Tossicologia

La tossicologia è la scienza che studia gli effetti sfavorevoli prodotti dalle sostanze chimiche sugli organismi viventi. Tale disciplina è suddivisa in diverse branche fondamentali.

  • La tossicologia descrittiva ha il compito di effettuare prove di tossicità allo scopo di ottenere dati utilizzabili per valutare l’entità del rischio in seguito a esposizione agli agenti chimici.
  • La tossicologia dei meccanismi ha il compito di determinare come tali sostanze esercitino i loro effetti dannosi.
  • La tossicologia normativa giudica se un farmaco o un qualsiasi altro composto chimico comporti un rischio sufficientemente limitato da giustificarne l’impiego per gli scopi proposti.

Il medico deve prendere in considerazione l’eventualità che i sintomi manifestati da un paziente possano essere determinati da sostanze tossiche presenti nell’ambiente o somministrate quali agenti terapeutici. Molte delle reazioni avverse dei farmaci mimano, infatti, i sintomi tipici di alcune malattie.
Vi sono marcate differenze tra i valori della dose letale 50 (DL50) delle varie sostanze chimiche. Alcuni composti risultano letali a dosaggi pari a frazioni di microgrammo (la DL50 per la tossina botulinica è di 10 pg/kg); altri, relativamente innocui, sono letali solo a dosi di grammi o più.
Paracelso (1493-1541) scriveva: “Tutte le sostanze sono veleni; non ve ne è alcuna che non sia un veleno. È la giusta dose che differenzia un veleno da un farmaco”.
Si ha esposizione acuta quando la dose viene dispensata in un’unica soluzione; cronica quando piccole quantità di sostanza vengono somministrate per lunghi periodi di tempo, provocando spesso un lento accumulo del composto nell’organismo.
Inoltre, gli effetti tossici di un farmaco sono spesso da ascrivere ai loro derivati strutturali. In taluni casi possono dipendere, al pari degli effetti terapeutici, da loro metaboliti prodotti in seguito a reazioni enzimatiche, ad esposizione alla luce o a interazione con specie reattive dell’ossigeno.
Spesso sono i metaboliti dei composti chimici ad essere responsabili dei loro effetti tossici. La maggior parte degli insetticidi organofosforici è metabolizzata dal sistema del citocromo P450 a derivati tossici; per esempio, il parathion è trasformato in paraoxon, metabolita stabile che lega e inattiva le colinesterasi. Alcuni prodotti di biotrasformazione non sono chimicamente stabili e sono per questo definiti intermedi reattivi. Un tipico esempio è rappresentato dal metabolita del paracetamolo, specie altamente reattiva che si lega al glutatione; quando il contenuto cellulare di glutatione è depletato, il metabolita si lega alle macromolecole biologiche ed è questo il meccanismo attraverso il quale il paracetamolo provoca la morte delle cellule epatiche.
Molte sostanze chimiche vengono attivate a metaboliti tossici direttamente sulla pelle dalle radiazioni ultraviolette
e/o visibili. In caso di fotoallergia, la radiazione assorbita dal farmaco ne provoca la trasformazione in un derivato più allergenico del composto d’origine.
Il paraquat è un erbicida che provoca gravi lesioni polmonari. La sua tossicità non è dovuta al paraquat stesso o ai suoi metaboliti, ma piuttosto a specie reattive dell’ossigeno che si formano in seguito a riduzione del paraquat con cessione di un elettrone singolo all’ossigeno.

Articolo creato il 2 marzo 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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