomito più che diarrea e molto più raramente febbre e brividi). Il Campylobacter è un agente patogeno responsabile della gran parte delle intossicazioni alimentari che provocano vomito, diarrea e dolori addominali. Il consumo di pollo poco cotto o di cibi pronti entrati in contatto con carne di pollo cruda è la causa alimentare più comune all’origine di questa infezione. È inattivato dalla cottura per cui il consiglio di cuocere bene le carni è fondamentale.

La Salmonella è un batterio che si trova comunemente negli intestini di uccelli e mammiferi. Può essere trasmesso all’uomo attraverso gli alimenti, in particolare tramite carne e uova. La malattia che provoca, la salmonellosi, si manifesta generalmente con febbre, diarrea e crampi addominali. Se entra nel circolo sanguigno può causare infezioni potenzialmente letali. Le infezioni da Listeria sono responsabili di un elevato tasso di mortalità, in particolare in gruppi vulnerabili come gli anziani. Sono inoltre molto pericolose per le donne in gravidanza perché possono causare infezioni, morti fetali e parti di feti morti. Inoltre dà luogo a manifestazioni invasive come la meningite.

Tra gli aspetti critici della tossicologia vi sono l’alcolismo e l´abuso di droghe.

L´alcol agisce deprimendo il sistema nervoso centrale: diminuisce cioè l´attività dei neuroni e induce tolleranza e dipendenza. Il consumo di grandi quantità di etanolo causa una rilevante tossicità clinica accompagnata da danni organici e psichici. L´alcol, una volta ingerito, è assorbito velocemente e 40 minuti dopo aver bevuto, l´etanolo si ritrova immodificato nel sangue, che lo distribuisce in tutto l´organismo. In seguito una piccola quantità sarà eliminata tramite i polmoni e i reni, la restante parte (90-97%) sarà, invece, metabolizzata. Il fegato è l´organo che metabolizza la maggior parte dell´etanolo ingerito e che quindi subisce danni maggiori di varia entità secondo l’età e della quantità di alcol ingerita e può giungere fino alla cirrosi epatica. Inoltre causa l’indurimento delle arterie, quindi arteriosclerosi precoce la quale a sua volta provoca gravi disturbi cardiaci e morti per infarto.

L’abuso di droghe è ormai un problema in continua crescita. Tutti gli stupefacenti sono potenziali veleni, possono infatti causare overdose o assuefazione e dipendenza. L´assunzione abituale di una droga fa sì che gli effetti tossici non siano immediatamente evidenti ma i danni all´organismo si sommano progressivamente fino a diventare gravi e talvolta generare lesioni irreversibili. Il Naloxone è l´unico rimedio esistente, capace di salvare la vita a chi abbia assunto una overdose di una sostanza oppiacea: somministrato per via endovenosa è in grado di risolvere in pochi minuti la depressione respiratoria di un soggetto in coma per overdose . Provoca però sindrome di astinenza con forte depressione e aggressività.