I tossici sono classificati dall’ OMS tramite una struttura con sede a Lione chiamata IARC. Si avvale dei contributi scientifici di più autori. Quello italiano è soprattutto economico. Un gruppo di ricercatori , senza laboratori , analizza i contributi provenienti da tutti i Paesi del mondo ed aggiorna la classificazione secondo un protocollo. A Lione si prendono tutti i prodotti in commercio e si studia la letteratura , prodotta dai medici , clinici , tossicologici. Quindi si valuta la significatività e l’attendibilità dell’articolo sulla base dei test indicati dal protocollo. Sulla base di queste analisi i tossici son distinti in cancerogeni e non cancerogeni . Questa classificazione ha il pregio di poter sfruttare ricerche preesistenti ( esperimenti su animali ). Utilizzando il criterio della evidenza e del fattore di potenza i cancerogeni sono stati suddivisi da IARC in tre classi
1. EVIDENZA SUFFICIENTE ( classe 1 )
2. EVIDENZA LIMITATA ( classe 2 )
3. EVIDENZA INADEGUATA ( classe 3 )
Nella evidenza SUFFICIENTE la relazione la relazione è stata supportata in modo sufficiente secondo il protocollo dello e secondo i metodi indicati dal protocollo i risultati sono stati positivi .
Volgarmente si potrebbero denominare come “cancerogeni certi”. Questa affermazione rischia di incorrere in una pericolosa distorsione perché non è vero che assumendo quel cancerogeno SICURAMENTE verrà la malattia. Infatti non è vero che tutti i fumatori accaniti sviluppano il carcinoma bronchiale. Bisogna fare riferimento al rischio e quindi alla probabilità di andare incontro allo sviluppo della malattia . Ci sono 27 – 28 sostanze di cui è possibile parlare di “evidenza sufficiente” , cioè evidenza supportata da test ( positivi tutti ). E’ bene precisare che dati e test di riferimento sono sugli animali. Per l’uomo è possibile comunque trarre dati dalla Medicina del Lavoro , gruppi monoesposti indagati con indagini epidemiologiche.
Il cancerogeno viene fatto assumere dall’animale per via dietetica , generalmente , e da qui si traspone il dato all’uomo .Tra le sostanze di classe 1 ricordiamo : Diossina, Arsenico, Benzene, Nichel, Amianto,Cloruro di vinile monomero, 3 , 4 , benzo – a – pirene ( “spia” degli idrocarburi policiclici aromatici ). Nella evidenza LIMITATA la relazione è stata provata con test in parte diversi dal protocollo o in modo non completo” . Ci troviamo di fronte ad un gruppo numeroso ( sono circa 80 composti ) .Tra di loro si annovera il piombo. Le sostanze della classe 2 , storicamente , sono passate ( almeno una decina ) in classe 1 . Pertanto è possibile che vi sia un certo numero di sostanze che possono passare alla classe 1 con il passare degli anni . Evidenza INADEGUATA : “la relazione è stata provata a mezzo di test elaborati con tecniche del tutto diverse dal protocollo stabilito” . C’è indicazione al fatto che la sostanza possa essere cancerogena , ma il problema è ancora “sfumato” . Sono circa 300 sostanze. Fino a pochi anni fa la diossina era in questa classe : dal 2002 – 2003 si trova in classe 1. Oggi è ritenuta il più “potente” cancerogeno conosciuto. Ha effettuato un salto di ben due classi. Il fattore di potenza è un numero , tale che un numero più elevato corrisponde ad un cancerogeno più potente dell’altro .
Tra i 28 composti di classe 1 si può allora fare una “scala” , una graduatoria dal più potente al meno potente .Il principio base della graduatoria recita quanto segue : a parità di dose somministrata agli animali ( e poi trasposta all’uomo ) la risposta è peggiore .
Avendo una popolazione di animali cui si somministrano cancerogeni in D ( dose nota , espressa in mgA kgC day -1 , si valuta la risposta . In questo modo si costruisce un grafico. Si pone sul asse delle ascisse la dose espressa come prima indicato e sul cui asse delle ordinate c’è la risposta. Esiste quasi una disciplina che studia la relazione dose – risposta , detta Dose Response Assessment ) .
Il problema è la trasposizione all’uomo , il quale NON RISPONDE come l’animale a causa dei differenti parametri biochimici , peso corporeo , metabolismo etc..
Vanno considerati , cautelativamente , parametri per ridurre l’effetto sull’uomo dividendo per multipli di 10, 1000 , 10000 , 100000 . Il fattore più “comodo” è considerato il 10000 .
Passando dall’animale all’uomo , si ottiene , invece della risposta , il RISCHIO cioè ; a quelle dosi è “probabile” che nell’uomo si sviluppi la malattia . La risposta NON E’ MATEMATICA MA DI PROBABILITA’ . Si otterranno , graficamente , delle curve a seconda del cancerogeno adottato . Sulla asse delle x che coincide con la dose; asse y che rappresenta il rischio. Si ottengono due rette , una “a” ed una “b” , che partono dall’origine degli assi , si sviluppano nel quadrante I ed hanno diversa inclinazione ( diverso “m” , coefficiente angolare ). E’ necessario considerare le seguenti cose : a parità di dose il Rischio può variare anche molto perché le curve possono avere pendenza molto diversa tra loro .
Il fattore di potenza è chiamato anche “fattore di pendenza”. Esprime il coefficiente angolare della retta ossia la pendenza da cui dipende il variare dell’ordinata a parità di ascissa. Quindi all’aumentare della pendenza ad una stessa ascissa corrisponderà un valore più alto di ordinata. Questo vuol dire che ad una stessa dose , in base alla pendenza e cioè al fattore di potenza , ci sarà un rischio maggiore .

Riferendosi alla matematica : y = m x

m = y / x = y x -1 = R d –1 = R ( mgA kgC day -1 ) -1

Definiamo meglio il concetto del fattore di potenza. Quantità di tossico che , introdotto in una popolazione pari ad un milione di individui ( assunta tale per convenzione ) giorno dopo giorno per 70 anni di vita media in varie matrici , è in grado di causare 1 caso di cancro in più rispetto a quelli dello stesso tipo dovuti ad altri fattori . Dunque rischio pari 1 * 10 -6. Si dice anche “excess lifetime risk” ( elr )” .
Tutte le sostanze non indicate nell’elenco dei cancerogeni elaborato da IARC sono da ritenersi “non cancerogene” sia operativamente che normativamente Le conoscenze di oggi portano a considerare che i cancerogeni non hanno limite di tollerabilità igienica ( accettabilità ) perché non esiste una dose soglia al di sotto della quale non vi è danno .

Il rischio zero per i cancerogeni è concepibile solo quando l’ Esposizione è zero.E’ dimostrato infatti che una sola molecola , che sappia mantenere la struttura del tossico , può determinare un rischio diverso nella popolazione esposta . Per questo motivo non è proponibile per i cancerogeni un livello di tollerabilità cosa che invece esiste per i non cancerogeni in quanto esprime un livello quantitativo di tossico assunto dall’organismo che è tollerabile perché entro quella soglia sono possibili meccanismi di riparazione , eliminazione etc. tali da rendere reversibile il danno .
Concetto di “indice probabilistico” : è probabile che , dato un certo numero di individui , la maggior parte si comporti in un certo modo . Si richiama la curva gaussiana , che prevede la presenza di “code” , vale a dire che esistono gruppi “a rischio” pur trovandosi sotto la soglia .
Dal punto di vista normativo si assume che una popolazione sia esposta ad un solo tossico , allo scopo di definire la soglia specifica di quel composto .
Questa non è la realtà dei fatti perché ciò che può essere tollerabile per la singola sostanza può non esserlo per la concomitante azione di più composti . Gli effetti possono essere amplificati , o annullati , o vi può essere effetto sommatoria, Non si sa come gestire opportunamente questi dati . I limiti di accettabilità igienica,fissati dalla legge , si riferiscono ad una singola sostanza. Se nell’ambiente ci fosse “solo” quel tossico , la valutazione potrebbe essere soddisfacente ma per la concomitante presenza di più tossici che agiscono insieme deve avere sempre grandissima attenzione a come si presentano ed interpretano i dati

Concetto di ESPOSIZIONE

Dopo avere analizzato la sorgente e la natura del tossico , è fondamentale caratterizzare l’E per capire il R .
N.B. senza il dato sull’E , non è possibile dire alcunché sul R .

Tornando a considerare l’algoritmo iniziale ( S—-t—-E—-d—-R ) , si nota come l’E è centrale , baricentrica : il punto di contatto tra la “fase ambientale” e quella “organistica” , successiva al trasporto , ed è elemento che permette di conoscere eventuali effetti sull’uomo una volta che il contaminante , dall’ambiente , è “ricaduto” sulla popolazione .

Esposizione può essere espressa in forma :
• QUALITATIVA , o concettuale
• QUANTITATIVA , o parametrica

Vale a dire che può essere espressa come :

• Concetto , oppure come
• Equazione
Forma QUALITATIVA – CONCETTUALE dell’ E

“Esposizione come circostanza o fenomeno che avviene in un determinato tempo e luogo a causa del contatto tra la matrice che contiene il tossico e l’individuo o il gruppo di individui che utilizza la matrice” .

Avviene un contatto , in un determinato tempo ed in un determinato luogo , tra il contaminante , che è veicolato dalla matrice , e l’organismo umano .
Normalmente gli individui hanno E per motivi fisiologici , perché le matrici devono necessariamente essere consumate , per bisogni essenziali e / o ricreativi .
Il dato interessante , è determinato dal fatto di considerare quando l’E riguarda matrici ambientali che contengono tossici .

Nota : non esiste quasi mai una E “al tossico” , ma “alla matrice che contiene il tossico” .

E non riguarda mai il contatto unico con il tossico , eccezion fatta per alcuni particolari casi , come l’ingestione di caustici , inalazione di gas a scopo suicida etc.
Ad un livello che potremmo definire “ di normalità” , l’E è mediata sempre dalle matrici .

Forma QUANTITATIVA – PARAMETRICA dell’ E

1 ) E = I ∙ Δ t il prodotto dell’intensità del contaminante per il tempo

Il contatto con il tossico A è determinato dall’intensità con cui A è disperso nella matrice per il periodo di tempo nell’arco delle 24 ore : l’intensità è , per i contaminanti chimici , espresso in termini di concentrazione .

2 ) I = peso A / peso aria

con :
• a = aria
• w = acqua
• s = suolo
• f = alimenti

I = peso a / V a

Se aria , I = mg A / m3a ; e così via per ogni tipo di matrice .

“I” è l’intensità al punto di contatto .
Deve essere misurata al luogo del contatto tra l’uomo ed il contaminante ( la matrice che lo contiene ) . Tutti i dati che non riguardano l’esatto punto di contatto non sono utili allo studio dell’esposizione e quindi al rischio .

“Δ t” è il periodo di tempo : si tratta sempre di un periodo , per quanto breve , non è mai un istante . Anche l’esposizione più veloce ha un contenuto I , presenta un contatto ed ha una durata ( si consideri ad esempio l’alimentazione , l’attività sportiva con aumento del flusso ventilatorio etc. )

Il prodotto dell’intensità per il tempo determina quale è la via di esposizione ( exposure route ) , determina l’intensità , determina il tossico A ; è quindi gravemente sbagliato pensare di ricavare dati sulla E senza avere idea della S .
E è definita SOLO DOPO AVER BEN CONOSCIUTO LA Sorgente : si rischia di sbagliare totalmente impostazione , come ad esempio cercare un contaminante al posto di un altro , ed arrivare alla conclusione che per quel tossico non c’è rischio , mentre rischio potrebbe esserci , ed anche molto elevato , per un altro tipo di tossico .
E , dal punto di vista quantitativo , può essere definita in questo modo .
( EA )a = mgA / m3a x hrs

questa è la forma implicita dell’esposizione

Questa formula è coerente e conseguente al prodotto tra l’intensità ed il tempo , ma in questi parametri non c’è nulla che si riferisca in modo diretto all’uomo ( quindi non c’è nulla di “igienico” ) .
Infatti :

• mgA è indipendente dalla presenza dell’uomo ;
• m3a è indipendente dalla produzione umana , rappresenta i volumi dei bassi strati atmosferici ;
• hrs sono indirettamente legate all’uomo , ma senza una preventiva spiegazione non è certamente spontaneo il riferimento all’uomo .

Per questi motivi è necessario ricavare la “forma esplicita” dell’esposizione .

mgA / m3a x 20 m3a / 70 kgc x day

Al posto della frazione di tempo si intende il periodo nel quale l’uomo ha consumato la matrice .
Per es. , quanti litri di aria , nell’arco delle 24 ore , un uomo ( l’uomo “standard” per OMS ) ventila usualmente .
Quindi , al posto delle hrs , si sostituisce il flusso della matrice consumata in quel tempo indicato dalle ore della formula implicita .

Pertanto , si ha che :

• subentra un parametro igienico , i kgc , che sono riferiti all’uomo
• nell’unità di misura compare il riferimento all’uomo ed è questo che rende la formula “esplicita”
( EA )a = 20 / 70 x mgA / kgc x day
Si può “eliminare” il rapporto numerico ( qui trascurato per ragioni di chiarezza , solo per motivare il ragionamento , a livello di unità di misura ) , e si ottiene :
( EA )a = mgA x kg-1 x day-1
Non solo c’è il riferimento all’uomo ( rappresentato dai kgc ) e non “compare” l’indicazione della matrice , che è valida per tutte ma :

• semplifica e rende valida l’equazione per tutte le matrici
• appone i kgc che sono il riferimento all’uomo e qualificano l’E
La “I” è funzione del trasporto , processi , a monte , di diluizione o concentrazione del tossico .
Supponendo una sorgente che scarica un certo flusso che contiene il tossico A e si pone l’individuo o la popolazione , si ha che la diluizione è funzione della lunghezza del percorso .

Em = EMISSIONE , punto da cui la sorgente scarica

Im = IMMISSIONE , quota di tossico che arriva ad un certo punto , indipendentemente dalla presenza dell’uomo

EMISSIONE

“Quantità di tossico o contaminante ceduto attraverso un certo flusso da una sorgente reale canalizzata” .

Se la sorgente è virtuale c’è emissione , ma non il flusso Em si può esprimere come “fattore di emissione” , uguale a :

pesoA / tempo = pA / m3a x m3a / tempo

IMMISSIONE

“Quota o frazione di contaminante disperso nel volume che dopo l’emissione ricade al suolo” .

E’ espresso in termini di concentrazione , un peso fratto un volume .

Im = mgA / m3a

Se laddove ricade c’è una popolazione , Im coincide con l’intensità del tossico A : allora è

Im = IA , nella equazione che definisce l’ Esposizione .

E’ però possibile che si verifichi una “esposizione secondaria” , perché il tossico potrebbe ( vedi quelli stabili ) penetrare nel terreno ed essere successivamente in grado di determinare E a distanza
( ad es. per prodotti contaminati ) .

N.B. L’immissione avviene comunque , nel territorio , a 360° , e può restare tale oppure provocare esposizione se in quel punto o zona vive una popolazione o comunità ( altrimenti resta comunque la possibilità di causare una E secondaria o indiretta ) .