Arsenico danni alla salute e tutele legali

Arsenico danni alla salute e tutele legali. L’ONA e l’Avv. Ezio Bonanni hanno ribadito, più volte, la necessità di una più ampia tutela della salute. In particolare, con riferimento al rischio dovuto all’arsenico, molte volte, presente nell’acqua potabile, con tutela medica e legale. Inoltre, ci sono casi nei quali l'arsenico provoca dei danni di natura occupazionale. Infatti, in molti casi, ci si trova di fronte a vere e proprie malattie professionali.

Infatti, in quest'ultimo caso, grazie all'assistenza medico legale ONA, è possibile ottenere l'indennizzo INAIL arsenico. Le malattie, si distinguono in quelle della lista I e della lista II. In questi casi, è possibile ottenere la tutela legale. Inoltre, è dovuto il risarcimento del danno secondo i crismi propri ed ordinari della responsabilità contrattuale ed extracontrattuale per danni arsenico. 

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Arsenico danni fisici e chimici

L'arsenico è un elemento del V gruppo della tavola periodica degli elementi. Infatti, il suo numero atomico è 33. Quindi, è situato immediatamente a destra della linea spezzata che separa i metalli dai non-metalli. Gli elementi che occupano questa posizione sono detti semi-metalli. In quanto, presentano caratteristiche intermedie fra i primi ed i secondi (Post Baracchi e Tagliabue).

 

Nello stato naturale, l'arsenico è un solido grigio, brillante e friabile, ed è, quindi, detto arsenico metallico. Nella combustione, produce fumi densi di colore bianco che hanno un tipico odore di aglio, che è riscontrato in coloro che ne sono intossicati, e che dall’alito fanno trasparire tale odore. Si tratta, naturalmente, dei casi di intossicazione acuta (Merck Index,1960).

Arsenico: gli effetti citotossici e genetici

Al fine di evidenziare gli effetti lesivi per la salute, occorre osservare che i metalli hanno effetti citotossici e genetici sulla base della posizione nella tavola periodica.  Infatti, gli effetti clastogenici sono proporzionali all'incremento del peso atomico, dell'elettropositività e la solubilità nei lipidi e nell'acqua. Quindi, l'indice di mitosi aumenta con la dose o la durata dell'esposizione.

 

Dunque, l'entità dell'effetto citotossico è proporzionale al tipo di misurazione effettuata, al modo in cui è somministrato e al tipo di tessuto e ad eventuali altre interazioni, in particolare, con altri metalli. In più, rileva l’eventuale formazione di complessi con macromolecole. Infatti, un'attività mitogenica e clastogenica è stata dimostrata per l'arsenico, ma anche per numerosi altri metalli.

 

È dimostrato che anche il sodio, potassio, rame, calcio, stronzio, zinco, cadmio, mercurio, alluminio, tallio, lantanio, cerio, piombo, vanadio, selenio, cromo, hanno questi effetti. In più, anche altri metalli, tra i quali il molibdeno, manganese, ferro, cobalto e nichel (Sharma e Talukder, 1987). Per questi motivi, l’ONA ha sempre perseguito le finalità di prevenzione primaria, mettendo in evidenza che tra gli agenti lesivi non vi è soltanto l’amianto.

Arsenico in natura: dove si trova e i composti

L’arsenico in natura è un solfuro: arsenopirite (FeAsS) e realgar (As4S4). Inoltre, i composti più importanti sono l'arsina (AsH3), l'acido arsenioso (H3AsO3, l'acido arsenico (H3AsO4) e i relativi arseniati (Post Baracchi e Tagliabue).

Arsenico e modi di esposizione

Questo semi-metallo ha proprietà tossiche e, quindi, è utilizzato in parecchi composti chimici, specialmente in agricoltura. 

Infatti, le fonti di inquinamento più importanti sono gli insettici, i rodenticidi, i fungicidi, i prodotti per la protezione del legno. Nei lavoratori del settore primario  in genere l'incidenza di tumori è inferiore ai residenti nelle aree industrializzate. Tuttavia questa statistica viene smentita quando gli agricoltori sono costretti ad usare pesticidi e erbicidi dato che si osserva un netto incremento dei tumori del sangue, della prostata, dell'encefalo, della pelle e dello stomaco (Vineis et al., 1990).  

Impieghi di rilievo sono anche quelli per la manifattura del vetro, la lucidatura e la rifinitura dei metalli, la galvanizzazione  e l'incisione, la placcatura con piombo, la produzione di microchip in silicio. In passato l'arsenico aveva un uso farmacologico nella terapia della sifilide, dell'amebiasi, della psoriasi e dell'epilessia (Harrison, 1990).

Esposizione ad arsenico: rischi lavorativi ed extralavorativi

L’ONA – Osservatorio Nazionale Amianto ha, da tempo, denunciato il fatto che l’arsenico è diffuso, anche per le attività antropiche. Intanto, nella produzione industriale e poi nello smaltimento dei rifiuti. Quindi, è dimostrato il potenziale pericolo per la salute e per l’ambiente. Le modalità di contatto sono molteplici, ed in particolare, l’ingestione delle acque contaminate.

 

In più, c’è tutta la problematica relativa ai cibi contaminati, ragione per la quale si pongono problemi con riferimento alla tutela della salute pubblica. L’ONA ha svolto un importante ruolo per coloro che svolgono attività lavorativa nelle fabbriche in cui c’è il rischio di contaminazione da arsenico.

  

Infatti, gli effetti tossici delle sostanze pericolose, spesso non sono conosciuti ed è, pertanto, necessario adottare un’adeguata, preventiva, valutazione del rischio. Oltre alla norma di cui all’art. 2087 c.c., è rilevante anche quando disposto dal Dlgs. 81/2008.

Sono necessarie misure di confinamento in caso di utilizzo di questi semi metalli e di altre sostanze tossiche. In più, tutti i lavoratori, debbono essere dotati di strumenti di protezione individuale.

 

In più, c’è tutta la problematica dell’esposizione ambientale. In ogni caso, il rischio da contaminazione organica è fondamentale. Dal punto di vista disciplinare bisogna ancora tener presente la difficoltà nell'attribuire le responsabilità dell'inquinamento. L’ONA ha proposto un credito di imposta in favore di coloro che bonificano, ovvero che adottano strumenti di tutela della salute.

Sicurezza nei luoghi di lavoro: realtà o utopia?

Inoltre, è fondamentale la cultura della prevenzione, che è quella primaria. Infatti, è necessario evitare l’esposizione a tutti i cancerogeni e, quindi, anche le modalità produttive debbono prevedere alla rimozione dei rischi alla radice. Per cui, l’ONA sostiene che è necessario non utilizzare queste sostanze dannose e pericolose per la salute, in particolare, l’arsenico.

Industrializzazione del terzo mondo: prevenzione primaria

L’arsenico è un rischio anche per i paesi in via di sviluppo. Infatti, vecchi impianti industriali, sono spesso trasferiti nei c.d. paesi emergenti. Quindi, anche nello sviluppo globale, è necessario tener conto della tutela dell’ambiente, così, da evitare rischi per la salute (Nriagu, 1990). Infatti, un indicatore evidente degli effetti dell'inquinamento è la prevalenza dei casi di tumore nella popolazione generale.

Arsenico ed esposizione lavorativa

Un composto cristallino contenente gallio e arsenico è utilizzato nelle fotocellule solari. Per i lavoratori addetti a questa produzione la respirazione di questo composto può essere un pericolo e per questo motivo sono stati svolti studi su topi e ratti (Mast et al., 1990). Per questi motivi, l’ONA ha insistito nella richiesta di prevenzione primaria.

Arsenico ed esposizione extralavorativa

Il rischio dell’arsenico è molto rilevante con riferimento all’acqua potabile. Quindi, occorre concentrare tutti gli sforzi nella prevenzione primaria, con riferimento al rischio arsenico acqua potabile e cibi. Tra questi, in particolare, ci sono i pesci e i crostacei. Questo rischio è stato investigato in molti studi per misurarne la concentrazione con riferimento alla pericolosità per l’uomo (Ashraff, 1988).

 

Infatti, una ricerca condotta in Florida ha evidenziato che nel tessuto muscolare della coda di alligatore è possibile misurare i livelli di otto metalli. Non solo arsenico, anche rame, zinco, ferro, mercurio, cromo, piombo, cadmio.

 

Quindi, il consumo di questa carne non rappresenta una minaccia per la salute. Tuttavia, altri prodotti ricavati sia da acque dolci che marine, sono esposti allo stesso tipo di contaminazione (Delany,1988). Infatti, l'individuazione di arsenobetaina, metabolita dell'arseniato dell'oceano, prima nell'aragosta, poi in molte altre specie marine che fanno parte della dieta dell'uomo, ha destato molto interesse. Il reperimento di ribofuranosidi contenenti arsenico nelle alghe e la produzione di dimetilarsinoiletanolo dalla loro. La tossicità era valutata con peso corporeo fra l'ottavo ed il 19 giorno di gestazione.

 

I composti studiati non erano fetotossici e teratogeni quando somministrati separatamente ma fetotossici e teratogeni in combinazioni come dicromato/arsenato e dicromato/arsenato/rame. Gli effetti fetotossici erano una diminuzione del peso fetale medio e un incremento del riassorbimento. Quelli teratogeni consistevano nel ritardo della crescita scheletrica, in emorragie interne e sottocutanee.

 

Secondo gli autori, questi effetti rispecchiano una necrosi cellulare generalizzata causata dai metalli in dosi inferiori a quelle richieste per provocare malformazioni d'organo (Mason et al., 1989). La decomposizione anaerobica ha permesso di disegnare un ciclo biologico marino degli arseniati (Edmonds, 1987). Anche l'avvelenamento  del bestiame può cosituire un pericolo. La carne di animali accidentalmente avvelenati con l'arsenico non può essere distribuita per la nutrizione della popolazione (Egyed, 1987). 

Arsenico: importanza e ruolo nella dieta

Tuttavia, non bisogna dimenticare l'importanza nella dieta dell'arsenico e di altri elementi presenti in tracce come il boro, il nichel e il vanadio. Per comprendere la relazione fra questi nutrienti e le funzioni biochimiche dell'organismo umano sono state eseguite ricerche su animali nutriti con diete il cui contenuto di questi elementi era attentamente controllato e variato. I risultati hanno dimostrato che ad esempio il boro è fondamentale per la normale attività del paratormone. Il nichel infuenza l'attività di un enzima vit.B12-dipendente, la metilmalonnilmutasi.

 

Ma per quanto riguarda l'arsenico, nel ratto l'interazione fra questo semimetallo ed il magnesio (elemento indispensabile per il funzionamento del paratormone e di molti altri segnali cellulari in quanto interviene nelle reazioni catalizzate dalle G-proteins) ha un ruolo nella crescita, nella concentrazione di emoglobina e nell'ematocrito. La deprivazione di arsenico dalla dieta provoca una riduzione del numero di globuli rossi e diminuisce la concentrazione plasmatica della taurina. I ricercatori hanno tentato di spiegare questo fenomeno con il fatto che entrambi gli elementi intervengono nel metabolismo della cisteina e della taurina (Hunt, 1991). 

La presenza di metalli pesanti negli alimenti

Tecniche di cristallografia a raggi-X che sfruttano l'emissione di radiazioni indotta dai protoni e di fluorescenza indotta da radioisotopi permettono di quantificare la concentrazione di elementi presenti in tracce nei più comuni alimenti. Così, è stato possibile reperire As in alcune varietà di riso alla concentrazione di 0,2 mg/Kg e piombo nel tuorlo d'uovo di gallina (1,7 mg/Kg). Questi sono dati importanti per gli esperti della nutrizione.

 

In modo simile uno spettrofotometro ad assorbimento atomico ed uno spettrometro ad emissione di argon sono indicatori della presenza di metalli pesanti negli alimenti. Indagini sul merluzzo e sul pescecane hanno dimostrato la presenza di arsenico e di mercurio. Di particolare interesse è il comportamento di quest'ultimo, perché, le normali procedure di lavorazione e di lavaggio del pesce provocano una diminuzione del contenuto di arsenico ma non di mercurio (Mogami,1989). In Germania, è stato vietato il consumo di carni, latte e uova provenienti da determinate fattorie.

 

Le misurazioni effettuate  hanno fornito le seguenti indicazioni: i cereali non sembrano essere un sensibile bersaglio dell'inquinamento da metalli pesanti così come il latte e il muscolo degli animali da allevamento; al contrario il fegato e il rene contengono concentrazioni pericolose di arsenico, cadmio e piombo. La concentrazione in questi tessuti aumenta con l'età dell'animale (Schwarz, 1991). 

Le ricerche dell'Università di Washington

Un rischio più elevato di esposizione è ovviamente legato ai residenti nelle vicinanze di impianti che lavorano l'arsenico. Ricercatori dell'Università di Washington hanno compiuto importanti studi sull'esposizione all'arsenico negli abitanti di una comunità vicino ad una fonderia di rame inattiva. Il campionamento ha riguardato 121 famiglie (435 persone) che abitavano entro 8 miglia dalla fonderia. Dieci altre famiglie (31 persone) di una area non contaminata sono servite per il confronto delle misurazione. 

Arsenico: le diverse concentrazioni

Arsenico

Gli indici di esposizione sono la concentrazione di arsenico nelle urine, nei capelli e nell'acqua usata per lavarsi le mani. La concentrazione media nelle urine è la seguente: residenti a 0,5 miglia = 11,4 ppb, residenti a 3 miglia = 9,1 ppb, confronto = 9,5 ppb. Quando stratificati per età e sesso, i campioni di urine evidenziavano concentrazioni molto più alte per i bambini di età inferiore ai 7 anni (bambini = 48 ppb, bambine = 24,5). L'acqua di lavaggio delle mani mostrava che le concentrazioni rispettivamente a 0,5, 6,3 miglia e confronto erano 2,5, 0,2 e 0,1 µg per mano.

 

Le concentrazioni nei capelli a 0,5 e 6,3 miglia erano 3,7 e 0,4 ppm. La concentrazione nella frutta e nei vegetali era di 1,8 ppm. Il valore nell'acqua potabile variava fra 0,4 e 1 ppm. Le concentrazioni medie del suolo a 0,5 e 6,3 miglia erano rispettivamente 215 e 18,5 ppm. La regressione lineare e l'analisi di questi dati indicano che la più importante fonte di esposizione è il suolo e ovviamente la stessa fonderia. Le concentrazioni nelle urine erano significamente superiori solo nei residenti entro le 0,5 miglia e per i bambini i valori nelle urine sono correlati a quelli dell'acqua di lavaggio delle mani.

 

Pertanto la via di ingresso principale è l'ingestione che nei bambini è incrementata dalla cattiva abitudine di portare le mani alla bocca. L'inquinamento aereo e la risospensione nell'aria di particelle sparse sul suolo non sembra avere importanza (Polissar et al., 1990). Al contrario in 53 dei 79 membri di 17 famiglie che abitavano nei pressi di una fabbrica che usava acetoarsenito di rame furono evidenti i segni di intossicazione cronica da arsenico poiché nelle acque i valori di concentrazione dell'elemento variavano da 5 a 58 mg/l. (Mazudmer et al., 1992).

Arsenico:  inquinamento e i suoi livelli

I limiti di esposizione del NIOSH sono: OSHA PEL ((h-TWA,carcinogen) = 0,01/ m3; NIOSH REL (fino a 15 min = 0,002 mg/m3; ACGIH TLV (8h-TWA, A2 carcinogen) = 0,2 mg/m3 (Anon. 1988). Secondo l'Organizzazione Mondiale della Sanità il limite di concentrazione dell'arsenico nelle acque è 0,05 mg/l. (Mazudmer et al., 1992). Un'assunzione media che varia da 10 a 45 µg/die è inevitabile. Anche per l'EPA lo standard corrente è di 50 µg/l. nelle acque potabili.

 

Lo standard della Royal Commission di Londra elaborato nel 1903 è di circa 100 µg/die. Bisogna tener presente che fonti di inquinamento come il trattamento inadeguato dei rifiuti industriali possono portare a concentrazioni nelle acque potabili fino a 60 mg/l (Mazumder et al., 1992). L'azione cancerogena dell'As sembra dipendere dall'induzione di oncogeni virali e presenta una relazione lineare con la dose somministrata. L'arsenico induce ipo- ed iperpigmentazione cutanea (importanti indicatori biologici di danno), ipercheratosi palmari e plantari, Bowen's disease, tumori del polmo-ne,  della vescica e della pelle.

 

Studi epidemiologici e 50 casi di tumore del polmone e 250 di tumore della pelle causati dall'esposizione lavorativa nel 1980 negli Stati Uniti indicano che la dose soglia necessaria è di 400 µg/die (Stohrer, 1991). La DL50 per l'arsenico è 130-300 mg (Harrison, 1990). Esistono programmi che permettono di calcolare le concentrazioni di sostanze chimiche e di simulare il livello di esposizione massimo raggiungibile in una determinata area e nelle acque. Questo tipo si software seguendo dati di salute pubblica è in grado di prevedere un impatto ambientale inaccettabile (Whetzel, 1989). Per fortuna, quando cessa l'immissione di inquinante nell'ambiente, l'arsenico viene rapidamente eliminato (Mossop,1989).

L'arsenico e l'assorbimento per l'uomo

Arsenico

L'assorbimento dell'arsenico avviene attraverso la pelle, i polmoni e il tubo digerente. Quest'ultimo è responsabile dell'introduzione dell'80% della quantità che quotidianamente assumiamo. L'assorbimento è più efficace per i composti inorganici che si concentrano elettivamente nei globuli bianchi.

 

La distribuzione a tessuti come la cute, il fegato, i reni, i polmoni e la milza avviene entro 24h. L'accumulo nel tessuto osseo, nei capelli e nelle unghie richiede due settimane. L'arsenico inorganico attraversa la barriera placentare ma non quella ematoencefalica.

Le vie di escrezione sono le urine (90-95%), le feci (4%), la  bile e la saliva (Harrison, 1990). Tuttavia, secondo uno studio di Mossop, ci sono indicazioni che l'arsenico non passa dalla madre al feto o al bambino, nè attraverso la barriera placentare nè attraverso il latte materno (Mossop, 1989).    

 

Le cellule di molti mammiferi, comprese quelle di uomo, sono capaci di metilare l'arsenico inorganico ad acido  metilarsenico e acido dimetil-arsenico. Studi di genotossicità, che includevano la frequenza in metafase di scambi di cromatidi fratelli, per nove composti organici e tre inorganici hanno dimostrato che i composti inorganici e soltanto il dimetilarsenico fra quelli organici, inducono cromosomi tetraploidi e arresti mitotici. Questo indica che l'arsenico svolge la sua attività cancerogena sia prima che dopo attivazione all'interno dell'organismo (Endo et al., 1992). 

Metabolismo dell'arsenico: influenza della cirrosi epatica

La cirrosi epatica influenza il metabolismo dell'arsenico. Uno studio condotto  su 13 soggetti normali, 18 con malattie di vario tipo e 38 con cirrosi epatica ha preso in considerazione la quantità di composti metilati dell'arsenico escreti nelle urine attraverso la spettrometria ad assorbimento atomico dopo la somministrazione di una piccola dose di arsenico inorganico. Nei controlli e nei soggetti con malattie di vario tipo la quantità di metil-arsenico e di dimetil-arsenico era simile, mentre nei cirrotici c'era una netta prevalenza di dimetilarsenicato (Geubel et al., 1988). 

Arsenico: accertamento della tossicità sugli animali

Una serie di esperimenti e campionamenti è servita per delineare la biotrasformazione dell'acido dimetilarsinico nel topo, nell'hamster e nell'uomo. I topi e gli hamsters hanno ingerito una singola dose di 40 mg/Kg di questo composto e dopo 48 h campioni di feci ed urine sono stati raccolti. L'unico uomo che faceva parte dello studio ha ingerito una quantità di sostanza per produrre una dose di 0,1 mg/Kg di peso corporeo. (La quantità di metaboliti nelle urine e nelle feci è stata valutata impiegando tecniche di cromatografia a scambio ionico, elettroforesi su carta, cromatografia su strato sottile, gas-cromatografia a generazione di arsina, spettrometria ad assorbimento atomico  e la spettrometria di massa gas-cromatrografica).

 

Meno dell'1% dell'arsenico somministrato era ancora presente nell'organismo degli animali dopo 48 h. L'eliminazione fecale ammontava al 42% per gli hamsters e al 29% per i topi. L'escrezione dell'acido dimetil-arsenico era per l'80%-85% in forma non metabolizzata,  per il 13-15% in forma complessa (nelle urine il 3,5-6,4% come ossido di trimetil-arsina). Nell'uomo i risultati sono simili (Marafante et al., 1987).

Arsenico: metabolismo e modalità di escrezione

Per conoscere il metabolismo e l'escrezione dell'arsenico sono stati effettuati studi che hanno evidenziato evidenti correlazioni fra esposizione ed escrezione urinaria. I volontari che hanno preso parte alla ricerca dovevano astenersi dal consumare fonti conosciute di arsenico con la dieta e dovevano ingerire una singola dose di arsenico con una quantità prestabilita di pesce e altre dosi ripetute di arsenico  pentavalente.

 

I tre volontari hanno  ingerito nel primo esperimento gamberi che contenevano arsenico alla concentrazione di 13,9 mg/Kg che corrispondeva ad un consumo totale di 541 µg per il soggetto A, 538 µg per il soggetto B e 537 µg per il soggetto C. Nel secondo esperimento due volontari hanno bevuto un litro di acqua minerale che costituiva una singola dose di 200 µg di arsenico inorganico. Nel terzo esperimento un volontario assumeva per tre volte al giorno 100 ml di acqua minerale per 10 giorni in modo tale da ingerire una dose quotidiana di 66 µg. Tutti questi modelli di somministrazione hanno causato un netto incremento  dei valori di arsenico riscontrato nelle urine  ed un ritorno ai valori basali solo parecchi giorni dopo.

 

Nel primo studio l'arsenobetaina era il principale metabolita eliminato secondo una cinetica che prevedeva due tempi di dimezzamento, uno di 6,9-11 h ed un secondo di 75,7h. Gli altri due studi hanno dimostrato che l'arsenico pentavalente viene immediatamente ridotto in forma trivalente  ed in seguito trasformato in acido metil-arsenioso e dimetil-arsenico (Johnson e Farmer, 1991). In ogni modo rimane fondamentale la via di ingresso dato che esperimenti su animali hanno dimostrato che questi sopravvivono bene in atmosfere ricche di arsenico purchè i cibi siano non contaminati. Se invece  il cibo proviene da aree contaminate essi muoiono rapidamente (Mossop, 1989).

Arsenico: rilevanza concentrazioni nei tessuti

Si tratta degli indicatori biologici di esposizione arsenico, che sono molto rilevanti. L’ONA anche grazie alla collaborazione del Prof. Giancarlo Ugazio, ha potuto ricostruire scientificamente le condizione di rischio di questo semi metallo.

  

Numerosi studi mettono in evidenza che la quantità di arsenico assorbita dall'organismo si riflette nella quantità escreta nelle urine (ohnson e Farmer, 1991), tuttavia non è possibile ricavare alcun vantaggio dal punto di vista clinico sulla previsione della tossicità. Infatti, sintomi di tossicità sono già evidenti ad una concentrazione di 0,25 ppm, mentre altri soggetti possono eliminare arsenico alla concentrazione di 1 ppm senza nessun sintomo o segno (Mossop). Comunque i valori delle urine devono orientativamente mantenersi al di sotto dei 5 µg/die (Harrison, 1990).     

Arsenico e mutazione di concentrazione nei capelli

La misurazione della concentrazione di arsenico nei capelli è un valido indicatore dell'esposizione al tossico. Fra il 1971 ed il 1987 in una regione del sud-est dell'Ungheria 25648 persone hanno usato acqua "potabile" la cui concentrazione di arsenico eccedeva il limite di 0,1 mg/l. 20.836 persone di un'area con livelli di As nelle acque inferiore, hanno fornito 230 campioni di capelli per il confronto. Furono analizzati in totale 2.059 campioni di capelli che dimostrarono concentrazioni di arsenico superiori alla norma nei casi corrispondenti ad aree dove le acque erano più inquinate (Boerzsoenyi et al., 1992). Tuttavia Mossop fa notare che la polvere di arsenico caduta sui capelli viene assorbita e non può più essere lavata via. Questo fatto può essere fuorviante se si intende usare il campionamento dei capelli per l'esposizione correlata con l'inquinamento atmosferico (Mossop, 1988).

 

In una facoltà di medicina giapponese sono stati raccolti 104 campioni di urine  e 100 campioni di capelli. In entrambi i tipi di campioni sono stati ricercate quattro specie chimiche dell'arsenico, la forma inorganica, l'acido metil-arsenioso, l'acido dimetil-arsenico, i composti trimetil-arsenici e poi l'arsenico totale. I composti metilati costituivano il 90% dell'arsenico presente nelle urine. Nei capelli invece la maggior parte dell'arsenico presente era inorganico e l'arsenico trimetilato era completamente assente a causa della sua rapida eliminazione dall'organismo. I valori di arsenico inorganico rappresentano nel soggetto normale la quota normalmente assunta con la dieta e sono importanti per il confronto con l'esposizione lavorativa (Yamato, 1988).

 

Una significativa ricerca ha confrontato la concentrazione di arsenico in vari tessuti per individuare una correlazione fra la concentrazione di metalli pesanti nei capelli e nei vari organi. I dati riguardanti l'arsenico hanno evidenziato un'associazione fra arsenico presente nei capelli e nella corticale del rene (Zhuang G et al., 1991). 

Arsenico e la sua presenza nelle unghie

Le unghie sono un altro tessuto nel quale è possibile reperire tracce di arsenico come di molti altri elementi. Concentrazioni variabili da 40 a 800 ppm sono state trovate per il calcio, magnesio, fosforo, sodio, potassio, ferro, zinco e alluminio. Sono state trovate tracce di altri elementi non superiori a 0,5-5 ppm  In particolare le abitudini di vita e dietetiche sembrano essere responsabili delle differenze riscontrate in diverse aree geografiche come Giappone, India, Polonia, Canada e Stati Uniti. Così i campioni di unghie ottenuti da giapponesi contengono alti livelli di mercurio, ferro e alluminio a causa forse dell'elevato consumo di pesce. Le donne di giovane età hanno valori superiori a quelli degli uomini per i seguenti metalli: arsenico, nichel, rame, cadmio e cromo. Tuttavia, la differenza fra i due sessi si riduce con l'età (Takagy et al., 1988). 

Concentrazione di arsenico nelle urine

È stato osservato che nei roditori l'esposizione all'arsenico modifica l'escrezione di porfirinuria. Per verificare se un fenomeno simile si verifica anche nell'uomo sono stati misurati i valori di uroporfirina, coproporfirina e arsenico totale nelle urine. I campioni sono stati raccolti da 21 individui esposti cronicamente all'arsenico a causa dell'acqua potabile (0,390 mg/l) e 19 controlli esposti a 0,012 mg/l. I soggetti esposti avevano concentrazioni di arsenico totale nettamente più alti. L'escrezione della porfirina urinaria non era aumentata sebbene il rapporto coproporfiri-na/uroporfirina fosse diminuito a causa di una diminuzione della coproporfirina e di un aumento dell'uroporfirina.  Molti soggetti esposti cronicamente all'arsenico hanno un rapporto coproporfi-rina/uroporfirina inferiore all'unità (Garcia-Vargas et al., 1991).

Arsenico: gli indicatori biologici di danno

La capacità di indurre trasformazioni cellulari è stata studiata anche su fibroblasti umani  di cute. Sia l'arsenito che l'arsenato di sodio ma non l'arsenato di potassio aumentano la frequenza di colonie che hanno perso l'inibizione da contatto e l'ancoraggio. La frequenza aumentava fino a 11-14 giorni di coltura e poi diminuiva progressivamente. Tutti i sali però erano in grado di indurre gruppi di cellule che dimostravano una maggior efficienza nel rivestire lo strato di agar. L'indipendenza dall'ancoraggio era indotta nei fibroblasti indipendentemente da altri markers di trasformazione cellulare in vitro come mutazioni della oubaina-resistenza e della 6-tio-guanina resistenza (Biedermann e Landolph, 1987).

 

Durante le prime fasi dello sviluppo dell'embrione le Gap Junctions hanno un ruolo fondamentale nella comunicazione e differenziazione cellulare. Se si considera che l'arsenico fa parte di quelle sostanze (dieldrina, etileneglicol-monometil-etere, etanolo, piombo, mercurio e zinco) in grado di alterare il normale funzionamento di questa comunicazioni giunzionali, si comprendono facilmente i potenziali rischi di conseguenze avverse sulla riproduzione. Sono state usate tre linee cellulari: la linea V79 derivata da polmone di embrione di hamster cinese, la linea HT proveniente da teratocarcinoma umano e la linea SK-UT-1 di un leiomiosarcoma umano dell'utero. In almeno una di queste linee cellulari ogni sostanza era in grado di inibire il funzionamento delle gap junctions. Questo stesso esperimento ha permesso di evidenziare un ruolo importante del c-AMP nel modulare il funzionamento di queste comunicazioni cellulari forse con la sintesi di nuove proteine (Caruso, 1988). 

Arsenico: cancerogenicità per il tratto respiratorio

L'esposizione di cellule fetali di trachea umana e di ratto in coltura a dosi note di arsenico ha fornito risultati molto importanti. Nella trachea fetale umana 1 µmol di arsenico induce iperplasia dell'epitelio, 3-9 µmoli inducono iperplasia e atipia nell'epitelio e iperplasia e metaplasia squamosa nell'adenoepitelio. Il medesimo tipo di esposizione nelle cellule di ratto non ha provocato gli stessi effetti, pertanto l'arsenico può essere cancerogeno per il tratto respiratorio umano ma non per quello di ratto (Dong J., 1990). 

Acido dimetil-arsenico: la formazione di cellule tetraploidi

La complessità dello studio delle sostanze tossiche è accentuata dal fatto che composti diversi, contenenti lo stesso elemento oggetto di studio, possono manifestare comportamenti differenti. Così fra nove composti organici e tre inorganici dell'arsenico solo l'acido dimetil-arsenico, in un ambito di concentrazione fra 0 e 250 µg/ml, stimola la formazione di cellule tetraploidi sia sulla linea V79 di hamster cinese sia su linfociti umani. Le cellule tetraploidi presentano la caratteristica di essere meno abili nella divisione cellulare  e di possedere un ciclo cellulare più lento. Questo composto potrebbe essere un importante fattore della tossicità dell'arsenico (Endo et al., 1992). 

Arsenico: stimolazione e proliferazione dei linfociti umani

In effetti anche altre ricerche hanno evidenziato che l'esposizione cronica all'arsenico può alterare la stimolazione e la proliferazione dei linfociti umani. In realtà linfociti in coltura prelevati da soggetti esposti cronicamente all'arsenico presentano una cinetica del ciclo cellulare più lenta di quella di linfociti prelevati da soggetti normali. Allo stesso modo, in linfociti esposti in vitro a concentrazioni di arseniti e arseniati dell'ordine di 100, 10 e 1 nM (valori simili a quelli del sangue intero degli esposti), si poteva osservare un'inibizione della proliferazione dose-dipendente (Gonsebatt et al., 1992).   

Arsenito e generazione dei tumori polmonari

Un composto che sembra rivestire un ruolo importante nella genesi dei tumori polmonari è l'arsenito mentre il trisolfuro di arsenico anche a grandi concentrazioni nel sangue è inattivo. Per ricavare informazioni a proposito è molto utile il test dei micronuclei di midollo osseo di topo. Il midollo osseo prelevato dai femori degli animali uccisi dopo un trattamento con di 10 mg/Kg di arsenito di sodio, arsenito di potassio o triossido di arsenico  evidenzia micronucei policromatici e micronuclei normocromatici (Tinwell et al., 1991).

 

Anche l'epidemiologia presenta difficoltà notevoli soprattutto nella scelta dei parametri da usare per quantificare l'esposizione ad una sostanza tossica. Infatti per quanto riguarda l'arsenico, la relazione fra tumore del tratto respiratorio e arsenico nell'aria presenta una curva con concavità verso il basso mentre la correlazione fra lo stesso tipo di tumore e l'arsenico urinario è lineare. Questi risultati evidenziano la netta differenza fra concetti come la concentrazione dell'arsenico nell'aria e la biodisponibilità dello stesso. I dati che hanno permesso di ottenere questa importante informazione sono stati ottenuti da una ricerca di mortalità per cancro condotta su 2802 uomini che hanno lavorato per almeno  un anno nel periodo 1940-1964 in una fonderia di rame in Tacoma, Washington (Interline et al., 1987). 

Arsenico: l'inibizione della riparazione del DNA

L'inibizione della riparazione del DNA è un'altra via attraverso la quale l'arsenico può esercitare i suoi effetti cancerogeni . L'esposizione di cellule HeLa all'arsenico produce gli stessi effetti della deplezione dei tioli non proteici. Infatti, sperimentalmente con la butionina sulfossimina o col dietil-maleato si possono ridurre le riserve cellulari di tioli non proteici fino al 92% del totale. Questa deplezione comporta una maggior sensibilità delle cellule al danno indotto dai raggi X. L'esposizione all'arsenito provoca lo stesso tipo di sensibilizzazione. Inoltre, l'arsenico come altri metalli pesanti inibisce completamente la riparazione del DNA in cellule che hanno già una deplezione di tioli (Snyder e Lachmann, 1989).

Arsenico: intossicazione e danni alla salute

L'intossicazione acuta da arsenico coinvolge numerosi apparati ed organi. A livello del sistema gastroenterico i sintomi e i segni sono bruciore alla gola, disfagia, nausea, vomito, diarrea, alitosi col tipico odore di aglio, dolori addominali. La compromissione dell'apparato cardiocircolatorio è evidenziata dalla cianosi, dalla difficoltà nel respiro e dall'ipotensione. Può verificarsi una miocardite chimica. A livello del sistema nervoso centrale i segni sono confusione, convulsioni e coma. Il rene è colpito da una necrosi tubulare acuta. L'arsenico provoca una depressione del midollo osseo che provoca anemia ed eosinofilia.

 

L'intossicazione cronica da arsenico si manifesta 2-8 settimane dopo l'ingestione. La pelle e le unghie presentano lesioni infiammatorie: eritrodermia, ipercheratosi, iperpigmentazione, dermatite esfoliativa, malattia di Bowen, linee di Aldrich-Meesche che sono strie bianche trasversali nelle unghie. Le mucose della laringe, della trachea e dei bronchi sono colpite da infiammazioni. Si può verificare anche una polineuropatia sensitiva e motoria. La pelle, i polmoni possono sviluppare carcinomi (Harrison, 1990). Bisogna tener presente il possibile ruolo dell'arsenico nella genesi di vasculiti obliteranti come già evidenziato in precedenza a proposito della "blackfoot disease" (Chen et al., 1990).

Arsenico: prevenzione, diagnosi e terapia

La prevenzione si può realizzare solo mantenendo i livelli di esposizione entro i limiti consentiti dalla legge dato che sia le lesioni infiammatorie che quelle neoplastiche, richiedono valori di assunzione superiori a 400 µg/die. La diagnosi si avvale di un'accurata anamnesi lavorativa e dei segni clinici e di laboratorio (test di funzionalità epatica e renale,  l'ematocrito e la formula leucocitaria). Sono indispensabili dati di laboratorio come i livelli di arsenico nelle urine i quali possono presentare rapide oscillazioni. I valori nei capelli e nelle unghie possono evidenziare un'esposizione avvenuta mesi prima.    

 

Il trattamento dell'intossicazione acuta da arsenico richiede l'induzione del vomito con l'ipecacuana. Se il pazienze non è vigile bisogna ricorrere alla lavanda gastrica. Si può in seguito somministrare un chelante dell'arsenico come il dimercaprolo, il quale provoca l'escrezione del composto a livello renale. La dose prevista è di 2-3 mg/kg intramuscolo ogni 6 ore per 24 h e poi ogni 12-24 h per i successivi dieci giorni in modo tale da raggiungere alla fine della terapia livelli urinari di arsenico inferiori a 5 µg/dl/die. Dosi più elevate sono tossiche , ma nelle intossicazioni molto gravi, si possono somministrare dosi di 5 mg/kg. Il succimero DMSA ( acido 2,3-dimercaptosuccinico), analogo idrosolubile del dimercaprolo è meno tossico e più efficace. (Harrison, 1990). 

Arsenico: come eliminarlo dall'organismo

È importante conoscere anche il metabolismo dei ditioli utilizzati per eliminare l'arsenico dai tessuti dell'organismo poiché sono farmaci inusuali dei quali non sono del tutto noti i possibili effetti tossici. Usando la spettrometria ad emissione è possibile studiare la struttura dei composti che vengono escreti nelle urine. Con lo stesso tipo di indagine però applicata direttamente al plasma saranno individuati i tipi di metalli pesanti per i quali questi farmaci sono efficaci. Si deve inoltre studiare l'effetto di questi ditioli esogeni sulla sintesi e sulla ossidazione dei tioli endogeni e del glutatione (Aposhian, 1990). 

 

È importante rispettare i tempi di somministrazione perché un ritardo nella somministrazione del DMSA potrebbe impedire gli effetti positivi sull'organismo. Esperimenti condotti su femmine di topo gravide hanno evidenziato che questo antidoto riduce la letalità embrionale e le alterazioni morfologiche. Riduce inoltre i danni scheletrici (Bosque et al., 1991). Il trattamento dell'intossicazione cronica comporta la somministrazione di d-penicillamina per via orale alla dose di 100 mg/kg pro die, quattro volte al giorno per cinque giorni. La dialisi permette di ottenere una clereance dell'arsenico pari a 80-90 ml/min che corrisponde a 20-100 mg/die. Plasmaferesi ed emodialisi nel caso di scompenso renale sono il trattamento d'elezione (Harrison, 1990).

Arsenico e tutela legale

Sulla base della rilevata eziologia professionale di alcune malattie per via dell'esposizione occupazionale ad arsenico, l'ONA ha sviluppato la tutela legale. Infatti, non si può prescindere dal fatto che lo stesso INAIL ha inserito diverse patologie nella lista I con riferimento all'agente eziologico arsenico, leghe e composti (arsenico tutele legali).

Arsenico: malattie professionali lista I

Arsenico

Le patologie correlate all'esposizione professionale all'arsenico inserite nella lista I dell'INAIL sono:

  • Anemia emolitica (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02)
  • Polineuropatia periferica (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02)
  • Melanoderma (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02)
  • Cheratosi palmo-plantare (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02)
  • Ulcere cutanee (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02)
  • Epatopatia tossica (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02)
  • Tumore del polmone (LISTA I, GRUPPO 6, COD. I.1.02)
  • Tumore della cute (LISTA I, GRUPPO 6, COD. I.1.02)
  • Congiuntivite (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02)
  • Rinite, rinofagite e faringiti croniche (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02)
  • Perforazione setto nasale (LISTA I, GRUPPO 1, COD. I.1.02).

Con riferimento all'inserimento nella lista I dell'INAIL, per le vittime di queste malattie, vi è la presunzione legale di origine professionale. Infatti, l'unica condizione che deve essere soddisfatta, oltre alla prova della malattia, è la presenza della noxa nell'ambiente di lavoro. Il servizio medico legale dell'ONA, infatti, verifica che l'arsenico fosse presente negli ambienti di lavoro, ovvero, che sia stato utilizzato anche come materia prima. In caso positivo, è rilasciata la certificazione ai fini del riconoscimento dell'indennizzo INAIL.

Arsenico: malattie professionali lista II

L'arsenico è responsabile dell'insorgenza di ulteriori patologie, anch'esse tabellate dall'INAIL, inserite nella lista II. In particolare, sono ricompresi diversi tipi di tumori:

  • del rene (lista ii, gruppo 6, cod. ii.6.30)
  • della vescica (lista ii, gruppo 6, cod. ii.6.37)
  • della prostata (lista ii, gruppo 6, cod. ii.6.30)
  • del fegato e delle vie biliari (lista ii, gruppo 6, cod. ii.6.30)

In generale, gli organi bersaglio delle malattie cagionate dall'arsenico, sono il polmone, il fegato, la cute, il sangue, la rinofaringe, la mucosa congiuntivale e il sistema nervoso perifericoL'esposizione ad arsenico può avvenire per inalazioneingestione e/o per via cutanea. 

Arsenico nell'acqua potabile e tutela giuridica

Come già spiegato, il rischio è legato anche alla presenza dell'arsenico nell'acqua potabile. L'ONA mette a disposizione il suo team di medici e legali per l'assistenza alle vittime di malattie connesse all'esposizione di arsenico presente nell'acqua potabile.

In questo caso, evidentemente, sussiste una responsabilità, prima di tutto, contrattuale dell'ente fornitore, e poi, anche dell'ente pubblico responsabile della tutela della salute. Nella specie, anche del Comune presso il quale la vittima dovesse risiedere.

Il rischio dell'arsenico nell'acqua potabile è stato, ulteriormente, confermato dallo IARC nella sua monografia:

Risarcimento danni arsenico

Sia in caso di danni per arsenico acqua potabile, sia per esposizione nell'attività lavorativa, c'è il diritto al risarcimento. Innanzitutto, debbono essere risarciti i danni non patrimoniali, poi quelli patrimoniali.