Diossina - I save my planet

ESPOSIZIONE A DIOSSINA E PATOLOGIE CORRELATE
A cura di Daniela TAGLIERI
A.A. 2011-2012
Che cos'è la Diossina.
La diossina è un composto organico eterociclico. La sua struttura è
costituita da un anello con quattro atomi di carbonio insaturi e due di
ossigeno (C4H4O2).
I due isomeri sono:
- la 1,4-diossina, che è il capostipite, più stabile
- la 1,2-diossina, più instabile della precedente.
Le molecole diossino-simili - di interesse ambientale derivano come classe di
composti chimici dalle molecole precedenti, ma hanno caratteristiche diverse.
Si tratta di composti a peso molecolare molto più elevato, sono sostanze
alogenate, termostabili fino ad alte temperature, poco volatili.
Sono altamente persistenti nell'ambiente, non facilmente biodegradabili,
particolarmente bioaccumulabili e con lunghissima emivita negli organismi
coinvolti.
Tra le circa 200 diossine stabili conosciute, le più note sono le
dibenzodiossine policlorurate.
Sono composti aromatici costituiti da due anelli benzenici legati da due atomi
di ossigeno e con legati uno o più atomi di cloro. Gli anelli benzenici
stabilizzano la struttura della molecola.
La più nota e pericolosa di esse per questioni ambientali ed alimentari è la
2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-diossina, indicata con l'abbreviazione TCDD.
In genere quando si parla di “diossina” in senso tossicologico e non
chimicamente rigoroso si intende l'intera classe di diossine e diossino-simili,
compresi furani, diossani e policlorobifenili (PCB).
Dove si trova.
Le diossine vengono generate come sottoprodotti non voluti di
numerosi processi di produzione, utilizzazione e smaltimento del cloro e dei
suoi derivati. Si generano quando materiale organico viene bruciato in
1
presenza di cloro, sia inorganico sia presente in composti organici clorurati.
La termodinamica dei processi di sintesi è favorita da reazioni a più alta
temperatura (impianti di combustione), ma si generano anche in assenza di
combustione (sbiancatura della carta).
Le fonti principali
sono rappresentate da:
inceneritori di rifiuti
urbani, fonderie di
metalli, inceneritori di
rifiuti
ospedalieri,
emissioni di attività
industriali (produzione di pesticidi ed altre
sostanze
chimiche
come il cloruro di
vinile PVC), industrie
del vetro e della
ceramica, le operazioni di sbiancatura della
carta, gli impianti di
Fig 1: Fonti principali di diossina
riscaldamento
domestico a legna, gli incendi, il traffico veicolare, il fumo di sigaretta.
Gli inceneritori sono stati a lungo fra i maggiori produttori di diossina,
ma negli ultimi anni l'evoluzione tecnologica ha permesso un notevole
abbattimento delle emissioni gassose da queste fonti.
La diossina emessa in atmosfera tende solo in parte a depositarsi nel
terreno circostante l'impianto di provenienza, mentre la maggior parte viene
trasportata dalle correnti atmosferiche a grandi distanze e, in misura minore,
dai fiumi e dalle correnti marine. Si ritiene che alcune diossine possano
formarsi “spontaneamente” per effetto di microorganismi o per processi
fotochimici di degradazione di prodotti clorurati. Le diossine possono
contaminare il suolo e le acque ed hanno un lungo tempo di degradazione,
sono necessari decenni o secoli. Sono reperibili in tracce quasi ovunque
nell'ambiente a causa dell'uso indiscriminato fatto nel recente passato di
elevatissime quantità di prodotti chimici contaminati. Sono state isolate
diossine anche nel tessuto adiposo di animali antartici.
In che modo l'uomo può essere esposto alle diossine.
Le diossine si trovano nell'atmosfera, nell'acqua, nel suolo e in alcuni
alimenti. L'esposizione può avvenire lavorando in settori industriali nei quali
esse rappresentano dei sottoprodotti, oppure per eventi accidentali sempre
legati all'industria o tramite prodotti alimentari di origine animale.
Nell'insieme, il contatto cutaneo e l'inalazione rappresentano vie di
2
esposizione molto limitate. L'esposizione dell'uomo avviene quasi
esclusivamente attraverso l'assunzione di alimenti contaminati.
Le diossine non sono solubili
nell'acqua, ma sono molto solubili nei
grassi e si ritrovano nei tessuti animali
e umani.
Non essendo biodegradabili, le
diossine depositate nel suolo e nei
sedimenti entrano nella Catena
alimentare terrestre e acquatica.
Il trasporto atmosferico e la ricaduta
Fig.2 Assunzione di alimenti sono
la
principale
fonte
di
contaminati
inquinamento di verdure a foglia,
pascoli e foraggio.
Le foglie sono poi consumate direttamente dagli animali al pascolo o
conservate per produrre fieno o insilati (alimenti per bestiame conservati in
appositi silos).
Si concentrano soprattutto nei tessuti grassi di bovini, ovini, suini, pollame e
frutti di mare. In linea di massima, più è lunga la durata di vita dell'animale,
più è facile che le diossine si accumulino nel suo organismo.
Quali sono gli alimenti più a rischio.
3
Gli alimenti di origine animale costituiscono l'80% dell'esposizione umana
globale alle diossine. La contaminazione può variare molto a seconda
dell'origine degli alimenti.
La carne, le uova, il latte e derivati, il pesce di allevamento possono avere
livelli di diossina superiori a causa della diossina presente nei mangimi.
La dose di diossina assorbita individualmente varia molto a seconda del
tipo di alimentazione seguito. Per esempio una dieta incentrata solo su un tipo
di cibo proveniente da zone molto inquinate (come il pesce del Baltico)
comporta una esposizione maggiore di una dieta ricca di cibi di origine
vegetale e in genere molto variata.
Come si rivelano. La determinazione delle diossine avviene in laboratorio
attraverso tecniche che si basano principalmente sulla gascromatografia di
estratti dei campioni, seguite dalla rilevazione dei composti eluiti con
rilevatori di massa.
Quali sono gli effetti sulla salute.
Azione in vivo.
Il principale meccanismo d'interazione (ma non l'unico in particolare
negli effetti neurotossici e di distruzione del sistema endocrino) implica il
coinvolgimento del recettore cellulare AHR. Si tratta del recettore per gli
4
idrocarburi arilici meglio noto con il termine inglese aryl hydrocarbon
receptor. È un fattore di trascrizione genico, appartenente alla stessa classe di
c-Myc (un protooncogene), la sua modulazione anomala porta ad effetti
distruttivi sulle funzioni vitali della cellula.
I principali metodi di catalogazione della tossicità delle diverse categorie di
diossine si basano su questa azione e pongono il fattore di equivalenza tossica
della TCDD a valore unitario.
L'esposizione a diossina è stata associata a numerosissime patologie, che sono
il risultato di effetti sia a breve termine (Tossicità acuta) che a lungo termine
(Tossicità cronica).
Effetti internazionalmente riconosciuti.
Cloracne.
É stato il primo effetto collegato all’esposizione a diossine.
Si manifesta con eruzioni cutanee e pustole simili a quelle dell’acne giovanile,
ma con possibile localizzazione estesa all’intera superficie corporea e con
manifestazioni che si protraggono, nei casi più gravi, per molti anni.
Cancro.
L’effetto cancerogeno è stato ampiamente documentato negli animali da
laboratorio. Ha un'azione di promotore: induce moltiplicazione cellulare e
inibizione dell’apoptosi (effetti mediati dall’interazione con il recettore
endocellulare AHR). L'esposizione alla diossina predispone le cellule alla
trasformazione neoplastica. Nell’uomo, diversi studi epidemiologici hanno
evidenziato una correlazione significativa tra l’esposizione a diossine e
l’incremento di determinati tipi di tumore, come sarcoma dei tessuti molli,
linfoma Hodgkin e non-Hodgkin, tumori tiroidei e polmonari, mesoteliomi.
La TCDD è stata classificata nel gruppo 1 dalla IARC (Agenzia
Internazionale per la Ricerca sul Cancro) nel 1997 come sostanza sicuramente
cancerogena per l'uomo.
È stato ribadito che non c'è una sostanza soglia al di sotto della quale non
abbia effetti cancerogeni. Attualmente sono disponibili sufficienti prove per i
vari tipi di tumori. Questo fa sì che la diossina sia stato il primo agente
classificato nel gruppo 1 da parte della IARC solo sulla base di sufficienti
prove negli animali da esperimento e della conoscenza del meccanismo di
azione, la cui classificazione è stata confermata in seguito dai dati provenienti
da studi epidemiologici.
Disturbi dell'apprendimento.
Intossicazioni sperimentali con diossine su scimmie dimostrano ridotte
capacità di apprendimento in soggetti giovani. Tale effetto sembra correlato
con l’azione perturbante della diossina sul metabolismo degli ormoni tiroidei
5
nella madre e nel feto.
Diminuzione dei livelli di testosterone nell'uomo.
E' significativamente più basso rispetto ai controlli. Il dato preoccupante è
rappresentato dal bassissimo livello di accumulo al quale si manifestano i
primi effetti.
Diminuzione della fertilità.
Gli effetti sono dovuti all’azione simil-estrogenica di questa molecola:
riduzione del numero di spermatozoi nel sesso maschile ed endometriosi
(rammenti di tessuto endometriale si impiantano fuori dalla cavità uterina) nel
sesso femminile.
Diabete.
E' stato dimostrato un significativo incremento nell’incidenza di diabete in
esseri umani con determinati livelli di accumulo di diossina.
Soppressione del Sistema Immunitario.
Il timo è uno degli organi più sensibili in assoluto all’azione della diossina e,
benché esistano differenze di specie, il tessuto linfoide rappresenta un
bersaglio molto sensibile in tutti gli animali studiati. Le lesioni al timo sono
dirette, a carico dei timociti immaturi (linfociti della corticale), la cui
evoluzione a linfociti T immunocompetenti viene bloccata. Il recettore AHR è
particolarmente abbondante nelle cellule epiteliali della corticale, fatto che
sembra giustificare la particolare sensibilità del timo alla diossina.
L’immunità umorale viene alterata attraverso una riduzione quantitativa delle
immunoglobuline, anche a livelli di TCDD talmente bassi da non determinare
alcun altro effetto.
Problemi polmonari.
Lesioni dell’apparato respiratorio.
Nel puledro è stato riscontrato un quadro di grave broncopolmonite,
accompagnato da ingrossamento dei linfonodi bronchiali, in seguito ad
esposizione cronica a penta-cloro-fenolo contaminato da diossine.
Effetti teratogeni.
Gravi malformazioni alla nascita e spesso incapacità di portare a termine la
gravidanza.
La diossina colpisce con effetti teratogeni in particolar modo l'apparato
riproduttivo maschile.
6
Le diossine sono note anche come “Distruttori endocrini”, cioè come
sostanze attive sui sistemi ormonali. Provocano danni durante lo sviluppo
embrionale e nei primi anni di vita del bambino con conseguenze su sistema
riproduttivo, sistema immunitario e sviluppo. Si accumulano nel tessuto
adiposo e nel latte materno.
Durante la gravidanza alcuni ormoni materni regolano e promuovono lo
sviluppo del SNC, del sistema immunitario e riproduttivo del feto. Il
nascituro è a contatto diretto con la diossina in quanto la placenta ne è
permeabile, subisce il danno ormonale della madre e infine assume il carico di
diossina attraverso il latte materno.
Alcuni episodi storici...
1953- Germania: Contaminazione ambientale dovuta ad un impianto della
BASF, su una linea di produzione del Triclorofenolo.
1961-1975-Vietnam: Studi condotti sia sui veterani della guerra che sulla
popolazione vietnamita per verificare la responsabilità dell'Agente
Arancio (un defoliante che produce diossine per combustione) su decine
di migliaia di nascite di bambini malformati e su disturbi alla salute che
hanno riguardato circa un milione di persone.
1976-SEVESO-Italia: incidente agli impianti della ICMSA, che produceva
l'erbicida triclorofenossiacetico. Dall'esplosione sono finiti nel terreno
notevoli quantitativi di materiale contaminato. Nei primi giorni c'è stata
una moria di piccoli animali (polli, conigli, gatti) seguita da malattie
cutanee sia tra bambini che adulti.
Il risanamento ha comportato la rimozione di un consistente strato di
suolo dall'area contaminata. La popolazione è ancora oggi seguita per lo
studio degli effetti a lungo termine (es. alterazioni ormonali del TSH con
deficit fisici e intellettuali durante lo sviluppo).
In molti Paesi la TCDD è nota come Diossina di Seveso.
L'episodio ha portato alla “direttiva Seveso”, la cui versione più recente è in
vigore dal 3 Febbraio 1999, e riguarda il controllo dei rischi da incidente
rilevante che coinvolgano sostanze pericolose.
7
1978- Stati Uniti - Love Canal
Alcuni casi più recenti...
Contaminazioni delle derrate alimentari.
1999 - Belgio: i “polli alla diossina”
2003 - mangimi animali di produzione
tedesca
2006 - Olanda, Belgio e Germania:
polli e suini contaminati
2007 – Italia: emergenza rifiuti in
Campania
Problematiche attuali:
Realizzazione dell'autostrada Pedemontana, proprio nella zona contaminata
dall'incidente di Seveso;
allarme uova alla diossina in Germania;
carne di maiale alla diossina in Germania, chiusi allevamenti Tedeschi;
quantitativi troppo elevati di diossina nelle anguille del Lago di Garda.
Prevenzione.
A partire dagli anni '90 sono state emanate normative per ridurre le emissioni,
in particolare dagli inceneritori e dalle attività industriali.
Al fine di contenere l'emissione di diossine, l'UE ha stabilito il limite di
emissione degli inceneritori a 0,1 nanogrammi per metro cubo,
concentrazione da 10 a 100 volte inferiore a quella delle vecchie strutture.
Bisogna tener conto che esistono fonti non conosciute di diossine. La
prevenzione si attua individuando le possibili fonti di emissione e vigilando
8
periodicamente sulla loro entità.
È necessario il
monitoraggio della
concentrazione di diossine nel suolo, nelle
acque e negli alimenti. L'Organizzazione
Mondiale della Sanità nel 1998 ha abbassato
la dose tollerabile giornaliera per l'uomo da 10
picogrammi/Kg a 1-4 picogrammi/kg.
L'Agenzia Statunitense per la Protezione
Ambientale (EPA) ha stabilito un valore di
assunzione giornaliero molto inferiore.
L'Unione Europea ha fissato i valori massimi di diossina nelle derrate
alimentari.
Sitografia
- www.wikipedia.org consultato il 14 Luglio 2012
- www.altroconsumo.it Consultato il 14 Luglio 2012. Il sito ha una sezione
che riguarda la sicurezza alimentare.
- www.arpa.veneto.it Glossario dei rischi ambientali. consultato 15 Luglio
2012. Sito per la prevenzione e protezione ambientale del Veneto.
 www.ecologiae.com consultato 14 Luglio
 - www.molecularlab.it consultato 15 Luglio
 www.greenpeace.it I rapporti di Greenpeace in materia di
inquinamento. consultato 15 Luglio
 http://users.libero.it/ubik.ubik/dioxin.htm Pagina della diossina”:
raccoglie informazioni circa l'impatto delle diossine sulla salute umana
e animale consultato 15 Luglio
 www.dieta della salute.com consultato 15 Luglio
 www.dors.it Sito del Centro regionale di documentazione per la
promozione della salute - Regione Piemonte consultato 15 Luglio
 www.ilfattoalimentare.it consultato 15 Luglio
 www.italiaatavola.net consultato 15 Luglio
 www.gaianews.it consultato 15 Luglio
 www.lettera43.it consultato 15 Luglio
 www.haisentito.it consultato 15 Luglio
9