30 aprile 2019
❌ Quando una sostanza diventa un #veleno?
La tossicologia moderna si è fondata sull’enunciato di Paracelso (1492-1541): “Omnia venenum sunt: nec sine venenum quicquam existit. Dosis sola facit ut venenum non sit”, che sottolinea il fatto che tutte le sostanze sono potenzialmente tossiche: dipende dalla quantità, cioè dalla “dose”, dell’agente tossico o di un suo prodotto di trasformazione (metabolita, prodotto di degradazione).
Se per i tossici e le tossine naturali vale la regola che incrementando la dose aumenta la probabilità di provocare un effetto avverso, ciò non si può affermare per i nutrienti essenziali (proteine, vitamine, carboidrati e lipidi) per i quali non solo l’eccesso ma anche la carenza può causare effetti avversi.
Ogni giorno, attraverso le diverse vie di esposizione, come la cute, l’apparato respiratorio e quello gastro-intestinale, il sangue si arricchisce di sostanze potenzialmente tossiche che possono permanere nell’organismo senza modificarne gli equilibri biologici poiché non viene raggiunta la dose al di sopra della quale si possono manifestare gli effetti avversi/tossici.
La dose-soglia tossicologica, definita come il livello al di sotto del quale non si manifesta tossicità, è calcolata dalla correlazione tra la dose e la risposta biologica o curva concentrazione-effetto derivante da studi epidemiologici e studi sperimentali basati sui principi delle scienze tossicologiche.
L’agente tossico deve raggiungere una certa concentrazione per far sì che la risposta possa attuarsi attraverso il malfunzionamento o l’alterazione dei normali equilibri omeostatici. Fino ad una certa concentrazione l’organismo è capace di contrastare la tossicità dello xenobiotico attraverso i processi di difesa e di riparo molto efficaci nel proteggere la salute della popolazione esposta giornalmente a molteplici sostanze tossiche.
Oltre a questi efficaci processi esistono anche dei fenomeni di difesa capaci di inibire la potenziale attività dell’agente tossico. Un esempio può essere quello del Cadmio dove la tossicità è condizionata dalla sintesi epatica delle metallotioneine, proteine a basso peso molecolare, che fungendo da ligandi endogeni del metallo, riducono la concentrazione del Cadmio “libero” circolante nel sangue, rendendolo meno biodisponibile a provocare gli effetti tossici.
Un altro esempio molto efficace è rappresentato dalla azione di alcune molecole presenti nel sangue o nel fegato che sono in grado di legarsi ai tossici e renderli inerti e più velocemente eliminabili dal corpo attraverso le urine.
Bisogna però differenziare gli “effetti indesiderati” dagli effetti tossici che non sono legati necessariamente al concetto di dose-risposta e tantomeno colpiscono tutti gli individui.
Infatti, tra gli effetti indesiderati sono da annoverare le intolleranze alimentari e le allergie. Le intolleranze alimentari sono caratterizzate da reazioni avverse generalmente legate ad un alimento. Sono un fenomeno distinto dalle allergie alimentari, che consistono in una reazione immunitaria dell'organismo a uno specifico componente (di solito una proteina).
Le intolleranze alimentari, dovute ad una anormale reattività a sostanze chimiche, colpiscono singoli individui a causa di una alterata composizione di parti del loro genoma. Alcune sono enzimatiche, ovvero dettate dall'impossibilità, per appunto mancanza di enzimi, di metabolizzare alcuni elementi (per es. l'intolleranza al lattosio).
Le allergie sono una serie di condizioni causate dall'ipersensibilità del sistema immunitario, legate a fattori di ereditarietà, sesso e razza a sostanze generalmente innocue per la gran parte della popolazione. Dal punto di vista immunologico il fenomeno allergico si divide in due fasi: la fase di induzione e la fase di elicitazione.
Durante la prima fase, clinicamente silente e legata alla dose, i linfociti T naif vengono attivati e si differenziano in cellule T della memoria antigene-specifiche. Durante la fase di elicitazione (dose indipendente), dopo il ripetuto contatto con lo stesso allergene, le cellule T della memoria vengono attivate ed esercitano un’azione citotossica.
In conclusione, l’organismo umano ha ben imparato a convivere durante tutto l’arco della vita con le sostanze tossiche circolanti senza che si vada incontro a effetti tossici. Questi ultimi possono sopravvenire allorquando le quantità (“dosi”) a cui si è esposti superino tutti i meccanismi di difesa dell’organismo, quantificate attraverso le soglie di sicurezza definite da agenzie internazionali.
La tossicologia moderna si è fondata sull’enunciato di Paracelso (1492-1541): “Omnia venenum sunt: nec sine venenum quicquam existit. Dosis sola facit ut venenum non sit”, che sottolinea il fatto che tutte le sostanze sono potenzialmente tossiche: dipende dalla quantità, cioè dalla “dose”, dell’agente tossico o di un suo prodotto di trasformazione (metabolita, prodotto di degradazione).
Se per i tossici e le tossine naturali vale la regola che incrementando la dose aumenta la probabilità di provocare un effetto avverso, ciò non si può affermare per i nutrienti essenziali (proteine, vitamine, carboidrati e lipidi) per i quali non solo l’eccesso ma anche la carenza può causare effetti avversi.
Ogni giorno, attraverso le diverse vie di esposizione, come la cute, l’apparato respiratorio e quello gastro-intestinale, il sangue si arricchisce di sostanze potenzialmente tossiche che possono permanere nell’organismo senza modificarne gli equilibri biologici poiché non viene raggiunta la dose al di sopra della quale si possono manifestare gli effetti avversi/tossici.
La dose-soglia tossicologica, definita come il livello al di sotto del quale non si manifesta tossicità, è calcolata dalla correlazione tra la dose e la risposta biologica o curva concentrazione-effetto derivante da studi epidemiologici e studi sperimentali basati sui principi delle scienze tossicologiche.
L’agente tossico deve raggiungere una certa concentrazione per far sì che la risposta possa attuarsi attraverso il malfunzionamento o l’alterazione dei normali equilibri omeostatici. Fino ad una certa concentrazione l’organismo è capace di contrastare la tossicità dello xenobiotico attraverso i processi di difesa e di riparo molto efficaci nel proteggere la salute della popolazione esposta giornalmente a molteplici sostanze tossiche.
Oltre a questi efficaci processi esistono anche dei fenomeni di difesa capaci di inibire la potenziale attività dell’agente tossico. Un esempio può essere quello del Cadmio dove la tossicità è condizionata dalla sintesi epatica delle metallotioneine, proteine a basso peso molecolare, che fungendo da ligandi endogeni del metallo, riducono la concentrazione del Cadmio “libero” circolante nel sangue, rendendolo meno biodisponibile a provocare gli effetti tossici.
Un altro esempio molto efficace è rappresentato dalla azione di alcune molecole presenti nel sangue o nel fegato che sono in grado di legarsi ai tossici e renderli inerti e più velocemente eliminabili dal corpo attraverso le urine.
Bisogna però differenziare gli “effetti indesiderati” dagli effetti tossici che non sono legati necessariamente al concetto di dose-risposta e tantomeno colpiscono tutti gli individui.
Infatti, tra gli effetti indesiderati sono da annoverare le intolleranze alimentari e le allergie. Le intolleranze alimentari sono caratterizzate da reazioni avverse generalmente legate ad un alimento. Sono un fenomeno distinto dalle allergie alimentari, che consistono in una reazione immunitaria dell'organismo a uno specifico componente (di solito una proteina).
Le intolleranze alimentari, dovute ad una anormale reattività a sostanze chimiche, colpiscono singoli individui a causa di una alterata composizione di parti del loro genoma. Alcune sono enzimatiche, ovvero dettate dall'impossibilità, per appunto mancanza di enzimi, di metabolizzare alcuni elementi (per es. l'intolleranza al lattosio).
Le allergie sono una serie di condizioni causate dall'ipersensibilità del sistema immunitario, legate a fattori di ereditarietà, sesso e razza a sostanze generalmente innocue per la gran parte della popolazione. Dal punto di vista immunologico il fenomeno allergico si divide in due fasi: la fase di induzione e la fase di elicitazione.
Durante la prima fase, clinicamente silente e legata alla dose, i linfociti T naif vengono attivati e si differenziano in cellule T della memoria antigene-specifiche. Durante la fase di elicitazione (dose indipendente), dopo il ripetuto contatto con lo stesso allergene, le cellule T della memoria vengono attivate ed esercitano un’azione citotossica.
In conclusione, l’organismo umano ha ben imparato a convivere durante tutto l’arco della vita con le sostanze tossiche circolanti senza che si vada incontro a effetti tossici. Questi ultimi possono sopravvenire allorquando le quantità (“dosi”) a cui si è esposti superino tutti i meccanismi di difesa dell’organismo, quantificate attraverso le soglie di sicurezza definite da agenzie internazionali.