Lezione 1 - Master Latte

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DIPARTIMENTO DI SCIENZE VETERINARIE
UNIVERSITA’
UNIVERSITA’ DI TORINO
MASTER IN QUALITA’
QUALITA’, SICUREZZA ALIMENTARE
E SOSTENIBILITA’
SOSTENIBILITA’ DELLA FILIERA LATTE
Carlo NEBBIA – Dipl. ECVPT
Dipartimento di Scienze Veterinarie
Università di Torino
CARATTERIZZAZIONE E VALUTAZIONE
DEL RISCHIO CHIMICO
A.A. 20152015-2016
C. NEBBIA – CARATTERIZZAZIONE E VALUTAZIONE DEL RISCHIO CHIMICO/1
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TESTI SPECIFICI
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RESIDUI NEL LATTE
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FITOFARMACI
FARMACI
insetticidi, erbicidi, fungicidi
Chemioantibiotici (via
generale/endomammaria)
antiparassitari, cortisonici,
ionofori
DISINFETTANTI
DELLA MAMMELLA
FUMI ED EMISSIONI
metalli pesanti, PCB e
sostanze diossino-simili
FARMACI VIETATI
CONTAMINANTI
Cloramfenicolo, isoniazide
metalli pesanti, idrocarburi,
idrocarburi aromatici
policiclici, PCB e diossino
simili
ADDITIVI
ZOOTECNICI E
TECNOLOGICI
Iodofori, clorexidina
TOSSINE ALIMENTARI
Metalli, vitamine,
antiossidanti di sintesi, ecc.
fitotossine, micotossine
RADIONUCLIDI
CONSERVANTI
Esametilentetramina
formaldeide
(consentita nel provolone, NON in
parmigiano-reggiano e grana padano)
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MODALITA’ DELLA FORMAZIONE DEI RESIDUI NEL LATTE
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grasso
TESSUTI
forma legata
forma libera
fluidi interstiziali
RIDISTRIBUZIONE
DISTRIBUZIONE
enzimi
biotrasformativi
METABOLISMO
(BIOTRASFORMAZIONE)
forma libera
ASSORBIMENTO
ESCREZIONE
forma legata
proteine plasmatiche
molecola parente
+
metaboliti
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ESCREZIONE DI XENOBIOTICI NEL LATTE
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-grande importanza assume la fase di RIDISTRIBUZIONE, caratterizzata dal lento
e progressivo rilascio di xenobiotici liposolubili (organoclorurati, PCB e composti
diossino-simili) ed eventualmente di loro metaboliti che conservino un buon
tenore di liposolubilità (es. metaboliti del tetraidrocannabinolo*)
- la presenza di una significativa fase di ridistribuzione, legata all’accumulo nel
tessuto adiposo, di alcuni farmaci (es. ivermectina, closantel) ne spiega il divieto
di impiego in soggetti in lattazione
•vaso sanguigno – pH 7,4
•cellula epiteliale
secernente – pH 7,1
•cellula
muscolare
•goccioline
lipidiche
•LATTE – pH 6,5
- Vengono facilmente escrete
le molecole liposolubili, non
ionizzate e scarsamente legate
alle proteine plasmatiche
meno escreti i metaboliti più
polari
* Esistono varietà di Cannabis da
foraggio a basso contenuto di THC 5
da Nebbia C (a cura di), 2009
MODALITA’
MODALITA’ DI ESCREZIONE DEGLI XENOBIOTICI NEL LATTE/2
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- il latte NORMALE ha un pH di 6.5 e quindi INFERIORE a quello del plasma
le sostanze debolmente acide (es. acetilsalicilati e altri antinfiammatori non
steroidei) saranno quindi presenti in forma prev. INDISSOCIATA , facilmente
riassorbite e poco escrete
•vaso sanguigno – pH 7,4
•cellula
muscolare
•cellula epiteliale
secernente – pH 7,1
•goccioline
lipidiche
- nel latte MASTITICO invece
(pH 7.2-7.4 e quindi PARI a
quello del plasma)
le
sostanze debolmente acide
saranno presenti in forma prev.
IONIZZATA, poco riassorbite e
pertanto escrete in larga misura
LATTE MASTITICO pH 7.27.2-7.4
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ESCREZIONE DEGLI XENOBIOTICI NEL LATTE : RUOLO DELLE
PROTEINE DI EFFLUSSO
* Breast Cancer Resistance Proteins (BCRP, ora denominate ABCG2) : proteine
transmembranarie ATP-dipendenti isolate per la prima colta in linee cellulari umane
resistenti ai chemioterapici antitumorali
* ruolo fondamentale svolto dalle Breast Cancer Resistance Proteins
proteine di
efflusso (ATP dipendenti) espresse nella porzione apicale delle cellule epiteliali
alveolari mammarie
escrezione attiva contro gradiente ( dipendenza dall’ATP) di
numerosi xenobiotici (farmaci, sostanze tossiche)
* possibilità di trasferimento di quote significative di xenobiotici ai soggetti lattanti
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ESCREZIONE DEGLI XENOBIOTICI NEL LATTE : PROTEINE DI EFFLUSSO
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* Specie da latte di interesse veterinario
capre; espresse anche in altri tessuti
messe evidenza in bovine, pecore e
Lindner et al., 2013
* In particolare : digiuno > mammella >> fegato, colon, rene e polmone
* Espressione mammaria
in lattazione)
stesso ordine di grandezza nelle tre specie (soggetti non
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Lindner et al., 2013
* Espressione mammaria
considerate
aumento considerevole in lattazione nelle specie
* Differenze specie specifiche : capra (21 volte rispetto a soggetti non in lattazione) >
pecora (12 volte) > bovina (10 volte)
* CONSEGUENZE PRATICHE : razze ad alta produzione potrebbero eliminano
maggiori quantità di xenobiotici attraverso la via mammaria rispetto a quelle a bassa
produzione
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*substrati accertati per le BRCP :
- micotossine (v. parte speciale)
- antielmintici benzimidazolici
- avermectine (ivermectina, selamectina, doramectina,
moxidectina)
•BCRP (ABCG2)
- chinolonici (enrofloxacin, ciprofloxacin, danofloxacin)
- nitrofuranici (nitrofurantoina)
*INIBITORI BRCP : triclabendazolo, ivermectina, flavonoidi contenuti nella soia
•CONSEGUENZE PRATICHE :
cosomministrazione di substrati ed
inibitori può diminuire l’escrezione
mammaria dei substrati
• ESEMPI : - ivermectina o soia (per
mezzo di alcuni isoflavoni) riducono
l’escrezione mammaria di danofloxacin
triclabendazolo
(TCBZ)
riduce
escrezione mammaria di moxidectina
Barrera et al., 2013
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IMPORTANZA DELLE REAZIONI DI
BIOTRASFORMAZIONE
liposolubilità
XENOBIOTICO
OSSIDAZIONE
RIDUZIONE
IDROLISI
METABOLITA
CONIUGAZIONE
METABOLITA
CONIUGATO
idrosolubilità
FASE I
introduce/
smaschera
-OH
-COOH
-NH2
FASE II
-
glucuronato
acetato
solfato
aminoacido
glutatione
ecc.
urina
bile
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Cytochrome P450 catalytic cycle
NADPH cyt. P450 reductase
NADH cyt. b5 reductase
O
O
NH
NH C CH3
O
C CH3
O
O
O
O
O
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O
OH
acetanilide
O
paracetamol
OCH3
O
O
idrossilazione aromatica
H5C2
OCH3
O
aflatoxin B1 epoxide
aflatoxin B1
epossidazione di eterocicli
H3C
N
CH3
O
N
N
O
F
COOH
enrofloxacin
H N
N
H 3C
CH3
O
diazoxon
O
O
O
O
O
OCH3
aflatoxin B1
O
O
O
O
OH
O
CH3
O
N
CH3
desulfurazione ossidativa
N-dealchilazione
O
N
O
P
COOH
ciprofloxacin
N
CH3
O
F
CH3
O
diazinon
Citocromi
P450
(CYP)
O
N
N
P
S
O
aflatoxin M1
idrossilazione alifatica
O
O
O
OCH3
O
O
aflatoxin B1
O
O
OCH3
O
O
aflatoxin P1
OH
O-dealchilazione
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Famiglie di CYP coinvolte nel metabolismo
degli xenobiotici e degli steroidi
Enzima
Substrati preferenziali
CYP 1A
Molecole di grandi dimensioni e struttura planare quali
idrocarburi aromatici policiclici, aflatossina B1, diossine
CYP 2B
organoclorurati (aldrin), barbiturici (fenobarbital)
CYP 2C* warfarin, antiinfiammatori non steroidei
CYP 2E
molecole di dimensioni rel. piccole (alcoli, chetoni,
nitrosammine, acetilsalicilati)
CYP 3A
molti farmaci (tiamulina, macrolidi, benzodiazepine,
ecc.) ma anche substrati endogeni (steroidi sessuali e
corticosteroidi)
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BIOTRASFORMAZIONE NON SEMPRE E’
E’
SINONIMO DI INATTIVAZIONE
Nella
maggioranza
dei
casi
i
prodotti di
biotrasformazione (metaboliti) sono caratterizzati
da
minore
attività
farmaco-tossicologica
(inattivazione/detossificazione); in alcuni casi ,
tuttavia, si orginano metaboliti dotati di attività :
- maggiore (bioattivazione)
- differente
rispetto alla molecola parente.
• Le reazioni di bioattivazione sono di estrema
importanza in tossicologia e possono spiegare il
meccanismo d’azione di molti xenobiotici
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RESIDUO : definizione e caratteristiche generali
In base al DLgs. 158/2006 (attuazione Direttiva 2003/74/CE), art. 1, comma 2, lettera
l):
“RESIDUO : residuo di sostanze ad azione farmacologica, di loro prodotti di
(bio)trasformazione, nonché di altre sostanze che si trasmettono ai prodotti animali
e che possono essere nocivi per la salute umana”
• Si tratta di quantità generalmente PICCOLE, dell’ordine delle :
- ppm (mg/kg) per i metalli pesanti
- ppb (µg/kg) per i FARMACI VETERINARI
- ppt (ng/kg) per le micotossine
- N.B. per alcune tipologie di residui (es. sostanze diossino simili) si usano unità di
peso ancora minori (pg/g grasso oppure pg/tal quale)
• ANCHE I METABOLITI SONO RESIDUI
a causa di un intenso metabolismo in
alcuni casi (ad esempio nitrofuranici) la loro presenza viene ricercata come unica
possibilità di provare l’esposizione ad una determinata sostanza
• concetto di nocività del residuo : non soltanto effetti gravi e visibili; deve essere
intesa in senso molto lato ; esempi : stimolazione recettoriale, azione sulla flora
batterica, stimolazione di pathways metabolici (avvio della gluconeogenesi da
parte di residui di glucocorticoidi)
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CLASSIFICAZIONE DEI RESIDUI
RESIDUI PERVENUTI
trasmessi, accidentalmente
o meno, all’animale
RESIDUI AGGIUNTI
aggiunti intenzionalmente
all’alimento
RESIDUI NEOFORMATI
formati nell’alimento in
seguito a processi di natura
fisica e/o chimica
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CLASSI FICAZIONE DEI RESIDUI PERVENUTI
RESIDUI PERVENUTI
Accidentali : contaminanti ambientali
(metalli pesanti, PCB e diossine,
micotossine, radionuclidi); anche
farmaci (v. “effetto di trascinamento”)
Intenzionali
Impiego molecole consentite
(farmaci, additivi zootecnici)
A scopo fraudolento :
• molecole vietate (es. cloramfenicolo,
isoniazide, melammina)
• farmaci non consentiti in animali da latte
(es. salicilati, alcune avermectine) o in
lattazione (es. monensin)
• sostanze ad azione ormonale od
antiormonale ( es. somatotropina)
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RESIDUI AGGIUNTI
Si tratta degli ADDITIVI ALIMENTARI; nel caso dei prodotti lattiero
lattiero caseari :
- un esempio è l’esametilentetramina (nota anche come metenamina);
metenamina);
impiego lecito nel provolone per il controllo dello sviluppo di batteri (libera
formaldeide che può raggiungere un tenore massimo di 25 mg/kg)
- altro esempio : sali dell’
antibatterici ed antimicotici
dell’acido sorbico
RESIDUI NEOFORMATI
Si (neo) formano nell’
nell’alimento in seguito :
a) all’
all’aggiunta di additivi alimentari;
alimentari; esempio la spinacina,
spinacina, molecola derivata
dalla formaldeide (v. sopra),
sopra), considerata priva di rischio ed originata da
legame con l’
l’istidina
COOH
N
NH2
N
H
HCHO
istidina
N
N
H
spinacina
COOH
NH
b) all’
all’applicazione di agenti fisici (non applicabile nel caso di latte e derivati)
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ALTRE CLASSI FICAZIONI DEI RESIDUI :
ESTRAIBILI E NON ESTRAIBILI
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xenobiotico marcato somministrato per vari periodi
e vie di INTRODUZIONE
SACRIFICIO DELL’ANIMALE
misura della radioattività
residua in organi tessuti
β-o γ-counter
RESIDUI
TOTALI
estrazione con solventi
vari a pH fisiologici,
misura radioattività
negli estratti
radioattività
residua dopo
estrazioni
RESIDUI
ESTRAIBILI
RESIDUI
NON ESTRAIBILI
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ALTRE CLASSIFICAZIONI DEI RESIDUI :
ESTRAIBILI E NON ESTRAIBILI
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RESIDUI ESTRAIBILI :
• espressi dalla radioattività misurabile sottoponendo ad estrazione in condizioni non
drastiche (con vari solventi, a vari pH, ecc.) omogenati di organi o tessuti edibili
• si formano precocemente (già a partire da poche ore dopo la somministrazione), non hanno
carattere di particolare reattività e sono costituiti in prevalenza dalla molecola come tale e da
metaboliti di fase I o II (glucuronidi, solfati, ecc.) in forma libera o legata in maniera debole
(non covalente alle macromolecole tissutali)
RESIDUI NON ESTRAIBILI :
• espressi dalla radioattività residua misurabile negli omogenati di organi o tessuti al termine
dei vari procedimenti di estrazione
• si formano più tardivamente e sono costituiti essenzialmente da :
- composti di nuova formazione originati dal legame covalente (“bound residues”) fra
metaboliti reattivi del composto oggetto di studio e macromolecole tissutali (proteine,
DNA, ecc.)
• fra i composti di interesse nelle specie da latte in grado di originare “bound residues” (nel
consumatore ?) citiamo : nitrofuranici, antielmintici benzimidazolici, aflatossina B1(M1 ??) ,
ronidazolo
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RESIDUI ESTRAIBILI E NON ESTRAIBILI
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radioattività espressa in ppm
equivalenti di mebendazolo
RESIDUI DI MEBENDAZOLO IN RAPPORTO
ALLA DISTANZA DAL TRATTAMENTO
residui estraibili
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FE G ATO
RENE
MUSCO LO
20
residui non estraibili
10
0
0
5
10
15
20
g io r n i d o p o il t r a t t a m e n t o
I RESIDUI NON ESTRAIBILI POSSONO PERSISTERE PER MOLTE SETTIMANE E BEN OLTRE
IL TEMPO DI SOSPENSIONE
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BIODISPONIBILITA’ DEI RESIDUI
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* La BIODISPONIBILITA’ è espressione della quantità della molecola originaria e dei
suoi metaboliti, presenti come residui in una derrata alimentare, in grado di essere
assorbiti e riscontrabili in un qualunque organo, tessuto o fluido biologico del
consumatore
* Concetto analogo è espresso dal termine inglese “carry over”
STUDI DI BIODISPONIBILITA’
1) somministrazione di uno xenobiotico marcato (es. un
farmaco) ad una specie da reddito
2) macellazione dell’animale, eviscerazione e
preparazione di omogenati o liofilizzati di organi
edibili
3) determinazione della
radioattività in omogenati o
liofilizzati
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BIODISPONIBILITA’ DEI RESIDUI
4) somministrazione degli omogenati o liofilizzati ad
animali “pseudo consumatori” (spesso con cannula
biliare)
5) sacrificio degli “ pseudo consumatori : la radioattività in organi e fluidi
biologici è espressione della quota residuale biodisponibile, quella nelle
feci (ad eccezione di quella attinente alla bile) e nel contenuto del tubo
g.enterico rappresenta la quota residuale NON biodisponibile
IN GENERALE :
• la biodisponibilità di uno xenobiotico assunto come residuo è inferiore a quella di pari
quantità di principio attivo libero (cioè come tale)
• la biodisponibilità è di norma superiore per la frazione libera rispetto a quella legata (“bound
residues”)
• in realtà, recenti ricerche tendono a ridimensionare il concetto di scarsa biodisponibilità dei
residui legati e sono state evidenziate numerose eccezioni (es. nitrofuranici)
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CAUSE DELLA PRESENZA DEI RESIDUI NEL LATTE
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MANCATO RISPETTO DEL TEMPO DI SOSPENSIONE : la
principale causa della presenza di residui di antibatterici e di
antiparassitari
ALTRI USI IMPROPRI :
- impiego di farmaci non registrati per la specie target e mancato
mancato
rispetto delle limitazioni imposte dall’
dall’uso in deroga (vedi)
- impiego di principi attivi non destinati ad animali da latte o in
lattazione : es. ivermectina,
ivermectina, abamectina,
abamectina, acetilsalicilato, ionofori
(monensin), alcuni antibiotici
- molecole vietate (cloramfenicolo, nitrofuranici,
nitrofuranici, isoniazide)
- impiego di farmaci per scopi diversi da quelli previsti (es.
cortisonici per la messa in asciutta delle bovine)
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“ CROSS CONTAMINATION”
CONTAMINATION” DEI MANGIMI
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piccole quantità del principio attivo possono residuare in punti
diversi della catena di produzione dei medicati
anche sistemi di trasporto e di immagazzinamento non corretti dei
medicati possono favorire la contaminazione
sono particolarmente suscettibili di “cross contamination”
(fenomeno più comune nei mangimifici aziendali) le molecole dotate di
significative proprietà elettrostatiche
fra queste ultime si annoverano sulfamidici, tetracicline, nitrofuranici,
antibiotici ionofori
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“CROSS CONTAMINATION” : UNO STUDIO NORD-IRLANDESE
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Analizzati
n. e % contaminati
n. e % confermati
Dichiarati non medicati
161
71 (44%)
Dichiarati medicati
247
87 (35%)
42 (26%)
59 (25%)
Totale
408
158 (39%)
101 (25%)
Contaminazione di mangimi medicati e non nell’Irlanda del Nord nel 1998
da Lynas et al.,
1998
Breakdown dei 101 campioni riscontrati positivi all’analisi chimica
“CROSS CONTAMINATION” DA SULFAMIDICI : RESIDUI NEL LATTE
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Concentrazioni di sulfadiazina nel latte di vacche in lattazione alimentate con
mangime contenente 250 mg/kg sulfadiazina (SDZ) per 20 gg (concentrazione di
ordine di grandezza simili a quelle legate all’effetto di trascinamento)
Mod. da Kennedy et al., J. Chromat. 2000
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CAUSE DELLA PRESENZA DEI RESIDUI NEL LATTE
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CONTAMINAZIONE DEI MANGIMI :
- una cattiva gestione aziendale favorisce la contaminazione da micotossine
micotossine
(Aflatossine, Fusariotossine,
Fusariotossine, Ocratossine,
Ocratossine, ecc.)
- l’impiego di materie prime (es. grassi) a basso prezzo provenienti da Paesi del Terzo
Mondo può talvolta veicolare contaminanti pericolosi (es. PCB e sostanze diossinodiossinosimili, metalli pesanti; melammina)
melammina)
TIPOLOGIA DI ALLEVAMENTO E FATTORI SPECIESPECIESPECIFICI:
- OVINI
la modalità
modalità di assunzione dell’
dell’alimento condiziona
l’ingestione di terriccio (PCB e sostanze diossinodiossino-simili)
simili)
- OVINI
la tipologia dell’
dell’allevamento (pascolo vagante,
transumanza) comporta l’utilizzo di zone marginali a forte
rischio di inquinamento da alogenoderivati e metalli pesanti
- CAPRINI
modalità
modalità di assunzione dell’
dell’alimento può
comportare l’
e bacche di arbusti
l’assunzione di f oglie
(fitotossine); alta inducibilità
inducibilità di ABCG2 in lattazione
PREPARAZIONI FARMACEUTICHE :
- preparazioni ritardo (es. benzilpenicillina benzatina)
benzatina) con tempi di sospensione
molto lunghi
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TRASFERIMENTO DI RESIDUI A SOGGETTI LATTANTI
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•Concentrazioni (mg/kg) di penicillina G in vitelli macellati 3h dopo
aver assunto una razione di latte ricostituito contenente circa 12 µg/ml
di penicillina G (simulazione di un trattamento di bovine in lattazione)
l’esposizione di vitelli a latte ricostituito contenente
concentrazioni di penicillina G simili a quelle ottenibili trattando le
bovine in lattazione determina nelle prime ore dopo il trattamento la
formazione di residui in concentrazioni eccedenti i LMR nel fegato
(0,050 µg/g)
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EFFETTI TOSSICI DEI RESIDUI
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E.C
EFFETTI
INDIRETTI
GENESI CEPPI
ANTIBIOTICO
RESISTENTI
DIRETTI
CRONICI
ACUTI
effetti caratteristici
effetti allergici
effetti caratteristici
effetti cancerogeni
effetti mutageni
effetti teratogeni
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EFFETTI DIRETTI : ACUTI
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• effetti
caratteristici
- sono legati ad un’unica ingestione di quantità
generalmente elevate di residui (effetto dose-dipendente)
- le manifestazioni tossiche compaiono solitamente dopo
un breve intervallo di tempo (ore)
β-agonisti (clenbuterolo)
manifestazioni acute
(vertigini, nausea, tachicardia, crisi ipertensive)
-
- nitrati/nitriti
documentata la comparsa di dispnea,
coma e morte in neonati alimentati con latte in polvere
ricostituito con acqua ricca di nitriti (formano
metaemoglobina che non può legare l’ossigeno)
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EFFETTI DIRETTI : ACUTI (continua)
• effetti
allergici
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E.C
- Sono ben note reazioni di intolleranza alimentare legate alla presenza di
particolari proteine presenti nel latte bovino (caseina, β-lattoglobulina, αlattalbumina)
-esiste peraltro ampia documentazione in letteratura
dell’insorgenza di fenomeni allergici legati al consumo di
latte contaminato da residui di farmaci veterinari antibioticichemioterapici
-N.B.: per acquisire proprietà immunogene le molecole a
basso p.m. devono legarsi ad un carrier proteico
aptene
- farmaci implicati :
* β-lattamine : da 5 a 10 UI (1 UI = 0,6 µg/ml) di penicillina
sufficienti a provocare reazioni allergiche (LMR 4 ppb nel latte !!)
* aminoglicosidi (streptomicina)
* sulfamidici (circa il 10% della popolazione è ipersensensibile),
tetracicline, cloramfenicolo, nitrofuranici
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• effetti
allergici (continua)
.T.
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E.C
- meccanismi : noto nei dettagli soltanto
quello della penicillina
aptene
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• effetti
.T.
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E.C
- effetti
allergici (continua)
nell’uomo :
* nella maggior parte dei casi manifestazioni non gravi (dermatite,
rush cutanei, prurito, vomito, diarrea)
* in rari casi vere e proprie crisi anafilattiche (collasso, edema
polmonare)
* effetti sensibilizzanti (probabili, ma non ammessi da tutti gli
Autori) possibilità di induzione di (gravi) manifestazioni
allergiche nel consumatore a seguito di trattamenti terapeutici
PROBLEMI PRATICI
* possibilità di “underreporting” dovuto a concomitanza di altre patologie
* scarsità di informazioni circa la positività di tali apteni nei confronti dei
test di screening (ricerca inibenti)
* mancanza di dati meccanicistici su altri farmaci
* notevole variabilità della risposta individuale
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EFFETTI DIRETTI : CRONICI
• effetti
caratteristici
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E.C
- cloramfenicolo (CAF) attività mielotossica (anemia aplastica
mortale) dimostrata in vari pazienti trattati con il farmaco e quindi
potenziale a seguito dell’assunzione di quote residuali; non è
possibile stabilire un rapporto dose - effetto (notevole
differenze di sensibilità individuale)
inserimento del CAF
nell’ex-allegato IV del Reg. CEE 2377/90 ora Tab. 2 Reg. UE 37/2010
• effetti
mutageni
MUTAGENICITA’ : capacità di una molecola (o di suoi metaboliti)
di interferire direttamente con il DNA (interazione con le basi
azotate)
• il bersaglio molecolare è nella maggior parte dei casi
rappresentato dall’azoto in posizione-7 della guanina o quello in
posizione -1 dell’adenina
• sono molecole generalmente elettrofile che acquisiscono tale
carattere a seguito di reazioni biotrasformative attivanti
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E.C
• effetti mutageni (continua)
formazione di
“addotti”
mutageno
enzimi farmacometabolizzanti
pro - mutageno
Data la grande diffusione di mutageni naturali, per la grande
maggioranza dei composti esistono vari ed efficaci meccanismi
di “riparazione”; soltanto in caso di inefficacia di tali meccanismi,
il danno potrà essere “fissato” e si potranno registrare effetti più
gravi (fra i quali quelli cancerogeni o teratogeni)
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TEST DI MUTAGENESI : AMES TEST
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E.C
ceppi di Salmonella che non sintetizzano
istidina (crescono soltanto in terreno
additivato con tale aminoacido)
medium colturale con
istidina
sospetto xenobiotico mutageno
+/- frazione post-mitocondriale
(S9) (contiene enzimi
biotrasformativi di fase I e II)
lo xenobiotico in esame può essere bioattivato a metabolita reattivo
mutageno
medium colturale
privo di istidina
se lo xenobiotico ha determinato alterazioni
(mutazioni) del genoma batterico, le colonie
riacquistano la capacità di sintetizzare istidina e
quindi di svilupparsi nel medium privo di tale
aminoacido
controllo
(mutazioni spontanee)
mutageni diretti
pro-mutageni
- S9
+ S9
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• effetti mutageni (continua)
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E.C
- fra le molecole che possono essere escrete nel latte sono dotate di
attività mutagena :
* furazolidone e altri nitrofuranici (attraverso i loro metaboliti)
* cloramfenicolo
* idrocarburi aromatici policiclici (es. benzopirene
epossido)
* aflatossicolo, aflatossina M1
Attacco di un agente alchilante (AFB1 epossido) sull’atomo di N in
posizione 7 della base azotata guanina con formazione di addotti;
successivamente si determina l’idrolisi delle basi e la susseguente
“demolizione” del DNA
O
O
N
N
N
O
N
O
O
HO
O
O
+
N
O
N
N
O
OCH3
O
O
O
O
N
OCH3
N
N
guanina
AFB1 epossido
addotto AFB1 - guanina
39
• effetti
cancerogeni
.T.
.V.P
E.C
epigenetici
cancerogeni
diretti
genotossici
pro-cancerogeni
DNA
cancerogeni epigenetici
- agiscono
essenzialmente attraverso tre meccanismi :
a) danno tissutale cronico (es. asbesto)
b) azione ormono-simile (es. ormoni steroidei nat. e sintetici)
c) azione di “promozione” (es. diossine, PCB diossino-simili)
- b) e c) favoriscono la proliferazione di “nidi” cellulari che abbiano
precedentemente subito una conversione neoplastica
(mutazione)
40
• effetti
cancerogeni
.T.
.V.P
E.C
Stadi della cancerogenesi chimica
41
• effetti cancerogeni
.T.
.V.P
E.C
Meccanismi di formazione di una neoplasia indotta da uno xenobiotico
42
.T.
.V.P
E.C
CLASSIFICAZIONE DEGLI AGENTI CANCEROGENI SECONDO LA
IARC DI LIONE
GRUPPO
1. cancerogeni certi
EVIDENZA
sufficiente (uomo)
ESEMPI
As, aflatossine,17ß-estradiolo
benzene, PVC, DES, TCDD
2A. cancerogeni
limitata (uomo)
probabili
sufficiente (animali)
2B. cancerogeni possibili
limitata o inadeg. (u.)
benzantracene,
dietilnitrosamina, PCB
altre diossine
sufficiente (animali)
3. non classificabili in merito
diazepam
a cancerogenicità
4. probabilmente non cancerogeni
43
.T.
.V.P
E.C
CLASSIFICAZIONE DEGLI AGENTI CANCEROGENI SECONDO LO
IARC DI LIONE : SPIEGAZIONE DELLE DEFINIZIONI
• evidenza sufficiente significa che esiste un dimostrato
rapporto causa-effetto fra l’esposizione a quel determinato
xenobiotico e l’insorgenza del tumore nell’uomo
• evidenza limitata significa che esiste un nesso fra
l’esposizione a quel determinato xenobiotico e l’insorgenza
del tumore nell’uomo, ma non è possibile escludere con
certezza l’esistenza di altre variabili casuali
• evidenza inadeguata significa che, pur essendo molto
probabile l’esistenza di un nesso fra l’esposizione a quel
determinato xenobiotico e l’insorgenza del tumore nell’uomo,
gli studi scientifici disponibili forniscono evidenze
contrastanti
44
• effetti cancerogeni
.T.
.V.P
E.C
cancerogeni genotossici
- sono per definizione anche mutageni (v. elenco)
- la stragrande maggioranza di essi agisce a seguito di attivazione
metabolica (bioattivazione)
N.B.: per alcuni ormoni steroidei (DES, trenbolone,
estradiolo) è stata accertata l’esistenza di un doppio
meccanismo (epigenetico + genotossico)
• effetti
teratogeni
Capacità di una molecola (o di suoi metaboliti) di determinare
malformazioni nell’embrione per mezzo di :
• alterazioni od interferenze con i normali processi di sviluppo embrionale
(evenienza più probabile)
45
• effetti teratogeni (continua)
sensibilità agli
agenti teratogeni
.T.
.V.P
E.C
organogenesi
p. embrionale
20
40
p. fetale
60
giorni
grado di sensibilità dell’uomo alla teratogenesi
chimica
* La sensibilità massima dell’uomo agli agenti teratogeni si registra
nel periodo dell’organogenesi (periodo embrionale)
* - Il feto è molto meno sensibile agli insulti teratogeni
46
• effetti teratogeni (continua)
.T.
.V.P
E.C
- I teratogeni chimici sono inoltre dotati di un’ulteriore
caratteristica: agiscono esclusivamente durante il c.d. “periodo
critico”, che corrisponde a quello della formazione dell’organo
bersaglio dell’azione teratogena
- Al di fuori del periodo critico il teratogeno non è attivo (ad alte
dosi può però provocare la morte dell’embrione)
A differenza degli agenti mutageni e cancerogeni, è
possibile individuare un rapporto dose-risposta per gli
xenobiotici teratogeni (effetto dose-dipendente)
- Fra le molecole potenzialmente teratogene per l’uomo e gli animali
potenzialmente presenti a livello residuale nel latte annoveriamo :
* Cortisonici (desametazone)
•AFB1 (AFM1) e ocratossina A
• sulfamidici
* PCB e diossine
* antielmintici benzimidazolici (teratogeni dimostrati soprattutto per gli
ovini)
47
.T.
.V.P
E.C
48
VENDITA DI CHEMIOANTIBIOTICI NEI PAESI UE (dati 2013)
.T.
.V.P
E.C
49
EFFETTI INDIRETTI
.T.
.V.P
E.C
Genesi di ceppi antibiotico resistenti
(AR) e loro trasferimento nel latte
- La creazione di ceppi resistenti (AR) in seguito all’esposizione
terapeutica e/o profilattica degli animali da reddito a chemioantibiotici può avvenire in due modi :
a) per ingestione diretta di residui (eventualità dubbia e non
ammessa da tutti gli Autori)
b) per assunzione di ceppi AR che in qualche modo abbiano
contaminato le produzioni animali
Genesi di ceppi AR negli animali da reddito :
• trattamenti terapeutici (soprattutto se NON ESEGUITI CORRETTAMENTE)
• trattamenti “metafilattici” (somministrazione “preventiva” di
chemioantibiotici, in realtà per prevenire la comparsa di mastiti)
50
• antibiotico -resistenza (continua)
.T.
.V.P
E.C
N.B.: qualunque principio attivo ad azione chemio-antibiotica
determina una “pressione” nei confronti delle popolazioni
batteriche tale da selezionare ceppi AR
Modalità di trasmissione di ceppi AR al latte : trasferimento
di germi a localizzazione cutanea
in passato
documentazione di episodi infezioni nosocomiali legati al
consumo di latte crudo contenente patogeni AR (es.
Salmonella typhimurium) con insorgenza di gravi patologie
nei neonati (es. meningiti)
• Resistenza generalmente multipla nei confronti di più principi attivi
• Interessate specie batteriche non patogene (es. Enterocchi,
Lactobacilli) e specie patogene (es. Salmonella, Staphylococcus,
Campylobacter, Listerya, ecc.)
• Possibilità di trasferimento AR da specie non patogene a specie
patogene
• Presenza di forme AR anche nei formaggi (taleggio, brie, reblochon,
feta, emmenthal)
51
.T.
.V.P
E.C
ANTIBIOTICO –RESISTENZA DI VARI CEPPI BATTERICI ISOLATI IN
BOVINE AFFETTE DA MASTITE SUBCLINICA – CONFRONTO FRA
ALLEVAMENTI TRADIZIONALI E BIOLOGICI
Roesch et al. 2006
52
.T.
.V.P
E.C
ANTIBIOTICO –RESISTENZA DI S. Aureus – CONFRONTO FRA
ALLEVAMENTI TRADIZIONALI E BIOLOGICI
Roesch et al. 2006
- Si evidenzia AR anche nei confronti di principi attivi non usati o vietati
per l’impiego in medicina veterinaria
SEPARARE CIRCUITI UMANI DA
QUELLI ANIMALI
- L’allevamento biologico non sembra presentare una situazione migliore
53

Lezione 1 - Master Latte

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