Tossicità dei metalli

I metalli hanno una distribuzione ubiquitaria e sono i responsabili di accumulo nella catena alimentare. Questi metalli possono accumularsi negli organi ed essere escreti tramite il sudore, l'urina, le feci, la desquamazione della cute ed infine tramite i capelli. L'esame del capello è molto utile per determinare in tempi brevi quando si è venuti a contatto con il metallo tossico, mentre la valutazione che offre risultati più veloci è l'analisi di liquidi biologici, come l'esame delle urine o del sangue.

Il modo con cui i metalli entrano a contatto con il nostro corpo coinvolge essenzialmente la via respiratoria e quella cutanea.
I metalli possono essere suddivisi in:

  • ESSENZIALI come rame, ferro, magnesio e zinco (Cu, Fe, Mg, Zn).
  • NON ESSENZIALI come il cadmio, l'arsenico, il piombo o il mercurio (Cd, As, Pb, Hg).

I primi sono definiti metalli essenziali perché si ritrovano all'interno di cellule e sono necessari per la sopravvivenza delle cellule stesse. Ad esempio il ferro si trova all'interno dell'emoglobina (gruppo - EME) e nel citocromo P450. Metalli pesantiPer tutti i metalli essenziali si deve parlare di tossicità per carenza e per eccesso. I secondi sono definiti metalli non essenziali perché non si dovrebbero ritrovare all'interno del nostro organismo. Essi, infatti, non collaborano all'attività delle cellule, in quanto la loro azione si rivela dannosa per le cellule stesse. A riguardo, sono stati stabiliti dei livelli massimi tollerati dal nostro organismo, entro i quali il metallo non causa nessun effetto nocivo. Superato questo limite stabilito, il metallo accidentalmente assunto può invece causare effetti tossici.
I metalli - oltre ad essere classificati in essenziali e non essenziali - possono essere classificati in organici ed inorganici. La formula chimica è molto importante perché determina la biodisponibilità del metallo per il nostro organismo. La forma organica è molto lipofila, quindi facilmente assorbibile tramite la cute e tramite la BEE. La forma inorganica dei metalli, invece, è molto idrosolubile e presenta un assorbimento molto lento. I metalli inorganici possono essere ugualmente pericolosi, perché per essere eliminati passano attraverso i reni, quindi possono causare nefrotossicità.
In generale i meccanismi con i quali i metalli danno effetti tossici sono:

  • Interazione con i siti attivi degli enzimi, come gruppi -OH, -SH, -COOH, -NH2. Tutti questi gruppi interagiscono con il metallo causando una perdita o una riduzione della funzionalità enzimatica.
  • Spiazzano un metallo essenziale presente in un enzima o in una proteina indispensabile. Il piombo, ad esempio, può sostituire il ferro nella ferritina intestinale, oppure, il piombo può sostituire il calcio in tutti quegli enzimi o quelle proteine che vengono attivati dal calcio.

I siti d'azione possono variare a seconda delle affinità tra metallo e parte del nostro organismo. Ad esempio, il mercurio ed il cadmio prediligono il tessuto renale (nefrotossici), il mercurio ed il piombo quello del SNC (neurotossicità), il cadmio e il piombo quello del sistema riproduttivo, mentre infine alluminio, arsenico, cromo e nichel prediligono il tessuto respiratorio.

La cellula del mammifero può difendersi da possibili eccessi di metalli non essenziali grazie alla presenza di un gruppo di proteine denominato METALLOTIONEINE. Si tratta di proteine che chelano o sequestrano il metallo non essenziale, riducendo così la possibilità che rimanga libero ed esplichi la propria attività tossica. Principalmente, i metalli chelati sono rame, cadmio, zinco, mercurio e piombo.

Uno degli effetti tossici che possono avere i metalli sono le reazioni di tipo allergico, note anche come reazioni di ipersensibilità. I metalli che possono provocare queste reazioni sono il mercurio, l'oro, il platino, il berilio, il cromo ed il nichel. Le reazioni che possono provocare sono quattro.

  • DEGRANULAZIONE DEI MASTOCITIcon liberazione delle IgE;
  • ROTTURA DEI GLOBULI ROSSI con liberazione delle IgG e IgM (anemia emolitica);
  • FORMAZIONE DEL COMPLESSO ANTIGENE-ANTICORPO con liberazione delle IgG e IgM (nefrite glomerulare);
  • DERMATITE DA CONTATTO con proliferazione dei linfociti T E liberazione delle citochine che a loro volta attivano il TNFα. La dermatite da contatto è causata nella maggior parte dei casi dal cromo e dal nichel.

 

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Ultima modifica dell'articolo: 16/05/2016

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