Espozione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi
Transcript
Espozione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi
SCUOLA DI SPECIALIZZAZIONE IN MEDICINA DEL LAVORO II Direttore: Prof. Nicola Sannolo TESI DI SPECIALIZZAZIONE SPERIMENTALE STUDIO DELL’INTERAZIONE GENETICO-AMBIENTALE NEI PAZIENTI CAMPANI AFFETTI DA SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA: IL RUOLO DELL’ATTIVITA’ LAVORATIVA E DELL’ESPOSIZIONE A METALLI PESANTI Relatore: Ch.mo Prof. Nicola Sannolo Candidato: Dr.Elpidio Maria Garzillo Matr. 508/010 Correlatore: Ch.mo Prof. Maria Rosaria Monsurrò ANNO ACCADEMICO 2009-2010 Tesi Sperimentale di Specializzazione 2 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Indice 1. Abstract…………………………………………………………....... pag. 2 2. Introduzione 3. 2.1. La Sclerosi Laterale Amiotrofica……………………... pag. 4 2.2. I Metalli Pesanti ed i loro effetti neurotossici……... pag. 14 Materiale e metodi 3.1. Descrizione della popolazione esaminata…………. pag. 36 3.2. Anamnesi lavorativa…......……………………………. pag. 37 3.3 Metodica analitica……………………………….………. pag. 37 3.3.1 Spettroscopia di assorbimento atomico……..…… pag. 37 3.3.2 Reattivi e strumentazione………………………..….. pag. 39 3.3.3 Analisi quantitativa………………......................... pag. 39 3.3.4 Prelievo e trattamento dei campioni ematici…….. pag. 41 4. Risultati……………………………………………………………… 4.1 Attività lavorativa…………………………….………….. Pag. 42 pag. 42 4.2 Sede di residenza……………………………………….… pag. 45 4.3 Abitudini voluttuarie ……………………………..…..... pag. 45 4.4 Dosaggio ematico dei metalli pesanti….…….…..….. pag. 48 5. Discussione…………………………………………………………. pag. 50 6. Bibliografia…………….…………………………………….……… pag. 61 7. Allegato 1…………………………….………………………….…… pag. 68 Tesi Sperimentale di Specializzazione 3 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 1. Abstract La Sclerosi Laterale Amiotrofica (SLA) è una patologia determinata dalla degenerazione dei neuroni di moto a livello corticale, troncoencefalico e spinale, con la susseguente comparsa di una serie di segni e sintomi caratterizzati da deficit progressivo della capacità motoria; solo il 5-10% dei casi riconosce una trasmissione ereditaria mendeliana, mentre il 90% è costituito dal tipo sporadico, ad esordio tardivo con etiologia poligenica e multifattoriale. Dati di letteratura recenti evidenziano, nel determinismo della SLA, uno stretto legame tra fattori ambientali, quali esposizione a sostanze chimiche (idrocarburi, pesticidi, solventi, n-esano e suoi metaboliti, metalli pesanti, fumo di sigaretta, farmaci), risposte cellulari (stress ossidativi e nitrosilanti, glicosilazioni, meccanismi infiammatori che determinano un perdurare nel tempo di alti livelli di neurotrasmettitori eccitatori, etc.) e suscettibilità geneticamente determinata. Per quanto attiene ai metalli pesanti nell'etiopatogenesi della SLA, in letteratura si ritrova interesse soprattutto per il Manganese, il Ferro, l'Alluminio, il Piombo ed altri metalli di transizione con attività redox, che sono presenti in numerosi processi biologici come cofattori di diversi enzimi, quali ad esempio le superossido-dismutasi. In questo contesto si inserisce il presente lavoro, finalizzato all’identificazione dei possibili fattori di rischio ambientali ed Tesi Sperimentale di Specializzazione 4 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica occupazionali nella SLA, realizzato su un ampio campione di pazienti campani. Tesi Sperimentale di Specializzazione 5 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 2. Introduzione 2.1. La Sclerosi Laterale Amiotrofica La sclerosi laterale amiotrofica (SLA), anche chiamata malattia del motoneurone, malattia di Charcot o malattia di Lou Gehrig, è una patologia neuromuscolare progressiva, che colpisce e inesorabilmente distrugge i neuroni di moto (primo motoneurone - UpperMN: neuroni cortico-nucleari e cortico-spinali; secondo motoneurone – LowerMN: motoneuroni delle corna anteriori del midollo spinale e dei nuclei dei nervi cranici, prevalentemente bulbari), con compromissione, progressiva e crescente, della forza muscolare ed esito letale dopo un decorso medio di 3-5 anni (la malattia ancora non ha una terapia risolutiva); tuttavia un numero sempre più significativo di pazienti ha una sopravvivenza media di 10 anni e più, anche per i progressi intervenuti nella medicina palliativa1. La prevalenza, a livello mondiale, è di circa 4-7 casi per 100.000 abitanti; l’incidenza di circa 7 casi/100.000/anno, presentando una lieve variabilità da Paese a Paese ed un graduale incremento per ragioni non ancora del tutto note. Circa 30.000 pazienti negli Stati Uniti sono attualmente malati di SLA; in Italia l’incidenza della SLA risulta compresa tra 1,6 e 2,2 casi per 100.000 abitanti, anche se non esiste ancora un dato epidemiologico aggiornato, in quanto non è stato ancora realizzato un registro nazionale della patologia. L’incidenza e la prevalenza della SLA in Campania, in base a dati grossolani, non sembrano differire dalla media italiana: pertanto, si Tesi Sperimentale di Specializzazione 6 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica conterebbero 2-2,5 nuovi casi/anno ogni 100.000 abitanti, e la prevalenza sarebbe stimata intorno a 6-8 malati ogni 100.000 abitanti. Assumendo quindi come dato di prevalenza il dato medio (ovvero 7 casi ogni 100.000 abitanti) attualmente sono presenti circa 400 casi di SLA nella regione Campania. La forma “sporadica” rappresenta la variante più frequente di malattia (90-95% dei casi), non ha prevalenze razziali, socioeconomiche o etniche, ed è più frequentemente diagnosticata nell'età media (circa 60 anni), interessando gli uomini più spesso delle donne (rapporto M:F è pari a 1,5:1). I tassi di incidenza più elevati negli ultimi anni possono ascriversi ad una migliore sensibilità e maggiore disponibilità di mezzi diagnostici. Le ipotesi fisiopatologiche neurodegenerazione che causa elaborate la SLA per spiegare non sono la ancora completamente definite; la causa della malattia è ancora sconosciuta, ma molti studi sono stati fatti in tal senso e si sono delineate alcune ipotesi: 1. Ipotesi del danno ossidativo: i radicali liberi causerebbero la morte per apoptosi dei motoneuroni2. Essi deriverebbero dalla dissociazione del perossido d’idrogeno prodotto in eccesso dall’enzima SOD1, la Cu/Zn superossido-dismutasi, un metallo-enzima a localizzazione citoplasmatica che catalizza la conversione degli anioni superossido in ossigeno libero e perossido d’idrogeno appunto, a seguito di un suo guadagno di funzione per una mutazione a carico del gene, mappato Tesi Sperimentale di Specializzazione 7 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica sul cromosoma 21, che lo codifica. Al gene della SOD1 mutato sarebbero imputabili circa il 21% delle FALS (Familiar Amyotrophic Lateral Sclerosis) dominanti3. 2. Ipotesi degli aggregati intracellulari: la letteratura recente dà importanza, nel processo di degenerazione dei motoneuroni, al realizzarsi di inclusioni citoplasmatiche ubiquitinate, la cui origine è da ascriversi al misfolding di proteine quali la SOD mutata, la TDP43 (mutazione TARDPB), e materiale nucleotidico (mutazione FUS)4,5. 3. Ipotesi eccitotossica: il termine “eccitotossicità” si riferisce ad un fenomeno nel quale l’eccessiva o prolungata attivazione dei recettori di neurotrasmettitori aminoacidici determinerebbe la morte cellulare attraverso l’incremento dei livelli di calcio intracellulare, che penetra attraverso i canali del calcio voltaggio-dipendenti, con conseguente apoptosi o morte cellulare programmata. Il neurotrasmettitore eccitatorio chiamato in causa è il glutammato, il più abbondante nel SNC. 4. Ipotesi infettiva: secondo alcuni Autori, retrovirus umani come HTLV partecipano alla patogenesi della SLA6, mentre nel 2000 Berger, con l’uso della PCR (polymerase chain reaction), riscontrò in 15 su 17 autopsie di pazienti deceduti per SLA la presenza di acido nucleico di enterovirus (EV) nei neuroni della sostanza grigia midollare, mentre solo 1 su 29 controlli sani era positivo all’esame7. Tali risultati non sono stati però riconfermati da un lavoro più Tesi Sperimentale di Specializzazione 8 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica recente dello stesso Berger, in cui nessuno dei 24 pazienti con SLA è risultato positivo alla PCR per EV-RNA8. 5. Ipotesi autoimmune: a favore di tale ipotesi depongono alcune osservazioni, come l’associazione della malattia con il linfoma Hodgkin e non-Hodgkin9; il riscontro, isolato o nell’associazione SLAlinfoma, di paraproteinemia (9% dei casi), proteinorrachia e bande oligoclonali nel liquor10, o ancora di anticorpi anti-ganglioside GM1 e GM1a, con una frequenza che varia dallo 0% al 65% in varie casistiche11. In dettaglio, la letteratura recente ha evidenziato dati che possano far sospettare una patogenesi multifattoriale con possibile implicazione simultanea di virus, neurotossine (soprattutto nelle “Guamanian ALS”), esposizione a metalli pesanti, difetti a livello del DNA (soprattutto nelle SLA familiari), anormalità del sistema immunitario, anomalie enzimatiche, infezioni virali o da prioni. Nella figura 1 sono illustrati i principali meccanismi di degenerazione moto neuronale. Tesi Sperimentale di Specializzazione 9 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Figura 1 - Illustration by Lydia Kibiuk, Copyright © 1996 Lydia Kibiuk. Recenti ricerche hanno focalizzato l’attenzione sul ruolo di alterazioni genetiche eventualmente associate a fattori ambientali esterni. Grazie al lavoro di alcuni autori si è giunti all’osservazione di una piccola percentuale di pazienti affetti dalla forma familiare di SLA (610%), trasmissibile come carattere autosomico recessivo o dominante12. In questi casi, è evidenziabile nel 25% di pazienti, una mutazione puntiforme del gene che codifica per la superossidodismutasi 1 (SOD1), localizzato sul cromosoma 2113,14, responsabile di forme in genere dominanti con un fenotipo più frequentemente tipico. Nonostante l’apparente rarità delle forme familiari, lo studio delle alterazioni genetiche nella SLA ha avuto in tempi recentissimi un particolare sviluppo, permettendo di identificare nuove e diverse Tesi Sperimentale di Specializzazione 10 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica alterazioni genetiche responsabili della malattia, aprendo scenari del tutto innovativi sulla possibile patogenesi della malattia e sulle possibili strategie terapeutiche. E’ ormai appurato che la SLA da alterazioni del gene SOD1 non è dovuta ad un deficit della funzione antiossidante dell’enzima, ma ad un effetto tossico della proteina mutata sul neurone; le modalità con cui si esercita questo effetto tossico non sono ancora chiare, ma probabilmente potrebbe essere dovuto ad abnorme deposito intracitoplasmatico di proteine anomale, tossiche per il neurone. Inoltre, le alterazioni a carico del gene della SOD1 sono responsabili anche dell’1% dei casi sporadici15. Altri geni sono stati identificati negli ultimi anni, in genere responsabili di forme a decorso particolare ed atipico, quali l’alsina, localizzata sul cromosoma 2, una mutazione a trasmissione autosomico recessiva, che interferirebbe nell’attività molecolare della GTPasi coinvolta in numerose funzioni cellulari16, la senatassina, situata sul cromosoma 9, la VAMP, sul cromosoma 20 e l’angiogenina, sul cromosoma 14, le cui mutazioni causano una SLA tipica in genere dominante. Di particolare rilevanza è stata la scoperta che mutazioni del gene TARDPB, che codifica per la proteina TDP-43, sono responsabili dell’1-3% dei casi familiari e dell’1% dei casi sporadici e che mutazioni del gene fus sono responsabili di casi di SLA familiare. Nel caso di mutazioni del gene TARDPB, la proteina TDP-43 prodotta, abnormemente fosforilata ed ubiquitinata, si accumula nei neuroni spinali, così come nei casi con mutazioni del gene fus si evidenziano Tesi Sperimentale di Specializzazione 11 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica nel citoplasma neuronale inclusioni immunoreattive agli anticorpi anti-FUS. Sia la proteina TDP-43, sia la proteina FUS sono nucleari, hanno importanti funzioni nella riparazione del DNA e nello splicing dell’RNA e, quindi, nella sintesi proteica. Un abnorme accumulo di aggregati proteici mutati nel citoplasma neuronale potrebbe essere tossico per la funzione e la sopravvivenza cellulare4,5. Tra le scoperte più recenti, di particolare interesse è stata la riproduzione sperimentale in laboratorio di lesioni degenerative motoneuronali tipiche della SLA, inducendo una mutazione a carico di un gene che codifica per il VEGF (vascular endotelial growth factor)17. Tale fattore di crescita viene di solito espresso in risposta a stimoli ipossici ed è determinante nel garantire il mantenimento o il ripristino della perfusione del tessuto nervoso centrale. La peculiarità della patologia motoneuronale sta nella presenza contemporanea di segni e sintomi appartenenti sia alla sofferenza della corteccia motoria e delle vie piramidali ad esse connesse (quali spasticità, iperreflessia, clono, segno di Babinski e di Hoffmann), sia segni e sintomi di sofferenza del secondo neurone di moto (flaccidità, iporeflessia, motoneuroni fascicolazioni, bulbari con ecc.) che possono conseguente colpire disartria, anche disfagia fibrillazione linguale. Sulla scorta di tali sintomi è possibile classificare la malattia in: i e Tesi Sperimentale di Specializzazione 12 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica - forma classica (malattia di Charcot) in cui si verifica la coesistenza dei segni e sintomi di interessamento del I e II motoneurone - forma bulbare (paralisi bulbare progressiva) - forma pseudopolinevritica (sindrome di Pierre-Marie e Patrikios) caratterizzata da un prevalente coinvolgimento del II motoneurone. Ad esse vanno aggiunte altre due forme sporadiche di malattia primaria del motoneurone, riconosciute da oltre un secolo, la cui appartenenza nel gruppo delle SLA è ancora discussa, in quanto si ritiene da alcuni che possano essere considerate come gruppo clinico autonomo, e sono: - Atrofia muscolare progressiva - Sclerosi laterale primaria Vanno inoltre ricordate alcune forme peculiari: o SLA familiare o SLA associata a Parkinson e demenza I pazienti nei quali la diagnosi di SLA è sospetta, dovrebbero sottoporsi a studi di risonanza magnetica (MRI) del midollo spinale per escludere una mielopatia di altra natura. L’elettromiografia (EMG) conferma la presenza della denervazione muscolare per degenerazione del II motoneurone. Gli studi sulla conduzione nervosa sono frequentemente mirati ad escludere la presenza di una neuropatia motoria trattabile. I criteri per la definizione della SLA, stabiliti ad El Escorial nel 1998 e rivisti ad Airly House nel 2000 dalla Tesi Sperimentale di Specializzazione 13 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica World Federation of Neurology18, individuano quattro classi diagnostiche: SLA clinicamente definita: è diagnosticata sulla base dell’evidenza, supportata clinicamente, di segni di interessamento del I che del II motoneurone in almeno tre regioni. SLA clinicamente probabile: si presenta con segni clinici di interessamento del I e II motoneurone (rispettivamente upper e lower motorneuron: UMN & LMN) in almeno due regioni, di cui la più rostrale con interessamento del I motoneurone rispetto al II. SLA probabile, supportata laboratoristicamente: si definisce quando i segni di II e I motoneurone (LMN ed UMN) sono presenti in un'unica regione, o quando i segni di UMN siano presenti, da soli, in un'unica regione, mentre i segni di LMN siano definiti all’EMG in almeno due arti, coadiuvate da neuroimmagini o protocolli clinico-laboratoristici tali da escludere altre cause. SLA possibile: escluse altre cause, si basa sulla associazione di segni di patologia del I e II motoneurone in un’unica regione, o segni di I motoneurone in 2/+ regioni; oppure, segni di II motoneurone rostralmente al I, con diagnosi di SLA probabile supportata laboratoristicamente non dimostrabile (fig.2). Tesi Sperimentale di Specializzazione 14 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Figura 2 - Schema riassuntivo dei criteri di classificazione El Escorial. Negli ultimi anni, tuttavia, la SLA viene sempre più valutata come malattia multisistemica e non più secondo una visione classica di malattia limitata al sistema motorio; già Smith nel 196019 aveva trovato segni anatomopatologici di degenerazione neuronale che interessavano la corteccia sensitiva, i lobi parietali e temporali e il giro del cingolo in aggiunta alle aree motorie primarie. Nel corso degli ultimi anni vi è stata la dimostrazione di un'alterazione cognitiva infraclinica in un'ampia casistica di SLA attribuibile ad un deficit disesecutivo di tipo frontale; d'altro canto non sono rari i casi di chiara associazione SLA-demenza frontotemporale (SLA-FTD). Tesi Sperimentale di Specializzazione 15 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Sebbene il substrato patologico del deterioramento cognitivo debba ancora essere definito, la presenza di inclusioni intraneuronali di ubiquitina-immunoreattiva nelle regioni corticali è stata proposta come principale marker patologico di tale processo. La presenza dell’ “impairment” cognitivo è stato associato dunque alla grande distribuzione di inclusioni ubiquitina-positivi (Ub+) intraneuronali e distrofia dei neuriti. Il medesimo declino cognitivo è uniformemente associato a spongiosi lineare superficiale, marker patologico comune a numerose forme di demenza fronto-temporale (DFT)20. Attualmente l'associazione SLA-FTD è stimata intorno al 5% dei casi, con marcata perdita neuronale nella corteccia fronto-temporale, responsabile in una prima fase delle modificazioni della personalità e della condotta sociale e solo in un secondo momento dei disturbi di memoria. 2.2. Effetti Neurotossici dei metalli pesanti I metalli differiscono da altre sostanze tossiche per il fatto di non essere né creati, né distrutti dall’uomo. L’utilizzo da parte dell’uomo, tuttavia, influenza i potenziali effetti sulla salute almeno in due modi: per il trasporto in varie matrici (aria, acqua, suolo, cibo) ad opera del contributo antropogenico e per le alterazioni della formula chimica21. Manganese, Ferro, Rame ed altri metalli di transizione con attività redox sono presenti in molti processi biologici e sono cofattori di diversi enzimi, ad esempio le SOD, per cui la loro alterata presenza o assenza può delineare un'alterazione funzionale a carico di diversi Tesi Sperimentale di Specializzazione 16 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica organi target; un accumulo degli stessi a livello tissutale a causa di modificazioni nei sistemi cellulari di catalisi, trasporto e deposito, può dar luogo a citotossicità per partecipazione a processi di stress ossidativo ed incremento della produzione di radicali liberi22. I metalli di transizione stessi, come anche gli ioni metallo senza attività redox, possono addizionalmente contribuire nel loro effetto neurodegenerativo intervenendo sulle proteine e sulla loro struttura. Tuttavia, non si rileva l'esistenza di una correlazione lineare doserisposta tra incremento totale dei metalli pesanti e l'incremento dello stress ossidativo. In passato, la tossicologia dei metalli prendeva in considerazione principalmente gli effetti acuti o conclamati, quali ad esempio la colica saturnina o la diarrea emorragica susseguente all’assunzione di sublimato corrosivo (mercurio); tuttavia, sebbene siano ancora da conoscere e comprendere nel dettaglio i più fini meccanismi tossico-cinetici e tossico-dinamici dei metalli pesanti, con gli attuali limiti di esposizione professionale ed ambientale, tali effetti acuti sono poco visibili. E’ crescente, invece, la richiesta di studi riguardanti gli effetti cronici, in cui le relazioni causa/effetto non sono evidenti o possono anche essere subcliniche. Assegnare con certezza degli effetti tossici ad una causa specifica è estremamente difficile e non sempre possibile, in particolare se l’evento critico potrebbe essere causato da numerosi agenti o associazioni di sostanze. I principali quesiti in tossicologia consistono quindi nella necessità di informazioni sulla dose, sui livelli tissutali e Tesi Sperimentale di Specializzazione 17 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica sul metabolismo dei metalli, in particolare a livello cellulare e molecolare ove possono verificarsi gli effetti specifici. La maggior parte dei metalli altera i diversi organi ma ogni metallo ha un effetto critico che può essere individuato a livello di un organo o tessuto specifico. Un concetto fondamentale è la dose, o la stima della dose; può essere un concetto multidimensionale ed è in funzione del tempo di esposizione e della concentrazione del metallo. Nella definizione più precisa, per dose si intende la quantità di metallo presente nelle cellule o negli organi in cui si manifestano gli effetti tossici. I valori di concentrazione possono riflettere un’esposizione recente, a lungo termine, o passata, a seconda del tempo di ritenzione in un particolare tessuto; un fattore critico, indice del comportamento metabolico e tossicologico del metallo, è l’emivita biologica, che varia da metallo a metallo e da organo ad organo (ad esempio l’emivita biologica del Cadmio nel rene e del Piombo nelle ossa è di circa 25aa, mentre quella del Litio è di poche ore; nel sangue invece, l’emivita del Piombo è di alcune settimane). Le matrici più utilizzate nella valutazione analitica dei metalli sono sangue, urine, capelli, su cui è possibile misurare un’esposizione ed in genere sono utilizzati come indicatori biologici. I bersagli molecolari di tossicità sono specifici processi biochimici (enzimi) e/o recettori presenti sulle membrane e sugli organi cellulari. L’effetto tossico è generalmente conseguente ad un’interazione tra la forma ionica libera del metallo ed il bersaglio di Tesi Sperimentale di Specializzazione 18 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica tossicità – ad esempio nel caso di alcali o di metalli alcalini terrestri come il Litio ed il Bario; altri metalli che si legano con alta affinità a ligandi cellulari possono trasferirsi dalla proteina trasportatrice al bersaglio di tossicità. La tossicità è in funzione sia della dose presente a livello cellulare che di altri fattori, come la valenza della specie e l’affinità di legame: la capacità di legame è probabilmente uno dei processi chimici fondamentali nella tossicità dei metalli e come meccanismo di difesa dai metalli. Alcuni metalli, inoltre, possono formare composti organometallici con la formazione di un legame covalente metallo-carbonio. Queste forme “organiche” differiscono per proprietà tossiche rispetto alle forme inorganiche. I composti alchilici, come ad esempio il piombo tetraetile ed il dimetilmercurio, sono liposolubili, passano facilmente attraverso le membrane biologiche senza subire modificazioni ad opera del mezzo, vengono de alchilati molto lentamente o trasformati in sali inorganici, e sono escreti più lentamente rispetto alle forme inorganiche. Esistono numerosi fattori che influenzano la tossicità dei metalli quali, ad esempio, l’interazione con i metalli essenziali, formazione di complessi metallo-proteina, età e stadio di sviluppo, fattori derivanti dallo stile di vita come le abitudini voluttuarie, forma e specie chimica, stato immunitario dell’ospite. I metalli tossici possono influenzare il ruolo dei metalli essenziali come cofattori di enzimi o altri processi metabolici (p.es. il piombo interferisce con il rilascio Calcio-dipendente dei neurotrasmettitori). E’ importante considerare, Tesi Sperimentale di Specializzazione 19 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica inoltre, il ruolo svolto dalle proteine che legano i metalli, per via dei diversi tipi di interazioni metallo-proteiche: una proteina (come ad esempio gli enzimi) può rappresentare un bersaglio di tossicità, o giocare un ruolo protettivo riducendone l’attività, ovvero la tossicità del metallo. Numerose classi di proteine possono giocare un ruolo nella disponibilità dei metalli nell’organismo. Il legame non specifico ad alcune proteine, quali l’albumina plasmatica o l’emoglobina, gioca un ruolo chiave nel trasporto dei metalli nel sangue e nella distribuzione tra globuli rossi e plasma. I metalli legati all’albumina possono essere trasportati all’interno delle cellule per endocitosi. Le proteine con specificità di legame per i metalli, invece, rivestono un ruolo sia nel trasporto dei metalli dal plasma ai tessuti che nel trasporto attraverso le membrane cellulari ed all’interno della stessa cellula. Le metalloproteine specifiche più conosciute sono le metallotioneine, la transferrina, la ferritina e la ceruloplasmina. Le metallotioneine hanno diverse funzioni ed intervengono, fra l’altro, nell’omeostasi e nella protezione dalla tossicità dei metalli. Hanno bassi pesi molecolari (6000 Da) e sono ricche di gruppi tiolici. Questi forniscono le basi per il legame ad alta affinità di diversi metalli essenziali e di metalli tossici non essenziali come Cd, Cu, Hg, Ag e Zn. La transferrina è una glicoproteina che lega la maggior parte degli ioni ferrici nel plasma. Il trasporto del ferro attraverso le membrane cellulari avviene mediante endocitosi recettore-mediata della Tesi Sperimentale di Specializzazione 20 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica transferrina a cui è legato il ferro. Il recettore è una glicoproteina legata alla membrana da un ponte disolfuro la cui affinità per l’apotransferrina è di due ordini di grandezza inferiore di quella della transferrina a cui è legato il ferro. Una volta all’interno della cellula, il ferro si separa dalla transferrina mediante un processo di acidificazione che avviene all’interno degli endosomi. Questa proteina trasporta anche Al3+ e Mn2+. La ferritina è principalmente una proteina che immagazzina il ferro nelle cellule reticoloendoteliali del fegato, della milza e delle ossa: gioca il suo ruolo principale nel turnover epatico di ferro. Le cellule del Kupffer rilasciano il ferro acquisito durante la fagocitosi dei globuli rossi come ferritina che viene internalizzata dagli epatociti mediante recettori specifici. E’ stato inoltre suggerito che la ferritina potrebbe rientrare nella detossificazione dei metalli dal momento che lega numerosi metalli tossici quali Cd, Zn, Be e Al. La ceruloplasmina è una glicoproteina ossidasi plasmatica contenente rame, che converte gli ioni ferrosi a ferrici che si vanno poi a legare alla transferrina. Questa proteina stimola anche l’uptake del ferro mediante un meccanismo non dipendente dalla transferrina stessa. Inoltre, un numero crescente di proteine trasportatrici di metalli attraverso le membrane cellulari e gli organuli interni della cellula sono state recentemente identificate. Sebbene alcuni metalli possano essere trasportati come ioni liberi, ad esempio attraverso i canali del Calcio, molti metalli sono trasportati come complessi con ligandi Tesi Sperimentale di Specializzazione 21 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica endogeni su sistemi di trasporto specifici. Il Pb sembra essere captato nei globuli rossi come complesso anionico con il bicarbonato. Altri esempi sono i trasportatori dei cationi bivalenti di membrana attivata dall’ATP. Ad esempio, la malattia di Wilson e quella di Menke sono dovute ad errori genetici nel metabolismo del rame in relazione ai trasportatori del rame ATP-attivati. E’ stato stimato23 che il genoma umano contiene più di 9000 geni che codificano per proteine trasportatrici di cui 2000 riguardano il trasporto di farmaci ed altri xenobiotici. Questo campo è in rapida espansione ma ancora non sufficientemente sviluppato per identificare il polimorfismo di queste proteine trasportatrici: l’identificazione e la misurazione dell’espressione di questi trasportatori in cellule e tessuti potrà fornire, in futuro, importanti biomarkers di effetto per i metalli e di suscettibilità individuale alla tossicità dei metalli. Il Piombo (peso atomico 207.2; tavola periodica gruppo IV A; valenza +2 o +4; scoperta incerta, conosciuto fin dall’antichità) è il metallo tossico più diffuso ed è praticamente rilevabile in tutte le fasi dell’ambiente ed in tutti i sistemi biologici. Dal momento che ad alte dosi di esposizione è tossico per la maggior parte degli organismi viventi, e che non ha un accertato ruolo fisiologico, la questione principale è che non è noto il livello tossico. I problemi specifici variano con le caratteristiche dell’individuo ed il rischio più significativo è a carico del sistema nervoso. La principale via di Tesi Sperimentale di Specializzazione 22 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica esposizione nella popolazione generale è il cibo ma, di solito, l’assunzione eccesiva con conseguenze tossiche deriva da fonti occupazionali ed ambientali (vecchie abitazioni, prodotti di combustione, gas di scarico degli autoveicoli, emissioni industriali, vernici al piombo), presumibilmente controllabili. L’assunzione con la dieta è diminuita dal 1940 ad oggi; l’introduzione della benzina senza Pb e la consapevolezza del pericolo delle vernici per interni contenenti piombo ne ha ridotto conseguentemente l’uso e di conseguenza i livelli ematici nella popolazione24. Altre potenziali fonti di piombo sono ricreazionali o indoor. Avvelenamenti da Pb nei lavoratori delle industrie che lavoravano il metallo erano comuni negli anni ’30,’40 ed agli inizi degli anni ’50, ma a tutt’oggi sono poco frequenti25. Tuttavia, il piombo continua ad essere uno dei metalli che presentano un rischio professionale. I bambini di lavoratori con esposizione professionale al piombo possono avere livelli ematici più alti rispetto alla popolazione generale26. Esistono anche diversi fattori nutrizionali e dietetici che possono influenzare la tossicità: in uno studio sugli effetti dei fattori legati allo stile di vita sui livelli ematici di piombo, si è osservato che il consumo di alcool è quello che incide di più sulla variabilità dei livelli ematici, seguito dall’età e dal fumo27. Altri fattori di rischio sono il genere, l’assunzione di calcio ed il consumo di latticini; problemi nutrizionali – quali diete carenti di ferro e calcio – aumentano l’assorbimento del piombo. Tesi Sperimentale di Specializzazione 23 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica L’assorbimento da parte dei polmoni, oltre che dalla concentrazione, dipende da numerosi altri fattori, come il volume di aria inspirata ed espirata pro die, lo stato del metallo (polvere o gas), la dimensione delle particelle che lo contengono: solo una frazione, molto piccola, con diametro medio superiore ai 0.5µm è trattenuta dai polmoni. Se il diametro è inferiore a 0.5µm, la percentuale che giunge alle vie respiratorie e che supera le stesse aumenta proporzionalmente alla riduzione delle dimensioni. Circa il 90% del piombo ematico si trova nei globuli rossi probabilmente in almeno due comparti fondamentali, il primo dei quali associato alla membrana e l’altro all’emoglobina ed altri componenti della cellula. Il piombo presente nel sangue è in equilibrio tra plasma ed eritrociti con l’1% o meno presente nel plasma a livelli di 100 µg/dl di sangue. La relazione tra sangue e plasma è stabile e quasi lineare per valori di piombemia pari a 50 µg/dl; al di sopra di tali valori, la relazione diviene curvilinea con rapido incremento dei livelli plasmatici28. Il pool più ampio, ma dal punto di vista cinetico più lento, è il sistema osseo, caratterizzato da un’emivita superiore ai 20 anni, mentre un comparto più instabile è rappresentato dai tessuti molli: il maggior accumulo tra quest’ultimi è a carico del fegato e dei reni, anche se il piombo è ubiquitariamente presente nella maggior parte dei tessuti dell’organismo. La principale via di eliminazione è rappresentata dai reni; l’escrezione avviene attraverso il filtrato glomerulare, mentre a livello tubulare si assiste un certo grado di riassorbimento del metallo. Se le Tesi Sperimentale di Specializzazione 24 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica concentrazioni ematiche sono alte, l’escrezione può essere aumentata per trasporto transtubulare. La nefropatia è uno dei primi effetti tossici riconosciuti come indotti dal Pb29, ma oggi essa dovrebbe essere una patologia rara. La nefrotossicità acuta è limitata ad alterazioni funzionali e morfologiche dei tubuli prossimali30. Il Pb viene anche escreto in minor quantità con altri fluidi corporei, compreso il latte materno durante l’allattamento; inoltre attraversa facilmente la placenta ed in genere i livelli presenti nel sangue del cordone ombelicale, anche se leggermente inferiori, sono correlabili a quelli del sangue materno. Gli effetti del Pb sul sistema nervoso sono vari: esistono effetti sulla sfera cognitiva, neuro-comportamentale e sullo sviluppo psicomotorio dell’individuo. E’ stato osservato che gli adulti con esposizione occupazionale al metallo possono presentare anomalie in numerosi test neuro-comportamentali, con concentrazioni ematiche anche inferiori a 40 μg/dl31. E’ riportato in letteratura, inoltre, che gli uomini con più alti livelli ematici di Pb mostravano delle risposte più lente nei test di valutazione mnesica. Tesi Sperimentale di Specializzazione 25 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Meccanismi Neurodegenerativi del Pb Meccanismi Neuroprotettivi del Pb □ Degenerazione assonale con demielinizzazione □ Competizione con i fisiologici □ Attivazione astrocitaria neurotrasmettitori a livello relativa produzione sinaptico antiossidanti e di □ Alterazione del metabolismo del Calcio □ Attivazione della PKC e relativa alterazione della barriera emato-encefalica □ Compromissione della conduzione Ca-dipendente Tabella I - Meccanismi responsabili degli effetti neurodegenerativi e neuroprotettivi del Piombo sul sistema nervoso. Un effetto tossico altamente significativo durante lo sviluppo psicomotorio in età intra ed extra-uterina risulta dall’alterazione delle interazioni programmate cellula-cellula indotta dal Pb che porta poi alla modificazione dei circuiti neuronali. Il Pb induce anche una precoce differenziazione della glia, causa un’alterazione delle concentrazioni di noradrenalina e dopamina e variazioni dell’attività della tirosina-idrossilasi e fnil-etanolamina-N-metil transferasi e della colin-acetiltransferasi32. Da oltre un secolo descritta, la neuropatia saturnina, legata ad esposizione professionale cronica, spesso a basse dosi, di piombo (tipografi, verniciatori), è caratterizzata da una polineuropatia di tipo sensitivo-motorio, spesso a prevalenza motoria, che colpisce Tesi Sperimentale di Specializzazione 26 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica frequentemente il nervo radiale, e che si accompagna sindromicamente a sintomi extraneurologici; spesso richiede terapia preventiva o l’eliminazione del metallo può essere ottenuta con farmaci chelanti, quale l’EDTA (etilendiaminotetracetato). La neuropatia è principalmente associata all’intossicazione da piombo inorganico, mentre il piombo organico sembra essere maggiormente coinvolto nella patogenesi dell’encefalopatia piombo-correlata. Allo stato, non v'è alcuna evidenza di correlazione tra metalli, indipendentemente o di concerto con un polimorfismo genetico, e sviluppo o promozione di malattie neurodegenerative nell’uomo, inclusa la SLA. Tuttavia è noto che nell'intossicazione cronica da Pb, la maggior concentrazione di metallo viene riscontrata nel comparto osseo ma la tossicità è espletata a livello del sistema nervoso, ciò determinato dal fatto che composti chimici di natura lipofila vengono depositati in aree dell'organismo dove è presente, in percentuale, una maggiore quantità di grassi: il cervello umano rappresenta l'organo maggiormente vulnerabile, dal momento che circa il 50% del suo peso secco è a contenuto lipidico rispetto al 6-20% degli atri organi umani33. Gli effetti tossici sul sistema nervoso comprendono principalmente l'alterazione del bilanciamento ionico, l'interferenza con i neurotrasmettitori chimici o con i loro recettori e l'anossia a livello cellulare. Il Pb è una classica neurotossina, da molto tempo conosciuta per i suoi effetti deleteri. L'estrema pericolosità del Pb si può attribuire in parte ai suoi diversi meccanismi d'azione: può Tesi Sperimentale di Specializzazione 27 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica infatti colpire il sistema neuronale attraverso la degenerazione degli assoni, distruggendo la guaina mielinica ed interferendo con i neurotrasmettitori chimici a livello sinaptico. Paradossalmente, è stato riportato che il Pb è associato con una maggior sopravvivenza in pazienti SLA e in cavie transgeniche possedenti la mutazione per la SOD-1 G93A umana34,35. Alcuni autori hanno mostrato che differenti tipi cellulari contribuiscono ai diversi stadi di comparsa e progressione della SLA: ciò è stato supportato anche dall’osservazione che i livelli di piombemia e di piombo presente a livello tibiale incrementavano la sopravvivenza nei pazienti SLA36. Questo dato è risultato nettamente controverso rispetto alla pletora di evidenze indicanti il Pb come neurotossico e non in senso neuroprotettivo; d’altronde, le basi per un presumibile ruolo neuroprotettivo del piombo nei pazienti SLA o nei topi transgenici sono ancora del tutto sconosciuto. Barbeito (2005) suggerisce che l’esposizione al piombo causa attivazione degli astrociti: una delle possibili spiegazioni è che il Pb, attivando gli astrociti, può indurre un crescente accumulo con relativa produzione di antiossidanti che provvederebbero a proteggere le cellule neuronali. Questa ipotesi è tuttavia ancora in fase di verifica. Numerosi studi hanno riscontrato che un'esposizione persistente al Pb causa un rallentamento nella conduzione nervosa ed un'alterazione del metabolismo del Ca37: il Pb può agire come “surrogato” del Calcio che è un componente critico in numerose Tesi Sperimentale di Specializzazione 28 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica funzioni metaboliche e biochimiche, determinando così sottili variazioni di funzioni essenziali. Il Pb altera la normale omeostasi del Calcio interferendo con i canali di membrana e sostituendosi allo stesso nella pompa Ca-Na ATPasi; inoltre, questo metallo blocca anche l’ingresso di calcio nei terminali nervosi e ne inibisce l’uptake nei mitocondri con un decremento di produzione di energia e riduzione dell’esecuzione di funzioni cerebrali. Probabilmente, l’interazione più critica avviene in cellule in cui il Pb interferisce con le funzioni di secondo messaggero del Calcio. Segnali intracellulari di Calcio vengono ricevuti da numerose proteine recettrici e quelle che hanno destato una maggiore attenzione sono la Calmodulina e la Protein Chinasi C (PKC). La Calmodulina serve come sensore per le concentrazioni di Calcio all’interno della cellula ed il Piombo spiazza il calcio legato alla Calmodulina. Tra le risposte mediate dalla protein Chinasi C sono incluse la divisione e la proliferazione cellulare, la comunicazione cellulare e l’organizzazione del citoscheletro. Markovac e Goldstein38 hanno riportato che il Pb attiva la PKC nei capillari e questo può essere un fattore in grado di alterare la barriera emato-encefalica; attraverso la citotossicità mediata dalla perossidazione lipidica delle membrane delle cellule astrocitarie con conseguente alterazione funzionale delle stesse, morte cellulare e perdita della peculiare funzione di barriera. Inoltre è stato rilevato che il Pb riduce l'attività dopaminergica (neurotrasmettitore Cadipendente) interagendo con il sistema della Dopamina39 e visto che il Tesi Sperimentale di Specializzazione 29 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica rilascio di questo neurotrasmettitore è Ca-dipendente in modo indiretto, il Pb altera il trasporto del Ca con compromissione della conduzione e della trasmissione neuronale del SNC e SNP. Gli effetti tossici del Pb ed i livelli ematici minimi a cui può essere osservato un probabile effetto sono riportati in tabella: Concentrazione ematica di Piombo (µg/dl) EFFETTI Neurologici Encefalopatia (manifesta) Deficit uditivo neurosensoriale Deficit Q.I. Riduzione della velocità di conduzione ADULTI BAMBINI 80-100 20 01/10/15 40 100 - 120 40 Tabella II - Dosi minime di Pb che provocano effetti osservati sul SNC (modificato da NIOSH 1997 e ATSDR 1999). Il Manganese (peso atomico 55; gruppo tavola periodica VIIB; valenza +1,+4,+6,+7; isolato nel 1774) è un metallo di transizione e può esistere in 11 stati di ossidazione. Nei sistemi biologici è facilmente ritrovabile come MnO2 ma anche Mn3+. In questo stato di ossidazione, il Mn si ritrova nella superossido-dismutasi (SOD) e probabilmente è la forma che interagisce con Fe3+. Il passaggio ciclico dallo stato di ossidazione Mn2+ allo stato Mn3+ può essere potenzialmente dannoso per i sistemi biologici può determinare la formazione di radicali liberi. Il Mn è un elemento essenziale, necessario come cofattore per numerose reazioni enzimatiche, particolarmente per quelle coinvolte nelle reazioni di fosforilazione e Tesi Sperimentale di Specializzazione 30 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica nella sintesi del colesterolo e degli acidi grassi. Il Mn è presente in tutti gli organismi viventi. Sebbene sia presente nelle aree urbane e nelle riserve idriche, la principale quota di Mn introdotta nell’organismo proviene dagli alimenti; esiste un interesse per la tossicologia del Mn a causa dell’uso di additivi della benzina contenenti Mn sottoforma di Metil-ciclopentadienil Mn-tricarbonmile (MTT), in sostituzione degli additivi contenenti Pb. L’uso industriale del Mn ha subito una notevole espansione negli ultimi anni, specie nella produzione di leghe d’acciaio ed elettrodi per saldature40. L’assorbimento gastrointestinale è inferiore al 5%; nel plasma il Mn è legato ad una beta1globulina, probabilmente la transferrina, ed è ampiamente distribuito nell’organismo. Il Mn si concentra nei mitocondri e, perciò, i tessuti ricchi di questi organelli (pancreas, fegato, reni ed intestino) ne contengono concentrazioni elevate. Il Mn attraversa rapidamente la barriera emato-encefalica e la sua emivita nel cervello è più lunga che nel resto dell’organismo. Il Mn viene eliminato attraverso l’escrezione biliare e riassorbito a livello intestinale: la principale via di escrezione è costituito dalle feci. Esistono pochi casi riportati in letteratura di effetti tossici relativi ad ingestione orale del metallo. I meccanismi omeostatici coinvolgono il fegato e l’escrezione biliare, alcuni meccanismi gastro-intestinali ausiliari di escrezione del Mn in eccesso, e forse la corteccia surrenale. Il complesso meccanismo di regolazione dell’escrezione, unito al fatto che solo dosi estremamente elevate di Sali di Mn Tesi Sperimentale di Specializzazione 31 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica tendono a causare irritazioni gastrointestinali può spiegare la mancanza di tossicità sistemica osservata dopo somministrazione orale o applicazione topica. La forma più comune di tossicità da Mn risulta dall’inalazione cronica del metallo nell’aria nelle miniere ed in alcune industrie chimiche (ATSDR, 1997). L’assorbimento orale del Mn è aumentato dalla carenza di Ferro e può contribuire alle variazioni di suscettibilità individuale. I fenomeni tossici riscontrati nei lavoratori dell’industria estrattiva e di trasformazione esposti in genere all’inalazione di biossido di Mn sono di due tipi: il primo si manifesta con polmonite conseguente ad esposizione acuta al metallo. Il secondo e più grave tipo di patologia è provocata dall’inalazione cronica di biossido di Mn per un periodo superiore ai 2 anni e coinvolge il SNC: gli individui affetti mostrano un disturbo neuropsichiatrico (manganismo), caratterizzato da irritabilità, difficoltà alla deambulazione, disturbi del linguaggio e turbe del comportamento. Se la condizione persiste si può verificare una bradicinesia e rigidità muscolare riconducibile ad un parkinsonismo. In aggiunta, si osserva frequentemente cirrosi epatica. L’Alluminio (peso atomico 26,98; gruppo tavola periodica III; valenza 3+; isolato nel 1825) è il metallo più abbondante ed il terzo elemento più presente sulla crosta terrestre: a causa della sua reattività, l’Al non si trova in natura allo stato libero. In tutti i composti ha valenza +3 (Al3+). Come ione trivalente rigido, si lega fortemente ai ligandi Tesi Sperimentale di Specializzazione 32 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica donatori di ossigeno come il citrato ed il fosfato: non si bioaccumula in maniera significativa, eccetto nelle piante di tea. L’Al ha numerosi usi, come fogli per uso domestico, nelle costruzioni, nei trasporti ed in applicazioni elettriche, principalmente sottoforma di leghe; oltre il 95% di bibite è contenuto in lattine di alluminio; la cottura con utensili di alluminio determina il trasferimento al cibo. L’esposizione dell’uomo deriva dagli alimenti, dall’acqua potabile e dei farmaci; l’assunzione media giornaliera per gli adulti è di 1-10mg41. Questo metallo, insieme ad altri (Hg, Au, Bi, Li), fa parte di una classe di elementi utilizzati in passato (e parzialmente ancora oggi) per terapia medica, i cui effetti tossici sono in relazione alla terapia stessa; gli effetti tossici dell’Al non sono legati tanto al suo utilizzo come antiacido, quanto al suo accumulo nelle ossa ed ai problemi neurologici nei pazienti con insufficienza renale cronica sottoposti ad emodialisi. Una più recente rivalutazione della potenzialità tossica dell’Al è legata alla dimostrazione della sua correlazione con l’insorgenza di malattia di Alzheimer ed all’aumento della sua biodisponibilità provocato dal cambiamento del pH delle acque e del suolo, in seguito al fenomeno ubiquitario delle piogge acide. L’Al è poco assorbito dopo esposizione orale ed inalazione ed è essenzialmente non assorbito per via cutanea. L’inalazione di particolato di Al può determinare un diretto trasferimento al tessuto cerebrale, attraverso il sistema olfattorio42. Circa lo 0.1% di Al presente nella dieta viene assorbito, ma questa quantità può Tesi Sperimentale di Specializzazione 33 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica aumentare fino all’1% in funzione della specie chimica, l’assorbimento dall’intestino dipende in gran arte dal pH e dalla presenza di ligandi complessati, particolarmente gli acidi carbossilici. L’assorbimento intestinale, ad esempio, aumenta in presenza di citrato; il complesso con il citrato, tuttavia, non è assorbito come tale, ma fa in modo che l’Al sia disponibile per altre vie di trasporto presenti nel tratto gastrointestinale43. Il Silicio è un potente inibitore dell’assorbimento gastro-intestinale dell’Al e può anche accelerarne l’escrezione urinaria44; esso probabilmente interagisce con l’Al formando l’idrossiallumino-silicati che sono di norma poco assorbiti. Nel plasma, l’80-90% del metallo si lega alla transferrina di cui esistono numerosi recettori nei tessuti. I composti dell’Al possono influenzare l’assorbimento di altri elementi ed alterare le funzioni intestinali; il metallo inibisce l’assorbimento dei fluoruri e può diminuire l’assorbimento dei composti del Calcio, del Ferro e dell’acido salicilico che può, a sua volta, alterare l’assorbimento dell’Al45. L’assorbimento del colesterolo può essere inibito per formazione di un complesso alluminio-pectina che lega i grassi alle fibre vegetali non digeribili46. L’Al può alterare la motilità del tratto gastrointestinale inibendo le contrazioni indotte dall’Acetilcolina, e questo può spiegare perché gli antiacidi contenenti alluminio spesso provocano costipazione. Gli organi bersaglio sono i polmoni, l’apparato osteo-articolare ed il SNC; il cervello è particolarmente suscettibile al danno provocato Tesi Sperimentale di Specializzazione 34 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica dall'Al, essendo causa di alcune forme di neurodegenerazione e di demielinizzazione ed è stato associato ad alcune forme di demenze come quella associata alla SLA, l'Alzheimer, e la demenza associata al Parkinson. La normale concentrazione di Al nel cervello dei mammiferi è compresa approssimativamente tra 1 e 2 µg/g. La prima e più importante alterazione anatomo-patologica riscontrabile è caratterizzata da un accumulo a carico dei plessi neurofibrillari nel corpo cellulare, negli assoni prossimali e nei dendriti dei neuroni di numerose aree cerebrali, associato alla perdita di sinapsi ed atrofia dell’albero dendritico; tuttavia, non tutte le specie mostrano questa reazione verso l’Al. I plessi neurofibrillari sono stati ritrovati principalmente nei grossi neuroni, quali le cellule del Purkinje del cervelletto ed i grossi neuroni della corteccia cerebrale; inoltre, è stata riscontrata una marcata riduzione del numero di neurotubuli e della velocità di trasporto citoplasmatico, con peggioramento del trasporto intracellulare. E' stato osservato che le cellule della glia sono il principale target dell'azione tossica dell'Al47. Queste rappresentano il 90% delle cellule del sistema nervoso, sono costituite dalla microglia e macroglia (astrociti, cellule di Schwann, oligodendrociti) e svolgono diversi ruoli di supporti di supporto all'attività neuronale. L’Al compete con il Calcio e ne altera il metabolismo in parecchi organi, compreso il cervello. Il contenuto di Calcio nel tessuto cerebrale aumenta dopo esposizione all’Al e, inoltre, l’alluminio stesso si lega alla calmodulina, modificandone la struttura: questo ha portato Tesi Sperimentale di Specializzazione 35 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica all’ipotesi che l’Al alteri la funzione regolatrice della calmodulina sul Ca, provocando come conseguenza tangibili effetti sulle funzioni del SNC, con alterazioni dell’attività neurotubulare e di trasporto. In pazienti sottoposti a trattamento di emodialisi ciclica, a lungo termine, per la terapia dell’insufficienza renale cronica, è stata riscontrata una sindrome neurologica progressiva che può inficiare sulla prognosi quoad vitam del paziente: primo sintomo è caratterizzato da disturbo del linguaggio, con compromissione delle capacità cognitive, comparsa di mioclono, convulsioni fino ad uno stato di franca demenza. Questo tipo di patologia sorge tipicamente dopo un periodo di trattamento dialitico effettuato per un periodo variabile dai 3 ai 7 anni e può essere legato ad intossicazione cronica di Al: l’eccesso di Al può provenire dall’idrossido di Al che viene comunemente somministrato a questi pazienti, oppure dall’Al presente nell’acqua impiegata per preparare il liquido di dialisi. Un’altra patologia neurodegenerativa che è stata messa in relazione con l’esposizione cronica ad Alluminio è il complesso SLA- Parkinsonismo (complesso ALS-PD) dell’isola Guam: la popolazione Chammarro delle isole Marianne, nell’Oceano Pacifico occidentale, ed in particolar modo Guam e Rota, presentano un’incidenza insolitamente alta di malattie neurodegenerative caratterizzate da perdita di cellule neuronali e degenerazione neuro fibrillare. Garuto et al. (1948) osservarono che il suolo vulcanico delle regioni di Guam con un’alta incidenza di SLA-PD presentava elevate concentrazioni di Tesi Sperimentale di Specializzazione 36 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Al e Mn, mentre era povero di Ca e Mg. Essi ipotizzarono così che una scarsa assunzione di Ca e Mg provocasse iperparatiroidismo secondario con conseguente aumento delle concentrazioni di alluminato di calcio e di altri metalli tossici, con danni neuronali e morte cellulare diffusa. Le ragioni ed i meccanismi con cui l’Al penetra nel cervello non sono stati ancora chiariti. D’altra parte, il consumo abituale da parte di queste popolazioni di semi contenenti sostanze neurotossiche della cycas revoluta può giocare un ruolo fondamentale nell’incidenza di SLA in queste aree. Tesi Sperimentale di Specializzazione 37 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 3. Materiali e metodi 3.1. Descrizione della popolazione esaminata Il campione esaminato è costituito da 34 pazienti sporadici, SOD negativi, affetti da SLA definita o probabile, afferenti al Centro di Riferimento Regionale per la SLA attivo presso la II Clinica Neurologica della Seconda Università degli Studi di Napoli, diretto dalla Prof.ssa M.R.Monsurrò; essi fanno parte di un'ampia casistica raccolta dal 2002 al 2009, e sono stati sottoposti in maniera random ad un'anamnesi lavorativa approfondita, anche mediante la somministrazione di un dettagliato questionario epidemiologico (allegato 1) rivolto all'acquisizione storica di tutti gli aspetti ambientali, occupazionali e voluttuari relativi ad ogni singolo paziente. Di essi, 23 sono pazienti di sesso maschile (età media 54,9 anni) e 11 di sesso femminile (età media 57,4 anni). Età media all’esordio Numero pazienti % Totale 34 100 55,9 anni M 23 67 54,9 anni F 11 33 57,4 anni < 60 anni 12 35,3 45,5 anni 60-75 anni 20 56 60,9 anni >75 anni 2 6 77,5 anni Tabella III - Età d’esordio di malattia del campione analizzato. Tesi Sperimentale di Specializzazione 38 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 3.2. Anamnesi Lavorativa Il questionario inerente all'attività lavorativa è riportato in dettaglio all'allegato 1: grazie ad esso abbiamo potuto indagare circa le caratteristiche di residenza dei pazienti, le attività lavorative svolte, con particolare attenzione riguardo mansioni e durata e abitudini voluttuarie, indagando circa le abitudini al fumo, all'alcool e a particolari hobbies imputati per essere fonte di esposizione extraprofessionale ai metalli pesanti indagati. 3.3. Metodica analitica 3.3.1 Spettroscopia di Assorbimento Atomico La quantificazione dei metalli in esame (Pb, Al e Mn) in matrice ematica e/o sierica è stata eseguita mediante Spettroscopia di Assorbimento Atomico con atomizzazione in fornetto di grafite. La spettroscopia di assorbimento atomico si basa sulla misura dell’assorbimento di energia radiante da parte di una popolazione atomica. Un campione in fase liquida viene immesso in un sistema atomizzatore e trasformato per dissociazione termica in vapore atomico. Tale popolazione atomica, trovandosi allo stato elementare o ineccitato, è in grado di assorbire radiazioni elettromagnetiche di lunghezza d’onda caratteristica, corrispondente alla transizione elettronica dallo stato fondamentale al primo stato eccitato (riga di risonanza). Tesi Sperimentale di Specializzazione 39 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica La sorgente spettrale è costituita da una lampada a catodo cavo, specifica per ciascun elemento. La radiazione di risonanza, passando attraverso l’atomizzatore, nel quale sono presenti gli atomi dell’elemento in esame, verrà assorbita in maniera selettiva e proporzionale al numero di atomi presenti e attraverso un monocromatore viene, poi, isolata dalle altre righe dello spettro e, infine, inviata, attraverso la fenditura di uscita, al sistema di amplificazione e lettura del segnale di assorbimento. L’atomizzazione si ottiene per dissociazione termica del campione mediante fiamma o mediante trattamento termico senza fiamma (atomizzazione elettrotermica), ad esempio in fornetto di grafite. Il forno di grafite è costituito da un tubicino di grafite pirolitica, supportato da due elettrodi e collegato ad un programmatore di temperatura per il trattamento termico del campione. Il tubicino è posizionato in modo che il raggio della lampada a catodo cavo sia concentrico ad esso. Qualora si mantengano costanti le condizioni di atomizzazione, l’assorbimento di energia da parte degli atomi ineccitati dell’elemento, espresso comunemente come assorbanza (A), è proporzionale alla concentrazione dell’elemento secondo la legge di Lambert-Beer. Sebbene l’atomizzazione in fornetto di grafite sia meno precisa e richieda tempi di analisi maggiori rispetto all’atomizzazione in fiamma, consente di determinare metalli in tracce in quantità molto piccole di campione; l’atomizzazione elettrotermica, quindi, è Tesi Sperimentale di Specializzazione 40 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica preferibile nel caso di analisi di fluidi biologici, quali sangue ed urina, per la possibilità di effettuare microcampionamenti. 3.3.2 Reattivi e strumentazione Le soluzioni standard di piombo, manganese e alluminio sono state acquistate dalla BDH Chemicals Ltd (Poole, England). I solventi adoperati nelle varie fasi analitiche sono stati forniti dalla Carlo Erba (Milano, Italia). Per l’analisi delle soluzioni standard di Pb e Mn e la determinazione di Pb ematico e Mn sierico sono stati adoperati uno spettrofotometro di assorbimento atomico 1100B con autocampionatore HGA700, e lampade a catodo cavo specifiche per i metalli indagati, distribuiti dalla Perkin Elmer (Milano, Italia). Per l’analisi delle soluzioni standard di Al e la quantificazione dell’Al sierico, invece, è stato adoperato uno spettrofotometro di assorbimento atomico M Series, dotato di correttore di fondo Zeeman GF95Z ed autocampionatore FS95, e una lampada a catodo cavo specifica per l’Al, forniti dalla Thermo Electron Corporation (Palo Alto, California). 3.3.3 Analisi quantitativa L’analisi quantitativa, monitoraggio biologico, condotta consiste allo scopo nella di effettuare determinazione concentrazione di un agente chimico in un fluido biologico. un della Tesi Sperimentale di Specializzazione 41 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica La determinazione quantitativa si esegue mediante una retta di taratura, costruita analizzando campioni contenenti concentrazioni note e decrescenti di analita. Le rette di calibrazione vengono costruite riportando sull’asse delle ascisse la concentrazione nominale dell’analita e sull’asse delle ordinate le relative assorbanze. Dai coefficienti di correlazione (R2) si verifica la linearità della risposta strumentale negli intervalli di concentrazione presi in esame e mediante l’equazione della retta di taratura (y=ax+b, dove x rappresenta la concentrazione dell’analita e y l’assorbanza) si calcola la concentrazione degli analiti nei campioni reali, inserendo i valori misurati delle assorbanze dell’analita. Per la costruzione delle rette di taratura dei singoli analiti sono state preparate delle soluzioni a concentrazione nota e decrescente di piombo, manganese e alluminio, eseguendo diluizioni successive con HNO3 0.2% dalle soluzioni standard 1mg/ml. I range di concentrazione presi in esame sono stati scelti in base a lavori riportati in letteratura e ai range ritrovati nella popolazione non esposta professionalmente ai metalli in questione (Società Italiana Valori di Riferimento - SIVR 2005). In particolare, i range considerati sono: Range di concentrazione Pb ematico 1-100 g/l Al sierico 1-6 g/l Mn sierico 0,1-1,2 g/l Tesi Sperimentale di Specializzazione 42 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 3.3.4 Prelievo e trattamento dei campioni ematici Per l’analisi quantitativa del Pb, Al e del Mn sono stati raccolti campioni di sangue venoso (3mL in provetta da siero per Al e Mn e in provetta con EDTA per Pb) dei pazienti afferenti all’ambulatorio SLA della II Clinica Neurologica della Seconda Università degli Studi di Napoli (S.U.N.) e trattati ed analizzati presso i laboratori del Servizio di Medicina del Lavoro, Igiene e Tossicologia industriale della stessa S.U.N. I campioni di sangue intero per la determinazione del Pb sono stati diluiti 1:20 con TritonX100 0,1%, allo scopo di emolizzare i globuli rossi, mentre quelli per la determinazione di Al e Mn sono stati centrifugati a 3000 rpm per 5 min allo scopo di separare il siero dalla parte corpuscolare. I campioni così trattati sono stati analizzati e quantificati mediante precedentemente costruite. l’utilizzo delle rette di taratura Tesi Sperimentale di Specializzazione 43 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 4. Risultati Abbiamo analizzato il database contenente le informazioni riguardo l'anamnesi di vita ed ambientale dei pazienti, raccolte presso l'ambulatorio SLA della II Clinica Neurologica della S.U.N.: nel condurre la nostra analisi abbiamo posto l'accento, oltre che sui settori lavorativi prevalenti dei pazienti afferenti al database, anche sull'abitudine al fumo di sigaretta, le caratteristiche della propria sede di residenza (aree urbane o industriali) ed altre abitudini voluttuarie, comprensive di abitudini alimentari, quali, ad esempio, il ricco introito di latte con la dieta o l'utilizzo di scatolame; in ultima analisi abbiamo analizzato i dosaggi ematici di metalli quali Piombo, Manganese e Alluminio. 4.1. Attività Lavorativa Analizzando il database ottenuto con le informazioni raccolte, è subito emerso che alcuni pazienti hanno avuto diversi impieghi in settori lavorativi completamente differenti tra loro. E’ risultato che il 41% dei pazienti, ovvero 14 è stato impiegato nel settore dell’agricoltura, svolgendo diverse mansioni: quasi la totalità dei pazienti era impiegato nella coltivazione diretta di tabacco, ortaggi, e frutta stagionale; due pazienti erano impiegati con mansione di trattorista ed infine uno di essi è stato impiegato presso la “Bromotirrena”, industria che si occupa delle fumigazioni e disinfezioni in ambiente agricolo, dichiarando di essere esposto a Tesi Sperimentale di Specializzazione 44 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica bromuro di metile. Ognuno dei pazienti ha dichiarato di essere stato esposto a pesticidi, diserbanti e fertilizzanti durante tutto il periodo lavorativo; l’esposizione lavorativa dei suddetti pazienti è risultata essere in media di circa 26 anni. Di tali pazienti impiegati nell’agricoltura, il 71,5% risultava essere di sesso maschile, la restante parte era rappresentata da pazienti di sesso femminile. L'età media di insorgenza di patologia per questo sottogruppo è di 56,7 anni, con una maggior presentazione clinica di prevalenza di I motoneurone (57,15%). Il 20% (7 pazienti) è stato, o lo è tuttora, impiegato nell’edilizia soprattutto civile, con una durata d’impiego medio di circa 28 anni; l'età media di insorgenza di SLA in questo cluster è di 58 anni, con una prevalenza di I motoneurone (71,4%). Il terzo settore che è risultato essere più rappresentato è stato quello dei trasporti: la quasi totalità dei pazienti dichiarava di essere stato autista di veicoli o camion, con età media di insorgenza pari a 57,3 anni e una forma di presentazione clinica caratterizzata dalla prevalenza di II motoneurone (66,6%); un solo paziente, oltre ad essere stato autista, era anche occasionalmente meccanico. Altri settori industriali di impiego sono risultati essere l’industria metal-meccanica, tessile e siderurgica, con esposizione occupazionale a svariate sostanze tra cui: fumi di saldatura per le mansioni di saldatura ad elettrodo e saldatura ossiacetilenica, produzione di fibre Tesi Sperimentale di Specializzazione 45 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica sintetiche con utilizzo di materiale non meglio specificato, impiego presso l’industria della ghisa, dell’acciaio e del ferro. Un paziente è risultato essere impiegato presso l’industria chimica, nel settore produttivo di fertilizzati per un periodo di tempo di circa 5 anni. Nessun paziente è risultato essere o essere stato impiegato presso industrie estrattive, nel settore industriale di produzione di gomme e materie plastiche, presso concerie o industrie del cuoio e industria galvanica. Figura 3 - Distribuzione dei pazienti impiegati nei vari settori. Tesi Sperimentale di Specializzazione 46 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 4.2. Sede di residenza Le sedi di residenza sono risultate essere diverse, non potendo così costituire piccoli cluster geografici; i comuni di residenza più rappresentati sono comunque risultati essere quelli appartenenti all’area vesuviana (Torre Annunziata, Boscotrecase, Ottaviano, Pompei, sant’Anastasia, Pollena, Torre del Greco) l’area appartenente alla periferia Nord di Napoli (Marano, Casoria, Secondigliano, Casandrino) ed i comuni aversani. Tale dato conferma i dati dei precedenti lavori epidemiologici sulla SLA svolti in Campania, dati ottenuti analizzando una più ampia casistica raccolta dal gruppo della Prof. Monsurrò e non ancora pubblicati. Durante il colloquio anamnestico, il 41% dei pazienti ha dichiarato di risiedere presso aree industrializzate, o nelle immediate vicinanze (meno di 2Km): i settori industriali in questione erano rappresentati da industrie conserviere, metal-meccaniche, metallurgiche, alcune raffinerie, industrie farmaceutiche e concerie; la media degli anni di esposizione ambientale a xenobiotici derivanti da queste aree industrializzate è risultata essere di circa 26 anni. 4.3. Abitudini voluttuarie (abitudini alimentari, fumo di sigaretta, consumo di alcool) Abbiamo analizzato alcune abitudini alimentari che potevano produrre problematiche analitiche nell’ambito del dosaggio dei metalli pesanti all’interno del comparto ematico: dall’analisi è risultato che il Tesi Sperimentale di Specializzazione 47 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica consumo di pesce per la maggior parte dei pazienti (82%) era di tipo moderato, con due pasti in media a settimana; 4 pazienti dichiaravano di non consumare pesce, nemmeno occasionalmente, mentre solo 2 avevano un consumo abbondante, con un introito di più di due porzioni a settimana. L’uso di integratori minerali, di prodotti dietetici o prodotti di erboristeria è risultato essere soprattutto recente, con una media di impiego da circa 3-4 anni, probabilmente legato alla malattia. Sedici pazienti, inoltre, dichiaravano di utilizzare abitualmente stoviglie in alluminio da circa 28 anni in media; abbiamo inoltre analizzato l’uso di acqua dei pozzi che è risultato essere abituale da circa 14 anni in media, per dieci affetti da SLA. Dall’analisi del database, è risultato inoltre che il 42% (14 pazienti) risultava non fumatore, avendo un'età media di esordio di malattia di 51,5 anni, l’11% (4 pazienti) fumatori medi, ovvero persone che hanno fumato o fumano ancora da più di 20 anni un numero di sigarette compreso tra 6 e 15, con un'età media di esordio di malattia pari a 56,7 anni; il 47% (16 pazienti) risultava essere forte fumatore con una storia di abitudine al fumo attuale o pregressa di più di 20 sigarette/die per circa 30 anni in media ed un’età media di esordio di patologia pari a 54,7 anni. Tesi Sperimentale di Specializzazione 48 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Analisi dell'abitudine al fumo 16 14 12 10 8 6 4 2 0 Non Fumatori Bassi Fumatori Medi Fumatori Forti Fumatori Abitudine al fumo Figura 4 – Analisi dell’abitudine al fumo. Fumatori esordio malattia (età media) Non Fumatori 51,5 anni Medi Fumatori (6-15 sigarette/die per almeno 15 anni) 56,7 anni Forti Fumatori (> 15 sigarette/die per almeno 15 anni) 54,7 anni Tabella IV - Correlazione tra età media di esordio di malattia ed abitudine al fumo. Per quanto concerne l’abitudine al consumo di alcool, è risultato che 20 pazienti (59%) intervistati dichiaravano di essere astemi, mentre 9 pazienti (26,5%) si dichiaravano consumatori lievi (circa 100cc/die di vino ai pasti); 4 pazienti (11,7%) risultavano essere forti consumatori di vino ai pasti, con un consumo che si attestava in media al litro per die ed infine un solo paziente risultava essere bevitore occasionale (2,8% circa). Tra il gruppo degli astemi, l’età di insorgenza di SLA risultava essere mediamente di 57,15 anni, con una prevalenza nella Tesi Sperimentale di Specializzazione 49 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica presentazione clinica di I motoneurone (60%) ed un esordio clinico alquanto eterogeneo (forma bulbare: 33,3%; upper limbs: 27,8%; lower limbs: 38,9%). Analisi del consumo alcoolico 20 15 Astemio Occasionali 10 Lievi Bevitori Forti Bevitori 5 0 Figura 5 – Analisi del consumo alcolico tra i pazienti esaminati. 4.4. Dosaggio ematico dei metalli pesanti I risultati ottenuti dal dosaggio ematico dei metalli suddetti ha mostrato un incremento sierico di Manganese in 8 pazienti con una percentuale del 23.5%; tali pazienti presentavano un’età media di insorgenza pari a 60,5 anni. Essi, inoltre, presentavano per il 37,5% una forma classica con prevalenza di secondo neurone di moto, e con la stessa percentuale presentavano una forma a prevalenza di primo motoneurone; un paziente era invece affetto da SLA post-polio (12,5%) ed un altro presentava una forma clinica bulbare (12,5%). Tesi Sperimentale di Specializzazione 50 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Ad eccezione di due soli casi, non si è notato incremento della piombemia, risultando nei limiti della norma secondo il range della società italiana valori di riferimento (SIVR) per i non esposti professionalmente (media geometrica con deviazione standard). Per quanto concerne l'Alluminio sierico, il 61,7% della nostra casistica (21 pazienti) ha mostrato una riduzione dei livelli sierici di alluminio. Tesi Sperimentale di Specializzazione 51 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 5. Discussione L'attività lavorativa può rivestire un ruolo nell'insorgenza e nello sviluppo delle malattie multifattoriali; l'occupazione spesso è utile come “surrogato” per lo studio degli effetti di una varietà di esposizioni ambientali sulla salute umana, rappresentando un modello affidabile, dato che per ogni eventuale xenobiotico possono essere utilizzate le classiche misure di monitoraggio ambientale e biologico di tale sostanza. Il campione oggetto del nostro studio è costituito da un gruppo eterogeneo di 34 pazienti affetti da SLA, di cui 23 maschi ed 11 femmine (in concordanza con gli attuali dati di prevalenza per genere in Italia); l’età media di esordio di malattia nel campione in generale è di 55,9 anni: per i maschi è di 54,9 anni mentre per le pazienti di sesso femminile l’età media di insorgenza risulta essere lievemente più ritardata, attestandosi intorno ai 57,4 anni. Nella tabella seguente è riportata la distribuzione dei pazienti in base all’età di esordio della SLA: Tesi Sperimentale di Specializzazione 52 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Figura 6 – Distribuzione dei pazienti in base all’età di esordio della SLA. Anche questo dato concorda con la letteratura epidemiologica, in quanto 20/34 pazienti hanno ricevuto diagnosi di SLA in un’età compresa tra i 60 ed i 75 anni; a una più dettagliata analisi si è evinto che più del 70% di essi ha ricevuto diagnosi tra i 60 ed i 65 anni. L’analisi del nostro campione ha confermato altresì i dati topografici campani, in corso di elaborazione da parte del Centro di Riferimento per la SLA della Seconda Università di Napoli coordinato dalla Prof.ssa Monsurrò, acquisiti su una popolazione molto più ampia che raccoglie quasi tutti i casi di SLA in Campania negli ultimi 18 anni (dati non ancora pubblicati). Emerge, infatti, che le aree campane maggiormente a rischio per SLA siano: - la zona alla periferia Nord di Napoli - i comuni vesuviani e la penisola sorrentina - il territorio aversano Tesi Sperimentale di Specializzazione 53 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Figura 7 – Distribuzione topografica del campione in esame. Riguardo all'attività lavorativa, abbiamo descritto già nei risultati la distribuzione del campione, che di seguito riportiamo in percentuale: Figura 8 – Distribuzione dei pazienti nei vari settori lavorativi. Tesi Sperimentale di Specializzazione 54 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Nella nostra casistica è stato valutato che l'impiego nel settore dell’agricoltura è l'occupazione più largamente rappresentata con circa il 41% del totale. L’età di insorgenza di malattia è lievemente ritardata rispetto al campione generale, attestandosi intorno ai 56,7 anni, contrastando con un dato precedentemente ipotizzato di anticipazione di esordio. Impiegati in N. pazienti M agricoltura 14 10 F 4 Età media all’esordio 56,7 anni Tabella V – Analisi del campione impiegato nel settore dell’agricoltura La presentazione clinica di SLA più frequente in questo sottogruppo è la forma classica con prevalenza di I neurone di moto (8 pazienti, ovvero 57,14%); per quanto concerne il dosaggio dei metalli pesanti solo un appartenente a tale sottogruppo mostrava un incremento del Mn sierico, mentre per gli altri pazienti il dosaggio risultava essere nella norma. L’associazione tra impiego professionale nel settore dell’agricoltura ed insorgenza di SLA è un dato largamente rappresentato in letteratura: l'attività agricola presuppone l'esposizione ad una quantità rilevante di pesticidi e diserbanti che da tempo sono considerati come possibili fattori di rischio per l'insorgenza di malattia48,49; è da considerare, inoltre, che l'attività agricola non è certamente un lavoro sedentario, Tesi Sperimentale di Specializzazione 55 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica ma espone ad alti livelli di stress fisico, quest’ultimo considerato anch'esso da tempo un possibile fattore di rischio. Il 19,8% dei pazienti presenti nella nostra casistica risulta essere impiegato nel settore dell'edilizia, in particolare nell'edilizia civile: anche tale impiego risulta correlato ad alti livelli di stress fisico e a un’età media di insorgenza di 58 anni. Infine, il 17,6% del campione in esame risulta impiegato nel settore dei trasporti, svolgendo diverse mansioni, tra le quali le più comuni sono quelle di camionista o di autista, con un’età media di insorgenza di patologia pari a 57,3 anni; tale occupazione potrebbe portare il lavoratore ad una forte esposizione al traffico veicolare ed ai suoi numerosissimi xenobiotici, anche se, in tal caso, è molto difficile risalire al nesso causale, in quanto l’esposizione è notevolmente polimorfa. Il fumo di sigaretta contiene un elevato numero di tossici, quali la formaldeide, che potrebbero produrre uno stress ossidativo. Nel nostro studio si è evinto che il 68% dei pazienti risultava essere fumatore, una piccola percentuale dei quali fumava dalle 6 alle 15 sigarette al giorno, mentre la maggior parte aveva un consumo medio quotidiano di più di 20 sigarette. La restante parte dei pazienti non aveva mai fumato. In concerto alle osservazioni di Gallo50 abbiamo notato che il numero di sigarette appare giocare un ruolo meno importante, sul rischio di sviluppare una SLA, rispetto al tempo di esposizione. Un pattern simile è stato descritto per gli effetti del fumo Tesi Sperimentale di Specializzazione 56 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica di sigaretta su altre patologie croniche come, ad esempio, il cancro del polmone. Il numero di anni di fumo è infatti molto più predittivo rispetto agli altri pattern presi in considerazione, come ad esempio il numero di sigarette pro die. Un dato discordante è risultato invece quello riguardante l’età di esordio di malattia tra i non fumatori, nettamente anticipato rispetto alla media del campione. E’ possibile che questo risultato sia attribuibile ad un bias legato alla scarsa numerosità della popolazione esaminata; è confermata invece l’anticipazione di esordio di SLA per i forti fumatori, in linea con precedenti studi del gruppo della Prof. Monsurrò (dati ancora non pubblicati). E’ importante sottolineare che si potrebbe promuovere la salute individuale anche in fabbrica, scoraggiando le abitudini al fumo attraverso politiche mirate all’interno del proprio ambito lavorativo. Nell’ambito della valutazione delle abitudini al consumo di alcool, abbiamo già riportato che quasi il 60% del campione risultava essere astemio, e con un’età di esordio di malattia ritardata rispetto al campione in toto; il dato interessante è stato quello di evidenziare che il 75% di tale sottogruppo ha mostrato un incremento del dosaggio del Mn sierico. Quanto agli altri metalli pesanti, il Pb risulta essere, tranne che in due casi, nella norma. Riepilogando il dato dell’età media di esordio di malattia, è possibile valutare che per i forti fumatori esiste un’anticipazione Tesi Sperimentale di Specializzazione 57 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica nell’insorgenza della patologia (54,7 anni) rispetto al campione generale e si osserva inoltre un ritardo di insorgenza di SLA nei fumatori medi: questi dati sono concordanti con l’attuale letteratura internazionale. Figura 9 – Analisi del campione per età di esordio SLA Quanto al dosaggio ematico dei metalli pesanti, abbiamo, in generale, riscontrato un trend di alterazione in senso di iperdosaggio per Pb e Mn, e valori inferiori alla norma per l’Al sierico; più nello specifico 2 pazienti mostravano valori abnormi per tutti e tre i metalli esaminati, mentre 4 di essi avevano un’alterazione sierica del dosaggio di Mn ed Al; 17 pazienti mostravano invece un decremento esclusivo dell’Al. Tesi Sperimentale di Specializzazione 58 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Valutando i dati dei dosaggi e rapportandoli ai principali settori precedentemente analizzati, abbiamo potuto effettuare le seguenti correlazioni: - metalli pesanti e tipo di attività lavorativa - metalli pesanti e luogo di residenza - metalli pesanti ed abitudini voluttuarie. Dall’associazione con i dati ottenuti dall’anamnesi lavorativa, si evince una distribuzione quasi uniforme dei pazienti SLA con incremento sierico di Mn tra i cluster d’impiego definiti in precedenza: esisterebbe solo una leggera preponderanza per i soggetti impiegati nel settore dei trasporti. Per quanto riguarda il decremento sierico di Al, invece, a parte l’agricoltura (il 33% dei pazienti con tale alterazione apparteneva a tale settore), l’alterazione sembra riguardare gli altri settori lavorativi poco rappresentati nel nostro campione (52% non apparteneva a nessuno dei tre maggiori settori lavorativi rappresentati nel nostro campione generale). Settore lavorativo Pb Mn Agricoltura - 1 7 Edilizia 1 1 1 Trasporti - 3 2 Altro 1 3 11 Tabella VI – Correlazione metalli/settore lavorativo. Al Tesi Sperimentale di Specializzazione 59 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Il rapporto tra il dosaggio ematico di metalli e sede di residenza ha mostrato invece quanto segue: Comuni di residenza Pb Mn Al Comuni Vesuviani e Penisola Sorrentina - 5 6 NA Nord - - 4 Aversa - - 2 Altro 2 3 9 Tabella VII – Correlazione metalli/area di residenza. Altro confronto è stato effettuato tra i metalli e le abitudini voluttuarie: in tale sottogruppo si evidenzia che la maggior parte dei pazienti astemi o bevitori occasionali presenta un valore alterato del Mn e dell’Al. Il rapporto con l’abitudine al fumo rivela un'omogenea distribuzione dei pazienti con alterazioni del Pb e dell’Al, mentre l’incremento del Mn sembra presente soprattutto nei forti fumatori. Abitudini voluttuarie Pb Mn Fumo Si 1 6 11 Fumo No 1 2 10 Alcool Si - 2 6 Alcool No 2 6 15 Tabella VIII – Correlazioni metalli/abitudini voluttuarie. Al Tesi Sperimentale di Specializzazione 60 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Il grafico riassuntivo che segue delinea il nostro campione in toto: Esso ci consente di elencare contemporaneamente tutte le variabili esaminate e le correlazioni sopra esposte, mostrando che, per quanto riguarda il Mn, i pazienti con incremento sierico del metallo risiedono principalmente nell’area vesuviana, sono impiegati principalmente nei trasporti (tra i settori maggiormente rappresentati) e sono astemi, con una storia importante di tabagismo. I pazienti che hanno mostrato un decremento sierico dell’Al sono invece più eterogenei, avendo lavorato in settori diversi dai cluster più rappresentati nel nostro campione (a parte una lieve percentuale nell’agricoltura), appartengono maggiormente alle aree di residenza diverse dalle tre maggiormente presenti nel campione, sono astemi e la loro storia di abitudine al fumo di sigaretta è anch’essa eterogenea. Per quanto riguarda il Pb, la quasi generalità di valori nei limiti della norma ci ha un po’ stupiti, ma non ci consente speculazioni. Tesi Sperimentale di Specializzazione 61 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica La successiva tappa di questa ricerca, estesa ad un campione più ampio di pazienti con SLA, sarà una ripetizione del dosaggio dell'alluminio sierico, anche con la creazione di una nuova popolazione di riferimento, comparabile per età, sesso, sede di residenza ed abitudini alimentari e voluttuarie. E’ interessante il dato che circa il 44,11% del nostro campione utilizza normalmente stoviglie in alluminio. Inoltre sarà importante confrontare i risultati dell’analisi dei metalli con quelli dell'indagine genetica attualmente in corso, nonché incrociare i dati tossicologici con quelli prodotti da studi di neuroimaging non convenzionale effettuati dal gruppo di ricerca coordinato dalla Prof.ssa Monsurrò, per cercare di chiarire il ruolo relativo della suscettibilità genetica e dei fattori “ambientali” in senso lato sulla eziopatogenesi e sul decorso clinico della SLA. Inoltre, saranno messi a punto sistemi analitici più sensibili per la miglior valutazione del body-burden dei metalli pesanti, considerando la netta lipofilia degli stessi ed il tropismo per il SNC; per tale motivo è in opera la messa a punto di tecniche di spettroscopia ad assorbimento atomico su matrice quale il liquor cefalo-rachidiano, che rappresenterebbe il miglior campione biologico per la valutazione della neurotossicità dei metalli. Tesi Sperimentale di Specializzazione 62 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 6. Bibliografia [1] Turner MR, Bakker M, Sham P, Shaw CE, Leigh PN and Al-Chalabi A. Amyotrophic lateral sclerosis; Volume 3, Number 1, 1 March 2002, pp. 15-21(7) [2] Pasinelli P, Houseweart M, Brown R, Cleveland D. Caspase-1 and -3 are sequentially activated in motor neuron death in Cu/Zn superoxide dismutase mediated familial amyotrophic lateral sclerosis. Proc Natl Acad Sci USA; 97:13901–13906, 2000 [3] Van Es MA, Dahlberg C, Birve A, Veldink JH, van den Berg LH, Andersen PM. Large scale SOD1 mutation screening provides evidence for genetic heterogeneity in amyotrophic lateral sclerosis. J Neurol Neurosurg Psychiatry 2009 Dec 3. [Epub ahead of print] [4] Chiò A, Restagno G, Brunetti M, Ossola I, Calvo A, Mora G, Sabatelli M, Monsurrò MR, Battistini S, Mandrioli J, Salvi F, Spataro R, Schymick J, Traynor BJ, La Bella V and the ITALSGEN Consortium. Two Italian kindreds with familial amyotrophic lateral sclerosis due to FUS mutation. Neurobiol Aging; 2009 [Epub ahead of print] [5] Valdmanis PN, Daoud H, Dion PA, Rouleau GA. Recent advances in the genetics of amyotrophic lateral sclerosis. Curr Neurol Neurosci Rep 2009 May;9(3):198-205 [6] Jubelt B. Motor neuron diseases and viruses: poliovirus, retroviruses, and lymphomas. Curr Opin Neurol Neurosurg 1992 Oct;5(5):655-8 Tesi Sperimentale di Specializzazione 63 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica [7] Berger MM, Kopp N, Vital C, Redl B, Aymard M, Lina B. Detection and cellular localization of enterovirus RNA sequences in spinal cord of patients with ALS. Neurology 2000 Jan 11;54(1):20-5 [8] Nix WA, Berger MM, Oberste MS, Brooks BR, McKenna-Yasek DM, Brown RH Jr, Roos RP, Pallansch MA. Failure to detect enterovirus in the spinal cord of ALS patients using a sensitive RT-PCR method. Neurology 2004 Apr 27;62(8):1372-7. [9] Younger DS, Rowland LP, Latov N, Hays AP, Lange DJ, Sherman W, Inghirami G, Pesce MA, Knowles DM, Powers J, et al. Lymphoma, motor neuron diseases, and amyotrophic lateral sclerosis. Ann Neurol 1991 Jan;29(1):78-86 [10] Younger DS, Rowland LP, Latov N, Sherman W, Pesce M, Lange DJ, Trojaborg W, Miller JR, Lovelace RE, Hays AP. Motor neuron disease and amyotrophic lateral sclerosis: relation of high CSF protein content to paraproteinemia and clinical syndromes. Neurology 1990 Apr;40(4):595-9 [11] Van Schaik IN, Bossuyt PM, Brand A, Vermeulen M. Diagnostic value of GM1 antibodies in motor neuron disorders and neuropathies: a meta-analysis. Neurology 1995 Aug; 45(8):1570-7 [12] Rabin BA, Griffin JW, Crain BJ, Scavina M, Chance PF, Cornblath DR. (1999). Autosomal dominant juvenile amyotrophic lateral sclerosis. Brain;122:1539-1550 [13] Deng H-X, Hentati A, Tainer JA et al. (1993). Amyotrophic lateral Tesi Sperimentale di Specializzazione 64 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica sclerosis and structural defects in Cu, Zn superoxide dismutase. Science;261:1047-1051 [14] Rosen DR, Siddique T, Patterson D et al. Mutations in Cu/Zn superoxide dismutase gene are associated with familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature 1993;362:59-62 [15] Vucic S, Kiernan MC. Pathophysiology of neurodegeneration in familial amyotrophic lateral sclerosis. Curr Mol Med 2009 Apr;9(3):255-72 [16] Hadano S, Hand CK, Osuga H et al. A gene encoding a putative GTPase regulator is mutated in familial amyotrophic lateral sclerosis. Nature Genetics 2001;29:166-173. [17] Oosthuyse B, Moons L, Sorkebaum E, Beck H, Nuyens D, et al. Deletion of the hypoxia-response element in the vascular endothelial growth factor promoter causes motor neuron degeneration. Nat Genet 2001;28:131-38 [18] Brooks BR, Miller RG, Swash M, Munsat TL for the World Federation of Neurology Research Group on Motor Neuron Disease. El Escorial revisited: revised criteria for the diagnosis of amyotrophic lateral sclerosis. ALS and other motor neuron disease 2000;1:293-299. [19] Smith MC. Nerve fibre degeneration in the brain in the amyotrophic lateral sclerosis. Journal of neurology, Neurosurgery and Psichiatry 1960; 23:269-82. Tesi Sperimentale di Specializzazione 65 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica [20] Wilson CM, Grace GM, Munoz DG, He BP, and Strong MJ. Cognitive impairment in sporadic ALS: a pathologic continuum underlying a multisystem disorder. Neurology 2001; 57:651-657 [21] Beijer K, Jernelov A. Sources, transport and transformation of metals in the environment, in Friberg L., Nordberg G.F., Vouk V.B. (eds): Handbook on the Toxicology of Metals, 2nd ed. General Aspects. Amsterdam: Elsevier, 1986, pp 68-74 [22] Sayre LM, Smith MA, and Perry G. Chemistry and biochemistry of oxidative stress in neurodegenerative disease. Curr Med Chem 2001;8(7):721-738 [23] Ballatori N, Personal Communication, da Casarett&Doull’s Tossicologia – 2007 [24] Pirkle JL, Brody DJ, Gunter EW et al. The decline in blood lead levels in the United States. JAMA 1994;272:284-291 [25] Wegman DH, Fina LJ. Occupational health in the 1990s. Annu Rev Public Health 1990;11:89-103 [26] Whelan EA, Piacitelli GM, Gerwel B, et al. Elevated blood lead levels in children of construction workers. Am J Public Health 1997;87:1352-1355 [27] Weyermann M, Brenner H. Alcohol consumption and smoking habits as a determinants of blood lead levels in a National population sample from Germany. Arch Environ Health 1997;52:233-240 Tesi Sperimentale di Specializzazione 66 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica [28] Manton WI, Cook JD. High accuracy (stable isotope dilution) measurements of lead in serum and cerebrospinal fluids. Br J Ind Med 1984;41:313-319 [29] Oliver T. Lead Poisoning: from the industrial, medical and social points of view. London: Lewis, 1914, pp 1-294. [30] Goyer RA, Rhyne BC. Pathological effects of lead. Int Rev Exp Pathol 1973;12:1-77 [31] Lindgren KN, Masten VL, and Ford DP. Relation of cumulative exposure to inorganic and neuropsychological test performance. Occup Environ Med 1996;53:472-477 [32] Machintosh MJ, Meredith PA, Moore MR, et al. Action of Lead on neurotransmission in rats. Xenobiotica 1989;19:101-113 [33] Cooper JR, Bloom FE, and Roth RH. The Biochemical Basis of Neuropharmacology. New York, NY, 1982: Oxford University Press [34] Barbeito AG, Guelfi N, Varga MR, Pehar M, Beckam J, Barbeito L, et al. Chronic low-level lead exposure increases serviva of G93A SOD-1 transgenic mice. Amyotrophic Lateral Sclerosis: beyond the motor neuron; 2005. [35] Kamel F, Umbach DM, Hu H, Munsat TL, Shefner JM, Taylor JA, et al. Lead exposure as a risk factor for amyotrophic lateral sclerosis. Neurodegener Dis 2005;2:195-201 [36] Kamel F, Umbach DM, Stallone L, Richards M, Hu H, Sandler DP. Association of lead exposure with survival in amyotrophic lateral sclerosis. Environ Health Perspect 2008;116:943-947 Tesi Sperimentale di Specializzazione 67 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica [37] Locktich G. Prespectives on lead toxicity. Clin Biochem 1993;26:371381 [38] Markovac J, Goldstein GW. Lead Activates protein kinase C in immature rat brain microvessels. Toxicol Appl Farmacol 1998;96:1423 [39] Lasley SM. Regulation of dopaminergic activity, but not tyrosine hydroxylase, is dimished after chronic inorganic lead exposure. Neurotoxicology 1992;13:625-635 [40] Apostoli P, Porru S, Alessi L. Are current biomarkers suitable for the assessment of manganese exposure in individual workers? Am J Ind Med 2000;37:283-290 [41] Greger JL. Dietary and other sources of aluminium intake. Aluminium in Biology and Medicine. New York: Wiley, 1992 pp. 26-49 [42] Perl DP, Good PF. Uptake of aluminium intro cenral nervous system along nasal olfactory pathways. Lancet 1987;1:1028-1029 [43] Jouhanneau P, Raisbeck GM, Viou F, et al. Gastrointestinal absorption, tissue retention and urinary excretion of dietary levels of aluminium in rats as determined by using 26Al. Clin Chem 1997;43(pt1):1023-1028 [44] Flaten TP, Wakayama I, Sturm MJ, et al. Natural models of aluminium toxicity in fish from acid-rain lakes, 1993, Nicolini M, Zatta P.F., Corain B. (eds): Alzheimer’s [45] Exley C, Brugess E, Day JP, et al.: Aluminium toxicokinetics. J Toxicol Environ Health 1996;48:569-584 Tesi Sperimentale di Specializzazione 68 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica [46] Nagyvary J, Bradbury EL. Hypocholesterolemic effects of Al3+ complexes. Biochem Res Commun 1977;2:592-598 [47] Campebell A, Hamai D, Bondy SC. Differential toxicity of aluminium salts in human cell lines of neural origin: implication for neurodegeneration. Neurotoxicology 2001;22:63-71 [48] McGuire V, Longstreth WT Jr, Nelson LM, Koepsell TD, Checkoway H, Morgan MS et al. Occupational exposures and amyotrophic lateral sclerosis. A population-based case-control study. Am J Epidemiol 1997;145:1076-88 [49] Park RM, Schulte PA, Bowman JD, Walker JT, Bondy SC, Yost MG, et al. Potential occupational risks for neurodegenerative disease. Am J Ind Med 2005;48:63-77 [50] Gallo V, Bueno-De-Mesquita HB, Vermeulen R, Andersen PM, Kyrozis A, Linseisen J, Kaaks R, Allen NE, et al. Smoking and risk for Amyotrophic Lateral Sclerosis: analysis of the EPIC Cohort. Ann Neurol 2009;65:378-385 Tesi Sperimentale di Specializzazione 69 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica Allegato1 SCHEDA RACCOLTA DATI: SCLEROSI LATERALE AMIOTROFICA, FATTORI AMBIENTALI ED OCCUPAZIONALI Scheda anamnestica Dati anagrafici COGNOME…………………………………………... NOME………………………………………………… SESSO ( ) NATO A…………………………………………………… IL ………………………………...… COMUNE DI RESIDENZA…………………………………………………………DAL……………………..... INDIRIZZO………………………………………………………………………….DAL……………………….. PRECEDENTI COMUNI DI RESIDENZA…………………………………………DAL…………….AL……… ………………….………………………DAL……………..AL……... …... .…………...……………………… DAL……………..AL……… ABITAZIONE VICINO AD INDUSTRIE (0=NO; 1=SI) ( ) QUALI?……………………………………………………DOVE?………………………………………………….. DAL…………………..AL……………….. ……………………………………………………………………………………DAL………………AL…………… …………………………………………………………………………………….DAL……………….AL………….. 1. Anamnesi fisiologica - FUMO: 0=NON FUMATORE. 1=FUMATORE. 2=EX FUMATORE ( ) ( ) SE FUMATORE N°/DIE……………………….PER…………………ANNI - ALCOOL (0 = ASTEMIO; 1 = BEVITORE = EX BEVITORE) SE BEVITORE: LITRI/DIE……………………….DAL…………… - FIGLI…………. - VACCINI………………………………………………………………………………..…………… - VIAGGI……………………………………………………………………………………………… - ALIMENTAZIONE 2. Anamnesi patologica remota 5. ANEMIA si no 6. EPATOPATIA si no 7. TIREOPATIE si no 8. ALTRE PATOLOGIE DI RILIEVO ( ) normale e bilanciata ( ) disordinata …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… FARMACI…...………………………………………………………………………………….. 3. Anamnesi patologica prossima 4. Anamnesi lavorativa 4.1 INDUSTRIA ESTRATTIVA Patologia attuale: (0=NO 1=SI) ( ) Tesi Sperimentale di Specializzazione 70 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica - Carbone dal……………al……….... - Ferro dal……………al………… - Piombo dal……………al…………. - Zinco dal……………al………… - Rame dal……………al………… - Mercurio dal……………al………… - Pirite dal……………al………… - Barite/fluorite dal……………al…… - Alluminio/bauxite dal……………al…… - Zolfo dal……………al………… - Amianto dal……………al………… - Talco/grafite dal……………al……… - Quarzo/quarzite dal……………al…… - Pietre da taglio dal……………al……. - Sabbie silicee dal……………al…….. - Marne da cemento dal……………al…… - Pomice dal……………al………… 4.2 EDILIZIA (0=NO 1=SI) ( ) - Civile dal……………al……………. - Industriale dal……………al…………. - Coibentatore dal……………al……… - Catramista dal……………al……………. - Minatore (gallerie stradali) dal……………al……………. - Industria del cemento dal……………al……………. 4.3 INDUSTRIA SIDERURGICA - (0=NO 1=SI) ( ) dal……………al……………. Ghisa/acciaio/ferro - Alluminio dal……………al……………. - Piombo dal……………al……………. - Raffinazione nichel dal……………al……………. - Acciai speciali dal……………al……………. - Preparazione sabbie e terre dal……………al……………. - Preparazione anime (specificare tipo) dal……………al……………. - Formatura/ramolaggio dal……………al……………. - Colata dal……………al……………. - Distaffatura/sterratura dal……………al……………. - Sbavatura/sabbiatura dal……………al……………. 4.4 INDUSTRIA DELLA GOMMA - Mescole (0=NO 1=SI) ( ) dal……………al……………. Tesi Sperimentale di Specializzazione 71 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica - Calandratura/trafilatura dal……………al……………. - Vulcanizzazione/altro dal……………al……………. - Altro dal……………al……………. 4.5 INDUSTRIA DELLE MATERIE PLASTICHE (0=NO 1=SI) - Mescole dal……………al……………. - Stampaggio a caldo dal……………al……………. 4.6 INDUSTRIA CHIMICA - Calandratura/trafilatura () dal…………al……………. - Altro dal…………al…………… (0=NO 1=SI) ( ) - Raffinerie dal……………al……………. - Prod. Collanti/adesivi dal……………al……………. - Prod. Diserbanti (specificare tipo) dal……………al……………. - Prod. Pesticidi (specificare tipo) dal……………al……………. - Prod. Fertilizzanti (specificare tipo) dal……………al……………. - Vernici dal……………al……………. - Industria farmaceutica dal……………al……………. - Industria cosmetica dal……………al……………. - Coloranti (specificare tipo) dal……………al……………. - Industria intermedi dal……………al……………. - Altro dal……………al……………. 4.7 CONCERIA/INDUSTRIA DEL CUOIO (0=NO 1=SI) dal……………al……………. Descrizione della mansione 4.8 INDUSTRIA TESSILE ( ) (0=NO 1=SI) ( ) □ Fibre naturali (specificare tipo) dal……………al……………. □ Amianto dal……………al……………. □ Fibre vetrose dal……………al……………. □ Fibre sintetiche (nylon-rayon-viscosa) dal……………al……………. □ Preparazione fibra dal……………al……………. □ Cardatura dal……………al……………. □ Filatura dal……………al……………. □ Tessitura dal……………al……………. □ Tintura dal……………al……………. □ Altro dal……………al……………. 4.9 INDUSTRIA METALMECCANICA (0=NO 1=SI) ( ) - Macchine utensili dal……………al……………. - Saldatura ossiacetilenica dal……………al……………. - Saldatura a filo continuo dal……………al……………. - Saldatura ad elettrodo dal……………al……………. - Altre saldature (specificare) dal……………al……………. - Verniciatura a spruzzo dal……………al……………. - Verniciatura a pennello dal……………al……………. Tesi Sperimentale di Specializzazione 72 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica - Verniciatura elettrostatica dal……………al……………. - Montaggio dal……………al……………. - Altro dal……………al……………. 4.10 INDUSTRIA DEL LEGNO (0=NO 1=SI) ( ) - Lavorazione su macchine dal……………al……………. - Montaggio dal……………al……………. - Verniciature dal……………al……………. - Lucidatura dal……………al……………. - Legni nazionali dal……………al……………. - Legni esotici dal……………al……………. - Lavoro forestale dal……………al……………. - Altro dal……………al……………. 4.11 GALVANICA (0=NO 1=SI) ( ) Detersione preliminare dal……………al……………. Decapaggio dal……………al……………. Risciacquatura dal……………al……………. Asciugatura dal……………al……………. Pulitura dal……………al……………. Sgrassatura dal……………al……………. Neutralizzazione dal……………al……………. Essicazione dal……………al……………. Nichelatura dal……………al……………. Cromatura dal……………al……………. Deposizione di altro metallo dal……………al……………. 4.12 AGRICOLTURA (0=NO 1=SI) ( ) - Tipo di coltivazione dal……………al……………. - Uso di pesticidi (specificare tipo) dal……………al……………. - Uso di diserbanti (specificare tipo) dal……………al……………. - Uso di fertilizzanti (specificare tipo) dal……………al……………. - Trattorista dal……………al……………. - Altro dal……………al……………. 4.13 TRASPORTI (0=NO 1=SI) ( ) - Autista dal……………al……………. - Camionista dal……………al……………. - Macchine mov. terra dal……………al……………. - Meccanico dal……………al……………. - Altro dal……………al……………. □ ALTRE ATTIVITA’…………………………….. dal…………....al……………. Tesi Sperimentale di Specializzazione 73 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica 5 Hobbies E Sport (0 = No; 1 = Si)……… ( ) 6 Medicinali Omeopatici (0 = No; 1= Si) Dal……………….Al………………………( ) 7 Antiacidi. (0 = No; 1= Si) Dal…………………….Al………………………………( ) 8 Numero e tipo di otturazioni dentarie in Amalgama 9 Contatto Con Animali Domestici (0 = No; 1 = Si) ( ) 10 Traumi, Fratture (0 = No; 1 = Si) ( ) 11 Folgorazioni ( ) 12 Endoprotesi (0 = NO; 1 = SI) ( ) 13 SCHEGGE METALLICHE RITENUTE (0 = NO, 1 = SI) ( ) 14 CONSUMO DI LATTE……………..LITRO/DIE………………. 15 CONSUMO DI PESCE (0 = NO; 1 = fino a due pasti/settimana; 2 = > due pasti/settimana) ( ) 16 USO DI ACQUA DAI POZZI (0 = NO; 1 = SI) ( ) 17 USO DI INTEGRATORI MINERALI- PRODOTTI DIETETICI- PRODOTTI DA ERBORISTERIA (0 = (0) (0 = No; 1 = Si) USO DI STOVIGLIE IN ALLUMINIO 19 TUBATURE IN PIOMBO 20 TINTURE PER CAPELLI (>5) DAL…………..AL………….. NO; 1 = SI) DAL………………..AL………….. …. …………… ( 18 (1-5) ) (0 = NO; 1 = SI) DAL…………..AL………….. (0 = NO; 1 = SI) ( ) DAL…………..AL………….. ( ) ( ) (0 = NO; 1 = SI) DAL………………….AL……………………..TIPO…………………….COLORE…………………….. Consenso scritto al trattamento dei dati sanitari personali (art 22 Legge 675/96) Il sottoscritto……………………………….nato…………………………….il……………..……………………………….. Esprime il proprio consenso alla raccolta, trattamento e archiviazione dei propri dati personali con la finalità di indagine epidemiologica ai fini preventivi. Data…………………………………… Firma………………………………. Tesi Sperimentale di Specializzazione 74 Esposizione Professionale a Metalli Pesanti e Sclerosi Laterale Amiotrofica