MONITORAGGIO

BIOLOGICO

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.

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.

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.

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.

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.

Nuove matrici utilizzate per il monitoraggio biologico

sono:

cute e correlati

condensato dell’aria espirata (CAE)

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 maturazione-

cheratinizzazione-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).

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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

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)

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.

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