EFFETTI DELLA DIOSSINA NELL’UOMO

Generalità
Il termine “diossine” o “dioxin-like compounds” indica una serie di composti chimici appartenenti a due famiglie similari, le policlorodibenzodiossine (PCDD) e i policlorodibenzofurani (PCDF), per un totale di 210 molecole, cui vanno aggiunte 12 molecole (su 209) appartenenti al gruppo dei policlorobifenili (PCB), denominate “policlorobifenili diossina-simili” o “policlorobifenili coplanari” (Co-PCB), che hanno la stessa tossicità dei primi due gruppi. Le PCDD e i PCDF non hanno utilità per l’uomo e non sono prodotte intenzionalmente, al contrario dei PCB, che hanno svariati utilizzi in molti campi e sono stati prodotti in oltre 1 milione di tonnellate tra il 1930 e il 1985. Negli anni ottanta in tutti i paesi europei la produzione industriale di PCB è stata vietata. Le diossine (policlorodibenzodiossine e policlorodibenzofurani) e i policlorobifenili diossina-simili rappresentano tre delle dodici sostanze o gruppi di sostanze definite come Inquinanti Organici Persistenti (POPs = Persistent Organic Pollutants) che sono state messe al bando dalla Convenzione di Stoccolma del 22 maggio 2001 e sono caratterizzate dall’essere prodotte dall’uomo, da un'elevata persistenza nell’ambiente, da un’elevata liposolubilità e dalla tendenza ad accumularsi negli organismi animali e nell’uomo. Le altre sostanze sono: aldrin, clordano, DDT, dieldrin, endrin, eptacloro, esaclorobenzene, mirex, toxafene. Inoltre le diossine, per il loro meccanismo d’azione, appartengono al più vasto gruppo, ancora in buona parte da esplorare, degli Interferenti Endocrini (= Endocrine Disrupters), che alterano la funzionalità del sistema endocrino e interferiscono col sistema riproduttivo, con gli ormoni steroidei, con la tiroide e probabilmente a molti altri livelli.

Disastri provocati dalla diossina
L’umanità si è resa conta della grave tossicità delle diossine in seguito ad alcuni disastri ambientali che hanno comportato l’inquinamento di estesi territori con morte di numerosi animali e patologie gravi negli animali e negli esseri umani. Ne citiamo solo alcuni tra quelli più rilevanti.
Il 10 luglio 1976 da un camino dello stabilimento chimico dell’ICMESA di Meda (MI), che produceva triclorofenolo (un defoliante, lo stesso usato nella guerra del Vietnam), fuoriesce una nube di gas contenente diossina, che in breve tempo, trasportata dal vento, si deposita su un’ampia zona interessante i comuni circostanti: Seveso ne è il più colpito, ma anche Cesano Maderno, Desio e lo stesso Meda. Nelle ore e giorni successivi si verifica una morìa di pollame e conigli, mentre 250 persone manifestano sul viso una forma di acne pustolosa grave, la cloracne.
Gli effetti sulla salute generale sono ancora oggi oggetto di studi.
• Negli anni tra il 1961 e il 1970, durante la guerra del Vietnam, l’aviazione americana utilizza enormi quantitativi di un defoliante chiamato Agente Arancio per disboscare le foreste del Vietnam. Questo defoliante per combustione sviluppa diossina e inoltre la contiene come impurità. Milioni di vietnamiti (e anche migliaia di soldati americani), vengono così contaminati dalla diossina, che provoca la nascita di migliaia di bambini malformati, e, negli anni successivi, la comparsa di numerose malattie nella popolazione, tra cui anche tumori.
• Durante la cosiddetta “Emergenza rifiuti” del 2007 in Campania sono state rilevati elevati livelli di diossina negli animali, nei prodotti lattiero-caseari e nell’uomo. E’ stato inoltre riscontrato un aumento delle nascite di bambini malformati e del numero di alcuni tumori.

Tossicità delle diossine
Le diossine sono tossiche a dosi infinitesimali, dell’ordine dei picogrammi (pg), ossia miliardesimi di milligrammo. La più nota e studiata tra le diossine, la “diossina” per antonomasia, è la 2,3,7,8-tetraclorodibenzo-para-diossina (TCDD), considerata la più tossica fra tutte. Nel 1997 la TCDD è stata inserita nell’elenco delle sostanze cancerogene per l’uomo da parte dell’Agenzia Internazionale per la Ricerca sul Cancro (IARC).
La tossicità della TCDD è presa come livello di riferimento (= 1) e la tossicità delle altre diossine è misurata in TEQ (= equivalenti di tossicità) La tossicità delle altre diossine è inferiore rispetta a quella della TCDD, potendo variare da 0.5 a 0.1, a 0.01, fino a 0,001.
L’Unione Europea ha stabilito un limite settimanale di assunzione tollerabile di diossine per l’uomo pari a 14 pg TEQ/Kg di peso corporeo. In realtà i dati reali indicano un’assunzione media con l’alimentazione nella popolazione europea che oscilla tra 8,4 e 21 pg TEQ/kg di peso corporeo a settimana: ciò significa che parte della popolazione europea assume settimanalmente una quantità di diossine superiore al limite massimo di tollerabilità.
L’Europa sta compiendo sforzi notevoli, sia sul piano normativo che produttivo, per ridurre la contaminazione ambientale e degli alimenti.

Fonti di diossine
Le diossine si producono e vengono emesse non intenzionalmente nei processi termici che comportano la presenza di materie organiche, ossigeno e cloro, come risultato di una combustione incompleta. I maggiori quantitativi provengono dall’incenerimento dei rifiuti e dall’industria metallurgica. Altre fonti sono: le industrie chimiche (produzione di diserbanti, pesticidi, idrocarburi policiclici aromatici), le industrie del vetro e della ceramica, il fumo di sigaretta, gli scarichi di combustione degli autoveicoli, gli impianti di combustione a legna o a carbone, gli incendi accidentali, le discariche abusive, ecc.
Le diossine emesse nell’atmosfera sotto l’azione dei venti vengono trasportate lontano dai luoghi di produzione e si depositano sull’erba, sul terreno e nell’acqua, aggiungendosi a quelli già presenti in quanto contaminanti ambientali. Dal terreno e dalle piante le diossine risalgono la catena alimentare accumulandosi nel tessuto adiposo degli animali e dell’uomo (piante, erbivori, carnivor, uomo, oppure plancton, pesci, uomo). Oltre il 90% dell’esposizione umana alle diossine avviene attraverso l’alimentazione, in particolare attraverso il consumo di carne, pesce, uova, latte, burro e formaggi.
In realtà, al di là dei casi che hanno avuto risonanza sui mass-media e che hanno provocato un numero più o meno elevato di casi di intossicazione acuta negli animali e nell’uomo, è la tossicità cronica della diossina quella più grave e preoccupante, in quanto provocata dalla scarsa degradabilità (l'emivita della TCDD nell'uomo varia da 5,8 a 11,3 anni) e dal lento e progressivo accumulo.

Meccanismo d’azione
Le diossine sono accomunate dal meccanismo d’azione, che consiste principalmente (ma non solo) nel legame con il recettore AHR (= Arilic Hydrocarbon Receptor, Recettore per gli Idrocarburi Arilici), un fattore di trascrizione attivato da ligandi, situato nel citoplasma cellulare, che controlla l’espressione di svariati geni. La diossina è un potente ligando per il recettore AHR. Il complesso diossina-AHR attraverso successivi passaggi trasmigra nel nucleo ed agisce inducendo la trascrizione di vari geni, che codificano la sintesi di numerose sostanze tra cui il citocromo P450 (deputato alla biotrasformazione ed eliminazione di numerosi xenobiotici), ed altre che agiscono sulla differenziazione e la divisione cellulare, sul metabolismo di alcuni ormoni tra cui quelli tiroidei e quelli sessuali, sul sistema immunitario.

Patologia da diossine

Gli effetti negativi generali sulla salute umana sono rappresentati da:
- Dermotossicità (cloracne)
- Endometriosi
- Disturbi della funzione riproduttiva
- Diabete mellito
- Alterazioni del sistema endocrino
- Teratogenicità
- Effetti neurologici
- Immunotossicità
- Cancerogenicità.

Cloracne
La cloracne venne descritta per la prima volta nel 1897 e fu la prima espressione clinica collegata all’esposizione a diossine.
Appare come malattia occasionale nei lavoratori addetti alla produzione dei primi prodotti pesticidi negli anni ’30 e tra i lavoratori degli impianti per la sintesi dei PCB.
Il nesso causale diossina-cloracne non fu chiaramente individuato fino al 1953, quando si verificarono tra i lavoratori della BASF in Germania gravi episodi, poi risoltisi con l’eliminazione della TCDD dal processo produttivo.
La malattia si manifesta con eruzioni cutanee e pustole simili all’acne giovanile, con possibile localizzazione su tutto il corpo, che si possono protrarre anche per anni, nei casi più gravi. Le foto dei bambini di Seveso con il viso deturpato dalla cloracne hanno fatto il giro del mondo. Un caso che ha fatto scalpore è stato il tentativo di avvelenamento mediante diossina avvenuto nel 2004 in Ucraina ai danni del candidato alla presidenza ed attuale presidente Viktor Yushchenko, il quale è però sopravvissuto, pur manifestando come conseguenza una evidente forma di cloracne persistente.

Endometriosi
L’endometriosi è caratterizzata dallo sviluppo di tessuto endometriale in sedi ectopiche, al di fuori della cavità uterina.
Numerosi studi, sia negli animali che nell’uomo, hanno dimostrato l’associazione tra diossine ed endometriosi, sebbene il meccanismo fisiopatologico non sia ancora stato del tutto chiarito.

Disturbi della funzione riproduttiva
Il livello di testosterone è significativamente più basso nei soggetti maschi esposti al contatto con diossina rispetto ai controlli, per l’azione simil-estrogenica della diossina. Ciò provoca una riduzione della spermatogenesi e quindi una riduzione della fertilità maschile, oltre ad una riduzione del rapporto maschi/femmine con un incremento delle nascite di femmine, come si è verificato negli anni successivi al disastro di Seveso.

Diabete mellito
Sempre a Seveso, ma anche in Giappone, a Taiwan, in Svezia, negli Stati Uniti, in Belgio, è stato riscontrato un aumento dei casi di diabete mellito tra i soggetti contaminati dalla diossina, specie tra le donne.

Alterazioni del sistema endocrino, teratogenicità, effetti neurologici, immunotossicità
Come già accennato, le diossine fanno parte di un vastissimo gruppo di sostanze (molte migliaia di composti) denominate “interferenti endocrini” o “distruttori endocrini” (= endocrine disrupters). Queste hanno la capacità di interferire con il sistema endocrino a molti livelli, ma gli effetti si evidenziano soprattutto nella fase riproduttiva, dalla produzione dei gameti (spermatozoi e ovuli), alla fertilizzazione, allo sviluppo intrauterino e all’accrescimento post-natale. L’effetto più drammatico in questo senso è stata la nascita di numerosissimi bambini malformati in seguito all’utilizzo dell’agente arancio nella guerra del Vietnam.
Gli interferenti endocrini agiscono a livello sessuale (attività simil-estrogenica e anti-androgenica), sulla tiroide (inibizione della funzione tiroidea con aumento del TSH), sugli ormoni glicocorticoidi surrenalici, sull’asse ipotalamo-ipofisario, sul tessuto scheletrico, sull’apparato cardiovascolare, sul cervello, sul sistema immunitario, sul fegato (deplezione di vitamina A), ecc.
L’esposizione in utero può provocare immaturità motoria e iporiflessia alla nascita e un diminuito score psicomotorio fino ai due anni di età, oltre a una ridotta capacità di apprendimento. Studi su topi e scimmie hanno dimostrato alterazioni della serie bianca da immunosoppressione, come per l’HIV, già a valori riscontrabili in gran parte della popolazione umana ed animale. Inoltre, dopo il disastro di Seveso è stata riscontrata nei soggetti maggiormente esposti una diminuzione significativa delle Immunoglobuline IgG, ma non delle IgM, delle IgA e delle frazioni C3 e C4 del complemento.

Cancerogenesi
La TCDD, che è stata dichiarata cancerogena, non è di per sé mutagena, quanto piuttosto un potente promotore tumorale, ossia favorisce la progressione tumorale una volta che la trasformazione neoplastica sia già stata provocata. Ciò significa che, nel caso in cui un fattore mutageno abbia innescato la trasformazione neoplastica di una linea cellulare, la presenza di diossina può accelerare la moltiplicazione delle cellule neoplastiche. Ciò significa anche che la diossina può favorire la progressione di numerosi tipi di tumore.
Le patologie neoplastiche più frequenti indotte da diossina finora riscontrate sono: linfomi non Hodgkin, leucemie acute, mieloma multiplo, tumori mammari, tumori epatici, cancro del retto, sarcomi.

Conclusioni
A livello internazionale c’è ormai una diffusa consapevolezza del pericolo rappresentato dalle diossine, oltre che da numerose altre sostanze prodotte dall’uomo, intenzionalmente o inconsapevolmente, e vengono prese ed attuate misure sempre più restrittive ed incisive, tanto che i livelli di emissione delle diossine, soprattutto attraverso gli inceneritori e le industrie metallurgica e chimica, sono in progressiva diminuzione.
A livello individuale, la strategia migliore attualmente utilizzabile per ridurre la propria esposizione alle diossine consiste in una dieta il più possibile varia, con una riduzione del consumo di grassi di origine animale (pesci compresi) e un aumento del consumo di frutta, verdura e cereali.

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Autori
- Amedeo Schipani, MG, specialista in tossicologia medica
- Francesco Filippo Morbiato, MG, specialista in scienza dell’alimentazione