I metalli sono onnipresenti nell’ambiente e possono accumularsi nella catena alimentare, finendo per depositarsi negli organi umani.
L’eliminazione di questi metalli dal corpo avviene attraverso il sudore, l’urina, le feci, la perdita di cellule cutanee e, infine, tramite i capelli.
L’analisi del capello rappresenta un metodo rapido per rilevare l’esposizione a metalli tossici. Tuttavia, le analisi di fluidi biologici come l’urina o il sangue forniscono risultati ancora più immediati.
Quali sono i metalli più tossici?
I metalli entrano in contatto con il nostro corpo principalmente attraverso le vie respiratorie e cutanee e possono essere classificati in due categorie:
•Essenziali, come il rame, il ferro, il magnesio e lo zinco (Cu, Fe, Mg, Zn). Questi metalli sono fondamentali per il funzionamento delle cellule; ad esempio, il ferro è un componente chiave dell’emoglobina e del citocromo P450.
•Non essenziali, come il cadmio, l’arsenico, il piombo e il mercurio (Cd, As, Pb, Hg). Questi metalli non hanno funzioni biologiche note e sono spesso tossici per l’organismo.
Per i metalli essenziali è importante considerare la tossicità sia per carenza che per eccesso. I metalli non essenziali, invece, non hanno funzioni biologiche e possono essere dannosi per il corpo.
Per questi ultimi, esistono livelli massimi di tolleranza stabiliti, oltre i quali possono verificarsi effetti tossici.
In aggiunta, i metalli possono essere classificati come organici o inorganici, una distinzione che influisce sulla loro biodisponibilità.
I metalli organici, essendo lipofili, vengono assorbiti più facilmente attraverso la pelle e la barriera emato-encefalica (BEE).
Al contrario, i metalli inorganici sono idrosolubili e hanno un tasso di assorbimento più lento. Nonostante ciò, anche i metalli inorganici possono essere pericolosi, poiché la loro eliminazione avviene attraverso i reni e può portare a nefrotossicità.
I meccanismi attraverso i quali i metalli manifestano effetti tossici includono:
1. Interazione con i siti attivi degli enzimi, quali gruppi -OH, -SH, -COOH, -NH2. Questi gruppi chimici possono legarsi ai metalli, compromettendo la funzionalità degli enzimi.
2. Sostituzione di metalli essenziali all’interno di enzimi o proteine vitali. Ad esempio, il piombo può sostituire il ferro nella ferritina intestinale o il calcio in enzimi e proteine che dipendono da questo elemento per la loro attivazione.
I metalli mostrano preferenze specifiche per diversi tessuti a seconda della loro affinità chimica, influenzando così vari sistemi organici:
•Mercurio e cadmio tendono ad accumularsi nel tessuto renale, causando nefrotossicità.
•Mercurio e piombo possono influenzare il sistema nervoso centrale (SNC), portando a neurotossicità.
•Cadmio e piombo possono danneggiare il sistema riproduttivo.
•Alluminio, arsenico, cromo e nichel hanno una maggiore affinità per il tessuto respiratorio.
Le cellule dei mammiferi possono difendersi dagli eccessi di metalli non essenziali tramite le metallothioneine, un gruppo di proteine che chelano o sequestrano questi metalli.
Questo processo impedisce ai metalli di rimanere liberi e di esercitare la loro attività tossica. I principali metalli che vengono chelati includono rame, cadmio, zinco, mercurio e piombo.
Tra gli effetti tossici causati dai metalli ci sono le reazioni allergiche, note anche come reazioni di ipersensibilità. I metalli come mercurio, oro, platino, berilio, cromo e nichel possono innescare tali reazioni, che si manifestano in diverse forme:
1. Degranulazione dei mastociti, con liberazione di IgE, che può portare a risposte allergiche immediate.
2. Rottura dei globuli rossi, che comporta la liberazione di IgG e IgM, causando anemia emolitica.
3. Formazione del complesso antigene-anticorpo, con liberazione di IgG e IgM, che può risultare in nefrite glomerulare.
4. Dermatite da contatto, scatenata prevalentemente da cromo e nichel, con proliferazione dei linfociti T e rilascio di citochine che attivano il TNFα, portando a infiammazione cutanea.
