TOSSICITA’ TOSSICITA’ DELL’APPARATO RESPIRATORIODELL’APPARATO RESPIRATORIO

Principale funzione dell’apparato Principale funzione dell’apparato respiratorio è quella di introdurre respiratorio è quella di introdurre ossigeno ed eliminare anidride ossigeno ed eliminare anidride carbonicacarbonica

Può assorbire ed eliminare Può assorbire ed eliminare xenobiotici volatilixenobiotici volatili

E’ sede di biotrasformazioni che E’ sede di biotrasformazioni che possono bioattivare un compostopossono bioattivare un composto

TOSSICITA’ TOSSICITA’ DELL’APPARATO RESPIRATORIODELL’APPARATO RESPIRATORIO

Struttura dell’apparato Struttura dell’apparato respiratorio:respiratorio:

nasonaso (sede di attività metaboliche) (sede di attività metaboliche)

trachea, bronchitrachea, bronchi (funzione (funzione protettiva del muco)protettiva del muco)

polmonipolmoni (lobi, lobuli, acini, (lobi, lobuli, acini, alveoli)alveoli)

STRUTTURA ALVEOLARE STRUTTURA ALVEOLARE POLMONAREPOLMONARE

TOSSICITA’ TOSSICITA’ DELL’APPARATO RESPIRATORIODELL’APPARATO RESPIRATORIO

Scambio gassoso polmonare Scambio gassoso polmonare consiste in:consiste in:

ventilazioneventilazione (capacità polmonare (capacità polmonare 5700 cm5700 cm33, vol. residuo 1200 cm, vol. residuo 1200 cm33, , capacità vitale 4500 cmcapacità vitale 4500 cm33))

perfusioneperfusione (70-80 ml/ battito (70-80 ml/ battito cardiaco)cardiaco)

diffusionediffusione (superficie 140 m(superficie 140 m22))

PATOGENESI DELLA PATOGENESI DELLA TOSSICITA’ POLMONARETOSSICITA’ POLMONARE

stress ossidativostress ossidativo (mediato da O(mediato da O33, , NONO22, fumo di sigaretta, cellule ) , fumo di sigaretta, cellule )

risposte immunologicherisposte immunologiche (reazioni allergiche, modulazione di (reazioni allergiche, modulazione di

risposte immunitarie)risposte immunitarie)deposizione di particelledeposizione di particelle

(dipendente dalla dimensione)(dipendente dalla dimensione)proliferazione cellulareproliferazione cellulare

(iperplasia, tumore)(iperplasia, tumore)

REAZIONI ACUTE AD AGENTI TOSSICIREAZIONI ACUTE AD AGENTI TOSSICI

broncocostrizionebroncocostrizione (stimolo (stimolo colinergico, istamina, colinergico, istamina, prostaglandine, leucotrieni, ecc.)prostaglandine, leucotrieni, ecc.)

edemaedema (alterazione degli scambi (alterazione degli scambi gassosi, infiammazione, gassosi, infiammazione, degenerazione fibrogena-degenerazione fibrogena-mitogena)mitogena)

EDEMA POLMONAREEDEMA POLMONARE

REAZIONI CRONICHE AD REAZIONI CRONICHE AD AGENTI TOSSICIAGENTI TOSSICI

FIBROSIFIBROSI

ridotta capacità polmonare per ridotta capacità polmonare per aumentata presenza di aumentata presenza di

collagene negli interstizi collagene negli interstizi alveolarialveolari

FIBROSIFIBROSI

REAZIONI CRONICHE AD REAZIONI CRONICHE AD AGENTI TOSSICIAGENTI TOSSICI

ENFISEMAENFISEMA

aumentata capacità polmonare aumentata capacità polmonare per distruzione della per distruzione della

superficie di scambio gassososuperficie di scambio gassoso

ENFISEMAENFISEMA

CONTROLLOCONTROLLO

REAZIONI CRONICHE AD REAZIONI CRONICHE AD AGENTI TOSSICIAGENTI TOSSICI

ASMAASMA

Difficoltà respiratoria causata Difficoltà respiratoria causata da broncocostrizione per da broncocostrizione per

inalazione di agenti inalazione di agenti tossici/allergenicitossici/allergenici

REAZIONI CRONICHE AD REAZIONI CRONICHE AD AGENTI TOSSICIAGENTI TOSSICI

TUMORETUMORE

localizzazione essenzialmente localizzazione essenzialmente polmonare; danno al DNA per polmonare; danno al DNA per azione diretta di xenobiotici o azione diretta di xenobiotici o

per stress ossidativoper stress ossidativo

TUMORETUMORE

TUMORETUMORE

AGENTI RESPONSABILI DI AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’TOSSICITA’

PER INALAZIONE: PER INALAZIONE:

asbestoasbesto (asbestosi, tumore (asbestosi, tumore polmonare, mesotelioma polmonare, mesotelioma maligno)maligno)

silicesilice (silicosi acuta o cronica)(silicosi acuta o cronica)

MESOTELIOMA MALIGNOMESOTELIOMA MALIGNO

SILICOSISILICOSI

AGENTI RESPONSABILI AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’DI TOSSICITA’

PER INALAZIONE: PER INALAZIONE:

naftalenenaftalene (dopo bioattivazione, causa (dopo bioattivazione, causa necrosi bronchiale)necrosi bronchiale)

ossigenoossigeno (necrosi bronchiale, distruzione (necrosi bronchiale, distruzione spazio capillare-alveolare)spazio capillare-alveolare)

AGENTI RESPONSABILI AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’DI TOSSICITA’

PER INALAZIONE:PER INALAZIONE: Contaminanti ambientaliContaminanti ambientaliAldeidi:Aldeidi: irritazione delle vie aeree irritazione delle vie aeree

superiori, tumore sperimentale superiori, tumore sperimentale (formaldeide)(formaldeide)

Ozono: Ozono: irritante, danno epiteliale irritante, danno epiteliale alveolarealveolare

AGENTI RESPONSABILI AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’DI TOSSICITA’

PER INALAZIONE:PER INALAZIONE: Contaminanti ambientaliContaminanti ambientaliOssidi di azoto: Ossidi di azoto: danno epiteliale danno epiteliale bronchiolarebronchiolareOssidi di zolfo: Ossidi di zolfo: irritanti, ipersecrezione irritanti, ipersecrezione mucosa, broncocostrizionemucosa, broncocostrizionePM10: PM10: aggravamento asma, bronchiti, aggravamento asma, bronchiti, infezioniinfezioni

AGENTI RESPONSABILI AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’DI TOSSICITA’

DAL SIST. CIRCOLATORIO: DAL SIST. CIRCOLATORIO:

paraquatparaquat (fibrosi per stress (fibrosi per stress ossidativo)ossidativo)

monocrotalinamonocrotalina (iperplasia endotelio capillare, (iperplasia endotelio capillare, microtrombi, ipertensione microtrombi, ipertensione polmonare, dopo bioattivazione)polmonare, dopo bioattivazione)

AGENTI RESPONSABILI AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’DI TOSSICITA’

DAL SIST. CIRCOLATORIO: DAL SIST. CIRCOLATORIO:

bleomicina, ciclofosfamide, bleomicina, ciclofosfamide, carmustinacarmustina (fibrosi polmonare)(fibrosi polmonare)

amiodarone, fenterminaamiodarone, fentermina(lipidosi polmonare, reversibile)(lipidosi polmonare, reversibile)

METODI DI STUDIOMETODI DI STUDIO

IN VIVO:IN VIVO:test di funzionalitàtest di funzionalità (capacità (capacità polmonare totale e vitale, polmonare totale e vitale, compliance)compliance)

analisi morfologicaanalisi morfologica (istologia, microsc. elettronica)(istologia, microsc. elettronica)

lavaggio polmonarelavaggio polmonare (markers di (markers di edema o infiammazione, danno edema o infiammazione, danno alveolare)alveolare)

METODI DI STUDIOMETODI DI STUDIO

IN VITROIN VITRO::

polmone isolato perfusopolmone isolato perfuso

espianti, microdissezioniespianti, microdissezioni

colture cellularicolture cellulari (cellule (cellule epiteliali, macrofagi alveolari)epiteliali, macrofagi alveolari)