I metalli sono elementi naturali onnipresenti nell’ambiente; l’uomo può quindi essere esposto ad essi attraverso l’aria, l’acqua e il cibo. Le principali vie di assorbimento dei metalli sono il tratto gastrointestinale, le vie respiratorie e la cute da cui, verranno distribuiti a vari organi attraverso il sistema circolatorio. Che si tratti di metalli essenziali (es. ferro, rame, magnesio, zinco) necessari per lo svolgimento di numerose funzioni, o di metalli non essenziali (es. arsenico, cadmio, mercurio, piombo), per il manifestarsi degli effetti avversi/tossici, naturalmente, si deve raggiungere una certa concentrazione (dose). Se per i metalli non essenziali aumentando la concentrazione aumenta la probabilità di provocare un effetto avverso, ciò non si può affermare per i metalli essenziali per i quali non solo l’eccesso ma anche la carenza può causare malfunzionamento o l’alterazione dei normali equilibri omeostatici fisiologici.

Tossicità dei metalli

La tossicità dei metalli è ben conosciuta sin dall’antichità. Episodi di intossicazione da piombo, o saturnismo, vengono riportati già dagli antichi Greci e da Ippocrate nel 370 a.C. con la prima descrizione di colica addominale in uomini che si occupavano dell’estrazione del piombo.  Citazione di arsenico e mercurio vengono fatte poi da Teofrasto (260 a.C.) e Plinio il Vecchio (40 d.C.).

La tossicità dei metalli è in funzione della concentrazione che raggiungono a livello cellulare. Per i metalli non essenziali aumentando la concentrazione aumenta la probabilità di provocare un effetto avverso. Tale regola non vale per i metalli essenziali poiché non solo in eccesso di tali metalli si può soffrire di effetti avversi ma anche in carenza.

Diverse condizioni possono modulare e caratterizzare la tossicità dei metalli quali la forma chimica del metallo che determina la facilità di assorbimento, di distribuzione e di raggiungimento dei bersagli intracellulari. In generale, la forma organica è più tossica di quella inorganica, in quanto essendo più liposolubile è in grado di attraversare membrane biologiche quali quella placentare e quella emotoencefalica.

Anche la via di esposizione, la durata, la frequenza dell’esposizione e l’età possono influenzare la tossicità dei metalli. I bambini e le persone anziane sono più sensibili rispetto agli adulti. Nei bambini questo tipo di tossicità è legata al maggior consumo di cibo per chilo di peso corporeo rispetto agli adulti e a un maggior assorbimento gastro-intestinale.

Infine, va ricordato che tra i fattori che influenzano la tossicità dei metalli rientra anche lo stile di vita. Ad esempio, il fumo di sigaretta e il consumo di alcool possono avere un impatto diretto o indiretto sui livelli di intossicazione. Il fumo di sigaretta in quanto contiene esso stesso numerosi metalli tossici, di conseguenza può aumentare l’emivita. L’ingestione di alcool invece può influenzare la tossicità, ad esempio diminuendo l’apporto di metalli essenziali.

Metalli come contaminanti negli alimenti

Sebbene alcuni metalli in traccia siano indispensabili per il regolare svolgimento delle funzioni cellulari e il loro insufficiente apporto può dar luogo a disordini carenziali e a stati di malattia, la presenza dei metalli non essenziali negli alimenti e nell’acqua può causare effetti nocivi. Pertanto, i metalli sono oggetto di attenzione da parte delle autorità internazionali e nazionali.

A livello europeo i valori massimi di diversi contaminanti nei prodotti alimentari, tra cui alcuni metalli, sono stabiliti dal Regolamento CE 1881/2006 e le sue successive modifiche e integrazioni.

Negli ultimi anni l’Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare (EFSA), nell’ambito delle proprie valutazioni del rischio sui contaminanti negli alimenti, ha adottato una serie di opinioni scientifiche sui rischi e i livelli tollerabili di assunzione di mercurio, piombo, cadmio, arsenico e nichel.

Per il metilmercurio (la forma organica del mercurio prevalente nel pesce e nei frutti di mare), il gruppo di esperti scientifici ha proposto una dose settimanale tollerabile (DGT) di 1,3 µg/kg di peso corporeo. Il metilmercurio, grazie alla sua elevata liposolubilità, è ben assorbito a livello gastrointestinale e può passare la barriera ematoencefalica e quella placentare.

Per il piombo, il gruppo di esperti dell’EFSA ha ritenuto che gli attuali livelli di esposizione costituiscano un rischio basso o trascurabile per la salute della maggior parte degli adulti, ma che esistono potenziali motivi di preoccupazione in merito a possibili effetti sullo sviluppo neurologico di feti, neonati e bambini.

Anche il nichel, come gli altri elementi considerati, non è essenziale per l’uomo. Piccole quantità si trovano nell’acqua, nel suolo, nell’aria e nel cibo. È proprio l’alimentazione una delle principali vie di esposizione al nichel. L'ingestione di elevate quantità di nichel, o di alcuni suoi composti, causa avvelenamento con conseguenti disturbi gastrointestinali (quali vomito, nausea, mal di testa e, nei casi più gravi, emorragia gastrica). L’effetto indesiderato più critico però, è la sua capacità di indurre reazioni allergiche. Una volta sensibilizzati al nichel, un successivo contatto con il metallo, indipendentemente dalla modalità di esposizione, produce una vera e propria reazione allergica che si manifesta con una dermatite allergica da contatto (DAC).

In conclusione, occorre ricordare che è sempre buona norma seguire le Raccomandazioni delle Autorità nazionali ed internazionali per la sicurezza alimentare al fine di trarre il massimo beneficio per la salute dagli alimenti, contenendo, nei limiti del possibile, l’esposizione ai metalli. Nei prossimi post, approfondiremo ciò che riguarda i singoli metalli coinvolti nell’ambito della sicurezza alimentare.

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