Non tutti gli individui rispondono allo stesso modo, nelle stesse condizioni di esposizione, a una sostanza esogena (xenobiotico, cioè non proveniente dal nostro organismo) o endogena (cioè derivante dal metabolismo del nostro organismo. Vedi per esempio l’intolleranza al lattosio). Come abbiamo visto nel post precedente, spesso vi sono differenze individuali significative nell’assorbimento, nell’accumulo, nella distribuzione e nella eliminazione che predispongono l’individuo agli effetti tossici degli xenobiotici.

Per la popolazione in generale l’esposizione anche a quantità elevate di una sostanza esogena potenzialmente tossica, non porta necessariamente a un danno per l’organismo. Esistono però alcuni gruppi di persone, definiti sottopopolazioni suscettibili, che sono a maggior rischio per esposizione o per suscettibilità, dovuta sia a fattori come l’età (bambini e anziani) sia a stati fisiopatologici (ad esempio gravidanza, malattie epatiche, renali o respiratorie).

Sostanze chimiche e bambini

Durante il ciclo vitale si susseguono progressivi cambiamenti di natura anatomica, biochimica e fisiologica. È importante quindi, dal punto di vista della valutazione del rischio tossicologico, tenere conto delle differenti fasce di popolazione, come i bambini, gli anziani e le donne in gravidanza, che possono rispondere alla esposizione degli xenobiotici con una diversa sensibilità.

Rispetto agli adulti i bambini hanno bisogno di energia maggiore per la crescita e lo sviluppo, quindi di una più elevata assunzione di ossigeno e cibo per chilo di peso corporeo. Questo determina esposizioni più alte per inalazione e ingestione a contaminanti presenti nell’ambiente e negli alimenti.

Inoltre, i bambini piccoli hanno un maggiore assorbimento a livello gastrointestinale e una funzionalità enzimatica ancora immatura, nonché, considerata la loro aspettativa di vita, sono soggetti a un'esposizione potenzialmente più lunga. Quindi, a causa di diversi aspetti fisiologici e legati allo sviluppo i bambini sono più suscettibili agli xenobiotici.

Ad esempio, l’assorbimento del piombo a livello gastro-intestinale è maggiore nei bambini (assorbimento 40%) rispetto agli adulti (assorbimento 5-15%). Il piombo (un contaminante ambientale che si trova sia in natura sia come risultato di attività dovute all’uomo) dopo essere stato assorbito e distribuito ai tessuti molli (inclusi fegato e rene) e al tessuto osseo dove si accumula nel tempo, può passare la barriera emato-placentare e arrivare al feto, come pure al neonato attraverso il latte materno.

Sostanze chimiche e gravidanza

Le donne in gravidanza così come le donne che allattano sono da considerare gruppi sensibili in quanto le sostanze chimiche presenti nel sangue materno possono superare la placenta e raggiungere l’embrione nel periodo organogenetico e il feto nel periodo fetale, nonché il neonato attraverso il latte durante il periodo postnatale.

La barriera placentare, che in passato veniva ritenuta impermeabile agli xenobiotici, è attraversata non solo da un gran numero di sostanze essenziali per il nutrimento e la crescita del feto ma anche da diversi agenti chimici causanti attività teratogena (sostanze che possono indurre malformazioni congenite), come l’alcol e diversi farmaci, o biologici come il virus della rosolia o batteri patogeni,.

Ricordiamo la tragedia della talidomide nei primi anni ‘60 dove l’utilizzo del farmaco antiemetico durante la gravidanza causò gravi malformazioni congenite in oltre 10 mila bambini. Analogamente anche la sindrome da dietilstilbestrolo (DES) è stata collegata all’utilizzo durante la gravidanza del DES, farmaco prescritto tra il 1940 e 1970 contro la minaccia d’aborto.  L’utilizzo del DES ha portato a malformazioni dell'apparato riproduttivo, diminuzione della fertilità e aumento del rischio di tumore vaginale e alla cervice dell’utero nelle figlie delle donne esposte.  

È chiaro che negli ultimi decenni si è vista la necessità di una riconsiderazione degli aspetti tossicologici non solo dei farmaci, ma anche di innumerevoli sostanze di origine naturale e industriale portando ad un’espansione della ricerca in ambito tossicologico.  In questo contesto, gli studi tossicologici che vengono svolti durante l’identificazione del pericolo (prima fase della valutazione del rischio) comprendono anche prove di tossicità dello sviluppo (teratogenesi) su specie diverse.

Sostanze chimiche e anziani

Infine, così come per i neonati e i bambini, anche per gli anziani l’età può influenzare la tossicità indotta dagli xenobiotici. La motivazione è da ricercarsi nella maggiore vulnerabilità agli effetti tossici dovuta a una riduzione della capacità dell’organismo di metabolizzare le sostanze xenobiotiche, di una minore efficienza del sistema immunitario e di una ridotta capacità di escrezione come ineludibile conseguenza del mutamento fisiologico e metabolico dell’organismo.

Pertanto, nelle valutazioni tossicologiche è importante tener conto delle fasce “sensibili” all’interno della popolazione. Ad esempio, nella maggior parte delle volte durante la fase della caratterizzazione del pericolo in seguito a esposizione per via orale, la dose giornaliera ammissibile (o DGA: rappresenta la quantità tollerabile di una sostanza che un uomo, in base al suo peso, può assumere giornalmente e per tutta la vita senza effetti avversi riconoscibili secondo lo stato attuale delle conoscenze) è stabilità applicando un fattore di sicurezza che considera tra gli altri parametri anche la diversa suscettibilità individuale nella specie umana.