Società Italiana di Medicina del Lavoro e Igiene Industriale (S.I.M.L.I.I.)

Programma di formazione per l’accreditamento di eccellenza e l’aggiornamento in Medicina del Lavoro 2004-06

Linee Guida sul Monitoraggio BiologicoParte 1

Maurizio Manno

Università degli Studi di Napoli Federico II

Perugia, 15 dicembre 2006

Gruppo di lavoro sulle Linee Guida SIMLII sul Monitoraggio

Biologico

A. Mutti (coordinatore), G. De Palma, P. Manini, A. Baccarelli, G.B. Bartolucci, P. Carta,

M. Dell’Omo, V. Foà, S. Ghittori, S. Iavicoli, M. Imbriani, M. Manno, L.

Perbellini, E. Pira, P. Apostoli

02000

4000

60008000

1000012000

14000

'80-'84 '85-'89 '90-'94 '95-'99 '00-'04

'biological monitoring'

'protein'/100

'protein/'biologicalmonitoring' x 10

No. of pubblications quoted by PubMed (1980 to 2004) containing the keywords

biological monitoring or protein.

Contenuti•Introduzione (Parte 1)

- Principi di tossicologia occupazionale- La valutazione del rischio chimico

•Il Monitoraggio Biologico (Parte 2)• Definizione e aspetti generali• Indicatori per classi di composti• Indicatori di esposizione, effetto, suscettibilità

•Aspetti etici (Parte 3)

• Conclusioni

Parte 1

A. Cenni di Tossicologia Occupazionale

Settori della tossicologia occupazionale

• Descrittiva– osservazione e descrizione dei fenomeni tossicologici

• Meccanistica – identificazione e comprensione del modo d’azione dei tossici

• Regolatoria– decisioni sulla base delle due precedenti

Parte 1

B. Valutazione del rischio chimico

Definizione di “rischio chimico”

La stima della probabilità che in un individuo o gruppo di individui si verifichi un effetto avverso per la salute

a causa di una determinata esposizione ad un fattore di rischio chimico.

Il rischio può essere espresso quantitativamentein termini assoluti (%) o relativi (RR).

La Valutazione del Rischio Chimico:

A. Definizione e obiettivi

Definizione di Valutazione del Rischio secondo la National Academy of Science,

U.S.A. (1983):

“Caratterizzazione dei potenziali effetti nocivi dell'esposizione umana a fattori di rischio ambientali.”

Valutazione del rischio chimico

Stima della probabilità che uno specifico effetto sulla salute si verifichi in seguito ad una determinata esposizione ad un fattore di rischio.

(M. Manno, 2004)

Le 4 fasi della valutazione del rischio secondo

la National Academy of Sciences (USA)

1. Identificazione del fattore di rischio2. Valutazione della dose-risposta3. Misura dell’esposizione4. Caratterizzazione del rischio

Obiettivi specifici della Valutazione del Rischio

secondo la National Academy of Sciences

1. Identificazione degli agenti di rischio per valutare se gli stessi possano essere causa di danno per la salute;

1. Definizione della/e relazione/i dose-risposta, allo scopo di individuare la relazione tra l'entità dell’esposizione (dose) e la frequenza di un particolare effetto nocivo (risposta) nella popolazione esposta;

2. Valutazione dell’esposizione, nella popolazione e stimata in modo qualitativo o quantitativo (in questo caso con misure di monitoraggio ambientale e biologico);

3. Caratterizzazione del rischio, per stimare/valutare la probabilità e la gravità di eventuali danni per la salute nei soggetti esposti a quella data dose o concentrazione.

I 3 pilastri della valutazione del rischio chimico

1. Meccanismo di tossicità

2. Dose3. Suscettibilità

1. Il meccanismo di tossicità

Definizione di meccanismo di tossicità

L’insieme concatenato di eventi biochimici/funzionali/strutturali alla

base dell’effetto biologico di un agente tossico.

Perché è tossico ?

2. la dose

Definizione di “dose” in Medicina del Lavoro

Quantità di un agente chimico, fisico o biologico presente nell’ambiente di lavoro che, in seguito a contatto o assorbimento, può causare effetti tossici in un lavoratore esposto.

La dose esprime concetti diversi in base a:

• via di esposizione:– dose cutanea– dose inalata, ecc.

• sede:– dose esterna– dose interna o assorbita – dose al bersaglio– dose residua, ecc.

• tempo-durata:– dose singola– dose giornaliera– dose totale, ecc.

• effetto:- dose letale- dose tossica acuta- dose tossica cronica- dose biologicamente efficace, ecc.

Tre concetti-chiave in Medicina del Lavoro

• Dose-effetto

• Dose-risposta

• Dose-soglia

Dose - effetto

• Il comparire o l’aggravarsi di un effetto tossico in un individuo o gruppo di individui con l’aumentare della dose.

Esempio: neurotossicità, ematotossicità e nefrotossicità da piombo compaiono per esposizioni via via maggiori, e inoltre ciascuna di esse sarà tanto più grave quanto maggiore è stata la dose assorbita.

Dose - risposta

A livello di gruppo:

• L’aumentare della prevalenza/incidenza di malattia in una data popolazione esposta col crescere della dose.

A livello individuale:

• L’aumentare della probabilità di malattia in un soggetto esposto col crescere della dose.

Dose - soglia

• La dose (o concentrazione) di un agente chimico in determinate condizioni di esposizione al di sotto della quale non si osserva alcun effetto per la salute nella specie considerata.

NOAEL (No Observed Adverse Effect Level): la più alta dose/conc. che non determina effetti aversi osservabili nella specie studiata (uomo o animale).

Figura 2: Rappresentazione schematica delle diverse relazioni possibili tra Esposizione e Risposta. Per ciascun livello di

esposizione/dose (X, Y) vi sono probabilità di risposta diverse (A,B,C,D) a seconda del tipo di effetto considerato (a, b, c, d).

X

0

100

20

40

60

80

Esposizione/Dose (U.A.)Risposte (%)

abc

Z

Y

X

dd

B

A

C

D

XY

3. Suscettibilità

Definizione di “suscettibilità”

“Capacità di subire influenze esterne che tendono a modificare lo stato (di salute) iniziale.”

Garzanti, 1989

La Valutazione del Rischio Chimico:

B. Procedimento standard

Diagramma di flusso della valutazione/gestione del rischio

(Risk Assessment vs. Risk Management)

Risk Assessment

Risk Management

STUDI EPIDEMIOLOGICI UTILIZZATI NELLA VALUTAZIONE DEL RISCHIO CHIMICO

1. trasversali (prevalenza)2. prospettici (incidenza)3. caso-controllo (rischio relativo)4. di monitoraggio biologico (dose, effetto)5. meta-analisi (rischio complessivo ponderato)

La Valutazione del Rischio Chimico:

C. Estrapolazione

Come estrapolare il rischio dalle alte alle basse dosi?

A (con soglia)

y = (x-b) a

basse dosi

alte dosi

Fattori di “sicurezza” (o di “incertezza”) usati

nell’estrapolazione del rischio

• Variabilità tra specie x

10

• Variabilità interindividuale x

10

• Altri fattori di variabilità x 1-100

B (senza soglia) y = a x

basse dosi

alte dosi

La Valutazione del Rischio Chimico:

D. Strumenti

Strumenti della Valutazione del rischio in Medicina del Lavoro

• monitoraggio ambientale• monitoraggio biologico

•dell’esposizione•degli effetti biologici•della suscettibilità

• sorveglianza sanitaria

Le tre misure fondamentali alla base di una corretta valutazione del rischio:

Esposizione (Monit. Amb.)

Dose (Monit. Biol.)

Risposta (Monit. Biol. / Sorv. Sanit.)

Figura 1: Relazione tra Esposizione, Dose e Risposta

biologica OEL: limite di esposizione professionale (occupational exposure

limit); BEI: indice biologico di esposizione (biological exposure index)

BLV: valore limite biologico (biological limit value).

Monitoraggio ambientale

BLV

Esposizione

Dose

OEL/TLV

Risposta

BEI

Monitoraggiobiologico

Interpretazionea livello di gruppo

Interpretazione a livello individuale

Parte 2

Il Monitoraggio Biologico

Definizione

• Misura periodica di un indicatore biologico da confrontare con appropriati valori o limiti di riferimento.

– Valori di riferimento: valori elaborati statisticamente di campioni ottenuti da una pololazione di riferimento selezionata con criteri predefiniti.

– Valori limite: livelli ambientali o biologici di una sostanza che non devono essere superati al fine di evitare effetti sulla salute nella quasi totalità dei soggetti/lavoratori esposti.

Vantaggi del MB sul MA

Ulteriori informazioni fornite dal MB rispetto al MA:

•Dose interna (assorbita, al bersaglio, efficace, ecc.)

•Variabilità intra- e inter-individuale•Esposizione cutanea e/o per ingestione•Esposizione pregressa•Effetti biologici•Suscettibilità individuale•Efficacia mezzi di protezione

Criteri di classificazione degli indicatori biologici (biomarcatori o biomarkers)

In base a:

a) matrice biologica in cui vengono testati (urine, sangue, tessuti, aria espirata, ecc.)

b) organo o tessuto in cui hanno origine o che li ha prodotti (renali, epatici, del Sistema Nervoso, ecc.)

c) caratteristiche chimico-fisiche (volatili, idro/lipo-solubili, ecc.)

d) significato tossicologico e al valore predittivo che viene loro attribuito rispetto al fattore di rischio di cui sono indicatori.

Evento rilevante  

 Indicatore biologico (IB) di

1. Assorbimento (via inalatoria, digestiva, cutanea, parenterale, ecc.)

• esposizione (IBE)- corrente (IBEC),- recente (IBER)- pregressa (IBEP)

2. Distribuzione/accumulo (ossa, SNC, ecc.)

• accumulo (IBA)

3. Escrezione (urinaria, epatica, resp.)

• esposizione (IBE) o dose interna (IDI)

4. Legame con bersaglio critico o non-critico (DNA, Hb, enzimi, ecc.)

• dose biologicamente efficace (IDBE) o dose al bersaglio (IDB)

5. Alterazioni biochimiche, funzionali o strutturali precoci

• risposta/effetto (IBR)• deterministico (d’organo/sistemico)• stocastico (tumore,immunoall., ecc.)

6. Suscettibilità genetica o acquisita

• suscettibilità (IBS)

7. Lesione iniziale d’organo o sistema

• precoce di malattia (IPM) 

Sequenza di eventi tossicologici nel continuum dall’esposizione alla patologia e relativi indicatori

biologici

Indicatore biologico di esposizione (IBE) (o di dose interna)

Sostanze esogene (xenobiotici), loro metaboliti o prodotti dell’interazione tra le sostanze o loro metaboliti reattivi (elettrofili o radicalici) e molecole-bersaglio endogene nucleofile, misurati in un compartimento accessibile dell’organismo.

(NRC 1989, modificata)

Caratteristiche dell’indicatore biologico di esposizione

“ideale”a) Specificità per un solo agente chimico

b) Sensibilità, ovvero possibilità di evidenziare anche esposizioni molto basse

c) Facilità d’analisi: misurabile con metodiche semplici, non invasive e poco costose

d) Persistenza, consentendo di quantificare anche l’esposizione pregressa

e) Predittività per specifici stati patologici

Diverse categorie di IBE in base alla struttura chimica

Struttura Esempio

• Composto tal quale Pb, benzene, ecc.

• Addotti • a proteine (Hb, albumina) Hb-CO• al DNA B(a)P-DNA

• Metaboliti• Prodotti di attivazione 2,5-ED• Prodotti di detossificazione S-PMA• Metaboliti di significato incerto t,t-MA

Diverse categorie di IBE in base all’emivita biologica

1. molto breve (minuti), come ad esempio il benzene nell’aria espirata;

2. breve (ore-giorni), come ad esempio il fenolo urinario nell’esposizione a benzene o il 2,5-esandione urinario nell’esposizione ad esano;

3. media (giorni-settimane), ad esempio i metalli pesanti (piombo, mercurio, cadmio) dosati nel sangue,

4. lunga (settimane-mesi) gli addotti al DNA o all’Emoglobina di composti o metaboliti elettrofili;

1. molto lunga (anni), come ad esempio la piomburia dopo chelazione indicativa della concentrazione ossea del metallo.

Figura 7. Andamento nel tempo di ipotetici indicatori di esposizione in funzione della loro

emivita biologica.

Tempo dopo l’esposizione (giorni)

Liv

elli

re

lat

ivi

de

gl

i in

di

cato ri b

iol

og

ic i

Metaboliti urinari

Addotti alla Emoglobina

Addotti al DNA

Vie metaboliche del benzene

Correlation between benzene exposure in air and t,t-MA in

urine

0,0

100,0

200,0

300,0

400,0

500,0

600,0

700,0

0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00

benzene (ug/m3)

t,t-M

A (u

g/g

crea

t.)

Correlation between benzene exposure and t,t-MA in urine (all workers)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3

Log benzene (ug/m3)

Environmental Monitoring Mean occupational benzene exposure by different

task

White Collars (n=11)

(range: 1,7-22,8)

0

100

200

300

400

500

600

700

1 2 3

Drivers (n=12)

(range: 7,7-5.086)

Operators (n=9)

(range: 38,8-593,5)

Benzene

(ug/m3)

Drivers non smokers (r = 0,92)

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

0 1 2 3 4 5

log benzene (ug/m3)

log

t-t,M

A (u

g/g

crea

t.)

Rapporto tra emivita biologica e tempo di prelievo

Emivita Indicatore biologico

Tempo di prelievo

Esempio

< 2 hr Aria espirata Istantaneo Solventi organici

2 < 10 hr Urine o sangue

Fine turnoMetaboliti di solventi org.10 < 100

hrUrine o sangue

Fine settimana

> 100 hr Urine o sangue

Indifferente piombo

Fattori che modificano il rapporto tra TLV e BEI

• Variabilità biologica – assorbimento– distribuzione– metabolismo– escrezione– accumulo

• Carico di lavoro• Esposizione multipla• Dieta

Effetto della variabilità individuale sul rapporto tra TLV® e BEI®

Livello di esposizione

Livello dell’indicatore biologico di esposizione

Valore Medio=

BEIx

Limite inferiore

dell’IC 95% = BEIy

BEI®Y

BEI®x

TLV® X

Valore Medio

Limite superiore dell’IC 95%

TLV®

BEI®

Livello dell’indicatore biologico di esposizione

Figura 4: La dispersione di dati intorno alla media (retta di regressione) non consente di applicare il concetto di BEI® per interpretare dati individuali di monitoraggio biologico, che potrebbero condurre ad una sottostima del rischio reale.

Livello di esposizione

Effetto della variabilità individuale sul raporto tra BEI® e TLV®

Soggetto y

Soggetto x

pesante

leggero

riposo

BEI®A

OEL/TLV®

Livello di esposizione

X

Lavoro

BEI®B

BEI®C

Fig. 5a: Il carico di lavoro modifica la pendenza della relazione tra indicatore di esposizione (OEL/TLV®) e dose (BEI®), tanto che per uno stesso OEL/TLV® potrebbero/dovrebbero essere proposti BEI diversi per carichi di lavoro diversi (A, B, C).

Liv

ell

o d

ell

’in

dic

ato

re b

iolo

gic

o

di

es

po

siz

ion

e

Effetto del carico di lavoro sul raporto tra OEL/TLV® e BEI®

A + B + C +… (in miscela)

BEI ®B

BEI ®A

OEL/TLV®

Livello di Esposizione ad A

Fig. 5b. La relazione esposizione-dose (OEL/TLV®- BEI®) è modificata dalla presenza di altri composti in miscela, tanto che dovrebbero essere previsti BEI® differenziati per soggetti esposti a singole sostanze (A) o a miscele (A+B+C+…).

Liv

ell

o d

ell

’in

dic

ato

re b

iolo

gic

o

di

es

po

siz

ion

eA (da solo)

Effetto dell’esposizione multipla sul raporto tra OEL/TLV® e BEI®

Diet and 1-OHP excretion Results in vivo

0

20

40

60

80

100

120

140

160

PA PP RA RP NF

Food

1-O

HP E

xcre

tion (pm

ol/g

)

.

0

1

2

3

Mola

r %

of in

ject

ed p

yren

e

.

Urine

Feces

Total

Cumulative 24-h excretion

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

Time (h)

Blo

od C

once

ntr

atio

n s

a .

No fibres

AUCfibres < AUCno fibres

0,0

20,0

40,0

60,0

80,0

100,0

Time (h)

Blo

od

co

nce

ntr

atio

n

.

No fibres

With fibres

Diet and 1-OHP excretion Discussion-3

AUC+ FIBRES AUCNO FIBRES

Effect of diet on 1-OHP excretion

in rats (No fibres)1-OHP/blood

1-OHP/urine

1-OHP/feces

1-OHP/bile

1-OHP/intestineNO FIBRES

Furtherbiotransformation

1-OHP/intestine+ FIBRES

Effect of diet on 1-OHP excretion in rats (+ fibres)

1-OHP/blood

1-OHP/urine

1-OHP/feces

1-OHP/bile

Furtherbiotransformation

Tre regole da non dimenticare…

1. Non esiste l’indicatore biologico di esposizione (IBE) ideale

2. Ogni IBE ha significato, modalità e tempi di campionamento propri.

3. E’ importante, quindi, utilizzare, quando possibile, più di un IB con significato, modalità e tempi di campionamento diversi.

Metodiche utilizzate nel MB

• HPLC (High performance Liquid Chromatography) (composti organici volatili e

non)

• Spettrometria ad assorbimento atomico

(metalli)

• Gascromatografia-Spettrometria di massa (composti organici volatili)

• Cromatografia liquida-Spettrometria di massa

(composti organici non volatili)

• ICP-MS (Inductively Coupled Plasma-Mass Spectr.) (speciazione di elementi)

Indicatori biologici di risposta (IBR) (o di effetto)

“Modificazioni misurabili di parametri biochimici o funzionali che, secondo la loro entità, permettono di identificare un ampio spettro di risposte biologiche, da semplici fenomeni di adattamento funzionale fino a malattie conclamate.

(NRC 1989)

Composti ad azione tossica locale (1)

Meccanismo: agiscono localmente nel punto di contatto con l’organismo e, pertanto causano effetti prevedibili in base ai livelli di esposizione, piuttosto che della dose assorbita.

Esempi: Sostanze altamente reattive, incluse alcune specie di elementi metallici di transizione, dotate di proprietà caustiche e corrosive

• Composti insolubili di elementi metallici pneumotossici

• Componenti chimici di fibre resistenti ai processi di digestione operati dai macrofagi

• Pro-cancerogeni e cancerogeni sia genotossici che non genotossici che agiscono localmente, soprattutto a livello delle vie respiratorie

Composti ad azione tossica locale (2)

Gli indicatori biologici di esposizione al bersaglio (ancora in fase di studio sistematico):

• Tentativi di quantificazione e speciazione dei composti eliminati con l’aria esalata, previa condensazione, per ottenere una stima della concentrazione di specie tossiche di elementi metallici nel liquido delle vie respiratorie o ELF (Epithelial Lining Fluid).

• Tentativi di quantificazione della dose alla cute, attraverso l’impiego di tecniche di campionamento del sudore nelle diverse varianti del “wipe test”.

MECCANISMI DI CANCEROGENESI

Agenti Inizianti Agenti Promoventi (genotossici) (epigenetici)

- Alterano il DNA - Stimolano la mitosi (mitogeni)

- Cancerogeni completi - Necessitano di un iniziante

- Sono o formano specie reattive - Non sono elettrofili/radicali (elettrofile o radicaliche) - Spesso sono mutageni - Non sono mutageni

-Basta la singola esposizione - Necessaria l’esposizione ripetuta

- Assente la dose-soglia - Presente la dose-soglia

Monitoragio biologico di cancerogeni genotossici

Indicatore significato vantaggi/svantaggi

- Composti/metaboliti esposizione buona specificità

- Addotti dose alta specificità- a proteine dose biol. efficace esposizione pregressa - al DNA dose al bersaglio esposizione recente

- Danno citogenetico effetto bassa specificità

- SCE (Scambio crom. fr.) alta sensibilità

- AC (Aberrazioni cromos.) qualità variabile- MN (Micronuclei)- CT (Comet Test)

Monitoragio biologico di cancerogeni epigenetici

(non genotossici)

• composti tal quali o metaboliti (sangue e urine)

• induzione enzimatica

• indicatori diretti (contenuto/attività di CYP, GST, ecc.)

• Indicatori indiretti (γGT, D-GA, ecc.)

• proliferazione cellulare

• inibizione della comunicazione intercellulare (gap-junction)

• apoptosi

• marker genomici o proteomici – espressione dell’RNA– espressione delle proteine

Relazione tra i diversi indicatori biologici

nel continuum dall’esposizione alla malattia (tumore)

Fattori di suscettibilità individuale

DoseInterna

Sostanza chimica/ suoi

metaboliti (urina, sangue, tessuti)

Alterazioni dellastruttura o funzione

Spettri mutazionali in tessuti/cellule

tumorali

MalattiaEsposizione DoseEfficace

Addotti al DNA e alle proteine

(urina, sangue, tessuti)

EffettoBiologico

Mutazioni somatiche in oncogeni/geni oncosoppressoriProdotti geniciAlterazioni citogeneticheAberrazioni cromosomicheMicronucleiAneuplodiaScambi tra cromatidi fratelli

< Indicatori Biologici di Esposizione > < Indicatori Biologici di Effetto >

Composti teratogeni o tossici per l’apparato riproduttivo

• Per monitorare l’esposizione ad agenti tossici o gli effetti sullo sviluppo intrauterino, è possibile misurare gli addotti proteici nel sangue del cordone ombelicale o addotti al DNA nella placenta e/o nel sangue (correlazioni con l’esposizione a fumo di tabacco).

• Per identificare potenziali effetti sull’apparato riproduttivo femminile, il danno alle cellule germinali può essere valutato tramite la misurazione degli addotti al DNA negli oociti e nelle cellule della granulosa.

• Per monitorare le esposizioni ad agenti chimici potenzialmente tossici per l’apparato riproduttivo maschile, possibili indicatori sono rappresentati dagli addotti al DNA e alle proteine o dal Comet test, valutati tutti sugli spermatozoi.

Significato clinico degli indicatori biologici di effetto/risposta (IBR)

Tipo di indicatore rilevanza clinica

• di dose (indicatori indiretti ma sensibili) assente– ALA-D, ALAU (Pb)– Inibizione AChE nel sangue (OP)

• di rischio per l’organo bersaglio potenziale– Micro albuminuria (nefropatia diabetica)– Zn-PP eritrocitaria, porfirine urinarie (Pb)

• di effetto precoce dubbia– Effetti citogenetici (composti genotossici)– Micro proteinuria (solventi organici, metalli)

• di danno in atto o residuo certa– GOT, GPT (epatotossici)– Citologia urinaria (amine aromatiche)

Indicatori biologici di suscettibilità(IBS)

Parametri biochimici o funzionali indicativi di una ridotta (o aumentata) risposta tossicocinetica o tossicodinamica, anche potenziale, conseguente l’esposizione ad un agente tossico.

Figura 8. Flusso biologico che dall’informazione genetica (DNA) conduce

all’espressione di proteine ed alla generazione di metaboliti.

HO

R

MetabonomicaGenomica Proteomica

Genomica Funzionale

Trascrittomica

DNA RNA Proteina Metabolita

Applicazione della Biologia Molecolare alla Medicina del

Lavoro

Ricerca di nuovi biomarcatori in soggetti esposti a basse dosi di solventi

• Il CYP 2E1 come possibile indicatore di effetto nell’esposizione a toluene

Environmental Health Perspectives Volume 114, Number 4,

April 2006

Occupational Toluene Exposure InducesCytochrome P450 2E1 mRNA Expression in

Peripheral Lymphocytes

Ania Mendoza-Cantú, Fabiola Castorena-Torres, Mario Bermúdez de León, Bulmaro Cisneros, Lizbeth López-Carrillo, Aurora E. Rojas-García, Alberto Aguilar-Salinas, Maurizio Manno, and Arnulfo Albores

AIM OF THE STUDY

The effects of occupational exposure to toluene on the induction of CYP2E1 were investigated in workers of the printing industry by measuring:

a) CYP2E1 mRNA expression in peripheral lymphocytes

and

b) the 6-OH-CHZ/CHZ metabolic ratio

Preliminary conclusions

• CYP2E1 mRNA expression in lymphocytes, but not CYP 2E1 activity in vivo (CHZ ratio), may be a promising biomarker of effect in workers exposed to low levels of toluene.

• CYP 2E1 activity is correlated with hippuric acid in urine but not with CYP mRNA expression in lymphocytes.

• The relationship between mRNA expression

and CYp 2E1 activity remains to be clarified.

Altre due regole da non dimenticare…

1. Un’esposizione anche protratta >TLV (o >BEI) non comporta di per sé l’esistenza di un danno alla salute.

2. Un’esposizione <TLV (o <BEI) non garantisce l’assenza di effetti sulla salute.

Parte 3

Aspetti etici del Monitoraggio Biologico

ICOH Code of Ethics:

Basic Principles

Per valutare l’opportunità di un test è necessario conoscere:– Prevalenza della patologia– Sensibilità del test– Specificità del test

Supponiamo di utilizzare un test predittivo di una data patologia per valutare l’idoneità di un gruppo di lavoratori…

Esempio 1(alta prevalenza e specificità, bassa sensibilità)

• Supponiamo che la patologia indagata abbia una prevalenza pari al 50% e che il test abbia una sensibilità dell’80 % (20% di falsi negativi) e una specificità del 98% (2% di falsi positivi).

• Su 100 lavoratori sottoposti al test, 50 risulteranno positivi, di cui 40 veri (80% di 50) e 10 falsi (20% di 50), mentre 50 risulteranno negativi, di cui 49 veri (98% di 50) e 1 falso (2% di 50).

• Quindi il test porterà all’esclusione dalla mansione, oltre che di 40 soggetti malati, anche di 1 lavoratore sano, con un rapporto costo/beneficio pari a 1:40 (mentre 10 soggetti malati continueranno ad essere esposti).

Valutazione etica: Raccomandato

Esempio 2

• Supponiamo che la patologia indagata abbia una prevalenza del 10% nella popolazione studiata, che il test abbia una sensibilità (falsi negativi) e una specificità (falsi positivi) entrambe del 90 %.

• Su 100 lavoratori sottoposti al test, 18 risulteranno positivi, di cui 9 veri e 9 falsi, mentre 82 risulteranno negativi, di cui 81 veri e 1 falso.

• Quindi il test porterà all’esclusione dalla mansione, oltre che di 9 soggetti malati, anche di 9 lavoratori sani con un rapporto costo/beneficio pari a 1:1 (mentre 1 soggetto malato conrinuerà ad essere esposto)

• Valutazione etica: accettabile

Esempio 3(bassa prevalenza e specificità, alta sensibilità)

• Supponiamo infine che la patologia indagata abbia una prevalenza nella popolazione studiata pari a solo l’1% e che il test predittivo abbia una sensibilità (falsi negativi) del 99% e una specificità (falsi positivi) dell’80%.

• Su 100 lavoratori sottoposti al test, 21 risulteranno positivi, di cui solo 1 vero e ben 20 falsi, mentre 79 risulteranno negativi, di cui 78 veri e 1 falso.

• Quindi il test porterà all’esclusione dalla mansione, oltre che dell’unico soggetto malato, anche di ben 20 lavoratori sani con un rapporto costo/beneficio pari a 20:1 (in questo caso nessun lavoratore malato continuerà ad essere esposto).

Valutazione etica: Non giustificato

Conclusioni

• Il monitoraggio biologico è uno strumento fondamentale in medicina del lavoro e in igiene industriale per la valutazione del rischio chimico.

• Le nuove tecniche analitiche e gli strumenti della biotossicologia molecolare suggeriscono nuovi indicatori biologici sempre più sensibili, ma il cui significato tossicologico non è sempre chiaro.

• E’ necessario affrontare e cercare di superare i problemi di natura pratica, scientifica ed etica che ancora limitano l’applicazione su più larga scala e l’interpretazione dei dati di molti test.

maurizio.manno@unina.it

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