Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Lazio e della Toscana "M.Aleandri"

Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Lazio e della Toscana M. Aleandri

Diossine

caratteristiche generali

Le diossine sono un gruppo di sostanze etero-aromatiche polialogenate che appartengono a due famiglie chimiche similari note come policlorodibenzodiossine (o PCDD) e policlorodibenzofurani (o PCDF). Attualmente sono conosciute 210 diverse diossine di cui 17 considerate altamente tossiche per gli animali e per l’uomo. Tali sostanze non rivestono alcuna utilità pratica ma sono soltanto dei residui indesiderati conseguenti a processi di combustione non controllata eseguiti in numerose attività umane. Esistono svariate cause responsabili della produzione dei diversi congeneri di diossina:

  • L’incenerimento dei rifiuti
  • La produzione di diserbanti
  • L’utilizzo di apparecchi per il riscaldamento domestico (stufe, caldaie, forni)
  • Gli scarichi dei veicoli di trasporto
  • Utilizzo di oli esausti
  • La produzione di plastiche
  • La lavorazione della carta
  • Alcuni settori dell’industria metallurgica
  • Le attività industriali che utilizzano cloro

Le diossine che si vengono a liberare hanno notevoli ripercussioni sull’ambiente dato che, contaminando il suolo e le acque, penetrano nella catena alimentare. La loro struttura chimica, inoltre, conferisce una notevole stabilità e difficoltà alla biodegradazione da parte degli organismi viventi determinando una persistenza per periodi estremamente lunghi negli ecosistemi. I vari composti che fanno parte del gruppo delle diossine, pur causando effetti dannosi similari, presentano un diverso grado di tossicità. La molecola più tossica è rappresentata dalla tetraclorodibenzodiossina a cui è stato attribuito, a seguito di vari studi tossicologici,  un fattore di tossicità (TEF). Utilizzando il TEF della tetraclorodibenzodiossina come valore di riferimento è stato quindi attribuito un diverso fattore di tossicità ad ogni diossina. In questo modo è possibile conoscere il grado di tossicità di un alimento o di un’altra matrice non soltanto in base alla quantità di tossico presente, ma anche in base alla capacità effettiva di ogni singolo composto di causare effetti dannosi sugli organismi viventi.

epidemiologia

Le diossine presenti nell’ambiente, in virtù della loro semivolatilità, possono essere veicolate mediante l’atmosfera in zone anche molto distanti da quella di origine. Parte del tossico presente nel suolo viene infatti trasportato dalle correnti aeree, depositandosi in zone geografiche differenti per poi effettuare ulteriori spostamenti in un’altra area. Tale fenomeno (detto Long Range Trasport) risulta estremamente importante perché determina contaminazioni su scala mondiale indipendentemente dall’ubicazione della fonte di produzione del tossico. Questo spiega perché quantità consistenti di diossina sono state rilevate anche in zone non industrializzate e teoricamente prive di sorgenti di contaminazione quali l’Antartide. La presenza di contaminanti nel suolo e nelle acque, implica la sua successiva penetrazione nella catena alimentare attraverso la contaminazione della flora e della fauna presente. Grazie ai fenomeni dibioconcentrazione e biomagnificazione, le sostanze tossiche tendono quindi ad accumularsi in particolar modo nei tessuti delle specie animali ai vertici della catena alimentare. Nell’ambiente acquatico le diossine tendono ad accumularsi prevalentemente nei sedimenti del fondo per poi risalire la catena trofica ed accumularsi nelle specie pelagiche; data la spiccata lipofilia della molecola, le concentrazioni maggiori si avranno in pesci particolarmente ricchi di grasso come, ad esempio, il pesce azzurro o il salmone. La conformazione geografica dello specchio d’acqua influenza considerevolmente i livelli di contaminazione; nei mari chiusi, come il Mediterraneo e il Mar Baltico, risulta maggiore l’accumulo delle sostanze per via di un minore scambio idrico che rende difficile la diluizione e la dispersione del tossico al contrario degli oceani. Le zone costiere risultano poi ancora più sensibili per via delle numerose specie stanziali che le popolano (crostacei, molluschi, specie pelagiche durante il periodo di riproduzione) che facilitano la penetrazione  delle diossine nell’ecosistema. L’uomo può essere esposto alle diossine alimentandosi con cibi derivanti da animali contaminati. La presenza di tali contaminanti è pressoché ubiquitaria in natura: tuttavia l’ingestione di una quantità superiore rispetto a una dose considerata accettabile può indurre fenomeni di tossicità cronica nell’individuo. Praticamente tutti i cibi possono essere contaminati da diossina; tuttavia risultano particolarmente interessati alcuni alimenti quali le carni, i prodotti lattiero-caseari e i prodotti della pesca. Dato che, sia i PCDD sia i PCDF tendono ad accumularsi nei tessuti adiposi dopo l’ingestione, tutti i cibi che contengono una quantità di lipidi consistente presentano una maggiore probabilità di contenere alte concentrazioni di diossina. Inoltre molti mangimi destinati all’alimentazione animale sono costituiti da oli di origine animale o vegetale e quindi rappresentano una potenziale fonte di contaminazione per gli animali d’allevamento che poi potrebbero concentrare le diossine nei tessuti ed eliminarle attraverso le secrezioni (come latte e uova).

sintomi

Le diossine possono rendersi responsabili di avvelenamenti acuti nell’uomo: tuttavia si tratta di eventualità molto rare dovute ad incidenti e non legate a contaminazioni alimentari di natura ambientale. Risultano invece frequenti casi umani e animali di tossicità cronica dovuti all’assunzione di alimenti contaminati. Le diossine sono tra i composti chimici più tossici che siano mai stati scoperti e un’esposizione prolungata può rendersi responsabile di gravi danni sia nell’uomo che negli animali. Le manifestazioni cliniche sono infatti similari tra le specie e si caratterizzano per un progressivo dimagrimento, anoressia, diminuita assunzione d’acqua con conseguente disidratazione, peli arruffati e ispidi e variazioni della composizione ematica. L’assunzione continuativa dei vari congeneri di diossina può inoltre facilitare l’insorgenza di tumori epatici e carcinomi polmonari, dato che tali sostanze svolgono l’attività di promotori di fenomeni di cancerogenesi. Nel feto di soggetti esposti può essere possibile l’insorgenza di malformazioni quali palatoschisi e idronefrosi per via dell’effetto embriotossico delle sostanze. Le diossine si rendono responsabili anche dell’induzione degli enzimi microsomiali epatici ovvero stravolgono la normale attività metabolica che il fegato svolge nei confronti di numerose sostanze prodotte o assunte dall’organismo. L’alterazione dell’attività enzimatica si ripercuote sul metabolismo di molti ormoni sessuali determinando infertilità nell’individuo. La variazione del comportamento enzimatico determina poi un differente comportamento dell’individuo nei confronti di sostanze somministrate a scopo terapeutico che possono rivelarsi meno efficaci o determinare manifestazioni tossiche anche se usate a dosaggi adeguati. Numerose indagini tossicologiche hanno evidenziato alterazioni cellulari e anatomiche del sistema immunitario con conseguente immunosoppressione
e maggiore suscettibilità specialmente verso le malattie virali. L’escrezione della molecola avviene in maniera molto lenta con conseguente persistenza della stessa nei tessuti e nelle secrezioni per periodi estremamente lunghi. La difficoltà di eliminazione della sostanza da parte degli animali d’allevamento rende impossibile il loro impiego per la produzione di derrate alimentari dato che risulterebbero inevitabilmente contaminate.

tecniche diagnostiche

Le diossine possono essere rilevate solamente mediante esami di laboratorio. Questo è possibile  mediante  metodiche analitiche estremamente accurate e sofisticate quali la spettrometria di massaassociata alla gas cromatografia che permette di rilevare i 17 congeneri considerati tossici nelle matrici più svariate. Solitamente i campioni che vengono posti sotto prova per adempiere ai piani di monitoraggio o al controllo ufficiale delle autorità competenti sono:

  • Prodotti agro-alimentari (latte e prodotti lattiero-caseari, carni, uova, pesci e organismi marini, frutta e verdura, cereali, succhi di frutta, vini, acque naturali…)
  • Mangimi
  • Erbe vegetali
  • Latti materni, tessuti adiposi
  • Emissioni nell’atmosfera, nell’aria ambiente, nelle ceneri, nelle scorie, nei suoli, negli oli
  • Acque residuali

prevenzione, controllo e terapia

L’azione di prevenzione è fondamentale per evitare la formazione di diossine e la loro diffusione nell’ambiente. Risulta fondamentale quindi l’individuazione delle fonti di contaminazione presenti sul territorio e in particolar modo discariche o impianti di smaltimento rifiuti non a norma e industrie al di sopra dei limiti di emissione. La riduzione della formazione di diossine deve essere effettuata anche negli ambienti urbani mediante una corretta gestione dei gas di scarico generati dagli autoveicoli e daglii impianti di riscaldamento domestici. Tuttavia bisogna considerare che tali sostanze tossiche hanno la possibilità di spostarsi in aree anche molto distanti dalla zona di origine, e quindi la problematica residuale deve essere considerata a livello mondiale e non solamente come un eventuale fenomeno locale o circoscritto. La Comunità Europea prevede dei piani di monitoraggio in modo da poter individuare l’eventuale presenza di diossina nell’ambiente e nelle derrate alimentari. Nei cibi risulta impossibile il cosiddetto “residuo zero”, ovvero la totale assenza del contaminante. Per questo motivo, sulla base di numerosi studi tossicologici, sono state stabilite delle concentrazioni soglia al di sotto delle quali non vi è alcun rischio alimentare per la salute umana. La legislazione comunitaria prevede quindi dei limiti che non devono essere superati relativamente a specifici prodotti alimentari quali:

  • Carni e prodotti a base di carne
  • Fegato e prodotti derivati da animali terrestri
  • Muscolo di pesce e prodotti della pesca e loro derivati
  • Latte e prodotti lattiero-caseari
  • Uova di gallina e ovoprodotti
  • Oli e grassi

In caso di non conformità è prevista l’attuazione di disposizioni che hanno lo scopo di impedire la commercializzazione e quindi il consumo di prodotti alimentari rischiosi per la saluta umana. La produzione (latte, uova, carne, pesce) derivante dall’area o dall’azienda contaminata viene subito interrotta e viene effettuato un monitoraggio in modo da conoscere il grado di contaminazione. Le produzioni contaminate devono essere distrutte oppure trattate in maniera tale da eliminare le sostanze tossiche presenti (es. eliminazione della componente grassa dal latte). Successivamente si attua un indagine nelle aree limitrofe per conoscere se sono implicati altri siti di produzione ed emanare eventualmente delle restrizioni riguardo l’attività produttiva e commerciale di taluni prodotti agroalimentari che hanno risentito della diffusione del tossico. Per poter diminuire la concentrazione ambientale di diossina deve essere individuata la sorgente della contaminazione e, qualora questo abbia esito, deve essere eliminata o quantomeno ridotta. Soltanto quando la concentrazione dei contaminanti sarà rientrata al di sotto dei limiti accettabili sarà possibile ridurre o ritirare le restrizioni attuate alle aziende di produzione presenti.