Ferrante Casi Studio

7/29/2019 Ferrante Casi Studio

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CASI STUDIO

Margherita Ferrante


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ASSUNZIONE DI RESIDUI DI PESTICIDIORGANOFOSFORICI CON STUDI SU

DIETE TOTALI IN ITALIA

CASO STUDIO 1


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Nello studio dei rapporti tra ambiente e salute, la valutazionedell'assunzione di sostanze tossiche con gli alimenti e le bevande

rappresenta, ormai da molti anni, uno dei principali criteri di valu-tazione del rischio ed anzi, nel caso dell'impiego dei pesticidi inagricoltura, praticamente l'unico strumento conoscitivo che haconsentito in Italia di prendere provvedimenti sanitari mirati alla

tutela della popolazione nel suo complesso, basandosi su specificiaccertamenti della contaminazione degli alimenti e delle acque nelnostro ambiente.


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Se infatti si considerano i provvedimenti restrittivi sull'impiego dei pesticidiadottati a decorrere dal 1968, facile osservare che la grande maggioranzadi essi (oltre 15, riguardanti intere categorie di prodotti) sono stati definiti inbase a valutazioni chimico-analitiche di alimenti e di acque; circa dieciprovvedimenti, ma riguardanti singoli prodotti, sono stati adottati sulla basedel progresso di studi di tossicologia animale effettuati prevalentementeall'estero, mentre un provvedimento (riguardante il divieto di impiego delfosdrin) stato adottato basandosi sul numero delle denunce dei casi diintossicazioni che si erano verifcati in Italia tra gli utilizzatori del prodotto

Dagli studi di epidemiologia ambientale e occupazionale effettuati in Italia, alcontrario, nonostante la variet delle metodologie epidemiologiche utilizzate el'impegno dei ricercatori, non scaturita alcuna chiara indicazione chepotesse portare ad un conseguente provvedimento igienico-sanitario onormativo che interessasse tutta la popolazione.


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Conseguentemente sia l'Organizzazione Mondiale della Sanit che lo speciale

Comitato misto con la FAO, raccomandano in modo particolare due tipi diricerche nel campo dei pesticidi :

-Quelle di epidemiologia occupazionale, nelle quali tuttavia sia ben definito ilfattore di rischio;

- Quelle tendenti ad accertare la dose complessiva di una o pi categorie diquesti prodotti assunta attraverso tutta la componente alimentare e/oambientale


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evidente che le indagini del primo tipo si basano sull'assunto che dove presumibilmente maggiore l'esposizione potrebbe essere pi agevoleevidenziare l'eventuale danno correlato, mentre con le indagini del secondo tipola dose di un ftofarmaco, o di un'intera categoria di ftofarmaci, assunta con la

dieta nel suo complesso, viene paragonata, com' noto e come ha illustrato inprecedenza anche il Prof. Camoni, alla dose giornaliera accettabile perl'uomo, definita per le varie sostanze in base a studi tossicologici su animali

Sulla base di questo secondo tipo di indagini in Italia si agito da oltre ventianni: infatti tra il 1968 ed il 1971-72 vennero realizzati i primi studi italianisull'assunzione dei composti cloroorganici con diete totali e questi studi, uniti

alle correlazioni trovate tra assunzioni con la dieta e depositi nei tessuti umani,portarono alla progressiva eliminazione dall'impiego in agricoltura di questacategoria di prodotti


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D'altra parte, non si pu sottacere che il significato sanitario delle indagini sullediete totali legato allo stesso concetto di dose giornaliera accettabile. Infatti,

come azione di primo livello, questo parametro pu essere definito in viatemporanea e, con l'approfondirsi delle ricerche pu essere soggetto a revisioni(in pi o in meno), fino ad arrivare alla valutazione definitiva, procedimento per ilquale - in alcuni casi - possono occorrere molti anni.

A questo propositosignificative risultano le

valutazioni che

nel corso del tempo,sono state date di duetipici inquinanti

dell'ambiente italiano: ilDDT e

l'esaclorobenzene(HCB)

Come evidente il DDT oggi considerato quattro volte meno pericoloso di

quanto non fosse giudicato venti anni or sono, mentre una situazione del tutto

opposta presentata dall'esaclorobenzene


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Nonostante limitazioni di questo tipo, tuttavia, le indagini sullostudio dell'assunzione dei pesticidi attraverso studi su diete totalisono effettuate in tutti i paesi occidentali e sono considerate trale pi affidabili per la valutazione del rischio

Pertanto nel 1989 il Ministero della Sanit ha affidato a

quattro istituzioni universitarie (Catania, Napoli, Roma,Piacenza) il compito di realizzare una ricerca in questosettore, prendendo in considerazione una categoria di prodottiaventi caratteristiche bio-tossicologiche simili .

Successivamente, su base spontanea, si sono associateall'indagine anche l'ENEA ed il Dip. di Medicina Interna e San.Pubbl. dell'Univ. dell'Aquila.


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Tali indagini possono essere realizzate sostanzialmente in tr modi:

- Il primo modo quello di raccogliere tramite un esame della LetteraturaScientifica il maggior numero possibile di dati sulla presenza dei residui dei

pesticidi negli alimenti, elaborando poi le concentrazioni rinvenute in chiave di dosiassunte tramite i consumi alimentari della popolazione. Teoricamente il vantaggiodi questo tipo di ricerche statistico-bibliografche quello di disporre di unanotevole mole di dati di partenza (cio di una larga base campionaria). Ma glisvantaggi sono, a nostro parere, piuttosto numerosi: metodi analitici non uniformi,

sensibilit analitiche diverse, accentrarsi delle analisi solo su particolari alimenti,in alcuni casi raccolta di dati palesemente poco attendibili oppure di dati di analisifinalizzate ad altri scopi (per esempio al controllo delle quantit massime deiresidui tollerabili negli alimenti). Come hanno dimostrato recentemente Del R (8)e Camoni e coli. (9-12) l'elaborazione di questi dati sempre molto complessa ed i

risultati difficilmente estrapolabili


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- Il secondo modo, sperimentale, quello di procedere all'analisi di pasticompleti e pronti al consumo di collettivit tipiche (giovani in servizio di leva,mense aziendali, universitarie, ospedaliere etc.). Di solito si studia la dose dipesticidi globalmente assunta in una settimana, ripetendo poi lo studio 3-4volte in un anno. Indagini di questo tipo danno risultati molto attendibili perquanto riguarda le dosi dei contaminanti assunte dalla collettivit che vienecampionata, ma non sono estrapolabili alla generalit della popolazione.Presentano inoltre notevoli difficolt analitiche dovendosi procedere all'analisidi alimenti in mescolanza tra loro, completi di condimenti (3, 5)


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-Il terzo modo quello di effettuare, con metodiche standardizzate, l'analisi delmaggior numero possibile di alimenti, rappresentativi di tutte le categoriealimentari, selezionando il campionamento in misura proporzionale ai consumialimentari. La dose globalmente assunta dei pesticidi in studio viene poi stima-ta sulla base dei consumi alimentari medi valutati, ovviamente, al netto deicoefficienti di rifiuto o di trasformazione e rilevati da fonti ISTAT, da indaginicampionarie dell'Istituto Nazionale della Nutrizione (I.N.N.) o da indagini acarattere regionale (13)


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I vantaggi di un'indagine di questo genere, oltre ad essere quelli di ottenererisultati analitici uniformi, sono rappresentati anche dal fatto che con una adattaelaborazione dei dati dei consumi alimentari (per esempio calcolando i consumitipici di una determinata fascia di et) si pu stimare l'assunzione di pesticidinon solo per l'uomo medio, ma per gruppi di popolazione considerati pi arischio (per esempio per l'infanzia). Inoltre si ottengono informazioni abbastanzaprecise sulla distribuzione prevalente di determinati residui in determinatialimenti

Lo svantaggio rappresentato invece dal fatto che la dose assunta probabilmente sovrastimata, infatti di solito non si effettuano preparazioni

culinarie degli alimenti prima delle analisi (la cottura, ad esempio, puridure il livello dei residui). Tale scelta operativa, tuttavia appare giustificatadal fatto che, in accordo con la legislazione vigente, il livello dei residui vaverificato in qualsiasi momento intercorrente tra la raccolta ed il consumo.


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evidente, in ogni caso, che queste indagini raggruppano due tipi di difficolt:

-quelle proprie delle inchieste alimentari;

-quelle proprie della ricerca di tracce dei residui di pesticidi negli alimenti.

Consguentemente a queste considerazioni, l'indagine per il Ministero della Sanit stata programmata come segue:- innanzitutto si scelta una categoria di pesticidi particolarmente importante per

l'agricoltura italiana, cio i pesticidi organofosforici, i quali, inoltre, presentano tuttiun meccanismo d'azione sostanzialmente simile.


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Tra i pesticidi organofosforici autorizzati all'impiego ne sono stati selezionati daivari laboratori da 13 a 30, considerati i pi significativi in termini di impieghi


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Quindi sono stati raccolti i dati sui consumi alimentari della popolazione, siada fonte ISTAT, sia da indagini campionarie effettuate in nove Regionidall'I.N.N. I dati forniti dall'I.N.N. sono stati considerati pi attendibili perch

determinati su base sperimentale (13).

Nella terza fase sono state messe a punto le metodiche d'analisiper le varie categorie di alimenti, sia basandosi su metodi gipubblicati, che sperimentando nuove procedure


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Gli alimenti sono stati suddivisi in quattro categorie in rapporto al loro contenutodi acqua o grassi (Tabella 4) e per ogni categoria sono stati identificati i metodi

pi opportuni di estrazione e di purificazione

Opportune prove di recupero hanno definito il grado di attendibilit del risultato el'eventuale necessit di applicare dei coefficienti di correzione (procedimento che stato necessario per pochi pesticidi). Si operato generalmente con tr colonnegascromatografiche, preferenzialmente con rivelatore fotometrico per il fosforo;uno spettrometro di massa ha consentito la verifica di molti dati.


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In ricerche di questo genere molto importante definire la sensibilit analitica,infatti il dato delle dosi assunte va considerato non tanto in valore assoluto, ma

invece va visto in chiave di percentuale di dose accettabile. Cio l'ordine digrandezza della dose giornaliera accettabile del singolo pesticida che condizionala sensibilit analitica indispensabile a dare un significato sanitario all'indagine

Per esempio nella Tabella 5 sono riportate le D.G.A. di alcuni dei pesticidi

considerati.

Allora come limite ottimale di determinazione stato definito quello checonsente di valutare un'assunzione dell'ordine di almeno l'l/o della D.G.A.


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Cos per un pesticida, nelcaso particolare l'Azinfos,

con una D.G.A. di 0,0025mg/Kg di p.c./giorno, il

limite ottimale disensibilit analitica orientativamente di 4

ug/Kg di alimento (4 ppb),anche se, in realt, in

alcuni casi si puraggiungere una pi

elevata sensibilit


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Nella fase successiva si proceduto al campionamento di 75 generialimentari (su 130 inizialmente considerati), nel senso che sono statiesclusi dal campionamento tutti quei prodotti che rappresentavano menodell1% in peso della razione alimentare giornaliera. Il numero dei campioniprelevati di ogni genere alimentare stato proporzionale ai rispettiviconsumi. Tranne per il latte,l'olio, il vino, che erano rappresentativi digrandi quantitativi, in genere i campioni, sia di alimenti di origine animaleche vegetale, erano costituiti da 500 g/l'uno e con il mescolamento di 4campioni si otteneva il pool che veniva analizzato (campione analitico


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Nella Tabella 7 sono riportati, a titolo indicativo (infatti i dati non sono definitivi) la

numerosit dei campioni, mentre il numero dei risultati analitici dato dal prodottotra il numero dei campioni analitici ed il numero dei pesticidi ricercati: complessiva-mente quindi sono stati ottenuti fino ad oggi oltre 10.000 risultati analitici.


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Per quanto riguarda i risultati ottenuti, precisiamo ancora una volta che essinon sono definitivi, ma riteniamo che quelli definitivi non potranno discostarsi

molto da quelli che presentiamo

RISULTATI

Innanzi tutto gli alimenti di origine animale sono risultati praticamente indennida residui di organofosforici (un solo campione positivo su oltre 300analizzati),

mentre quelli di origine vegetale, compresi la farina, il pane e le pastealimentari, mostrano una presenza diffusa ma a livelli non elevati di pesticidiorganofosforici


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Il fenomeno va visto in chiave qualitativa e quantitativa.

Dal punto di vista qualitativo il rapporto tra pesticidi cercati e quelli trovati mostratonella Tabella 8, la quale indica semplicemente quello che gi si sa da quando esiste ilproblema dei pesticidi: pi sostanze si cercano e pi sostanze si trovano


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Facendo ora riferimento ai dati della zona di Roma, che abbiamo

elaborato pi in dettaglio, il numero massimo di pesticidi che abbiamoidentificato in alcuni campioni analitici stato di 6 organofosforici e

complessivamente i pool analizzati hanno mostrato una percentuale di

positivit del 59%. Questo dato per certamente sovrastimato

perch trattandosi di pool di mescolamento di 4 campioni, basta un

solo campione positivo per rendere positivo tutto il pool.


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I pesticidi identificati con pi frequenza sono mostrati nella Tabella 9 con le

rispettive percentuali di positivit


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I dati pi interessanti sono ovviamente quelli relativi alle concentrazioniriscontrate ed alle dosi assunte. Per quanto riguarda le concentrazioni, soloin 4 casi abbiamo riscontrato livelli dell'ordine di grandezza dei ppm, in tuttigli altri casi si trattato di ppb (g/Kg), ovviamente sui pool analitici e nonsui singoli campioni

Le dosi globalmente assunte con la dieta di tutti i giorni dall'uomo medio

sono risultate non dosabili per 10 pesticidi, comprese tra 0,03 - 1

g algiorno per 14 pesticidi, superiori ad 1 g/giorno e fino a 24 g/giorno per 6pesticidi


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La Tabella 10 mostra i 10 fitofarmaci che, in valore assoluto, danno luogo alleassunzioni giornaliere pi elevate in paragone con le rispettive dosi considerate

come accettabili, allo stato attuale delle ricerche

Quindi le dosi assunte dei singoli prodotti sono notevolmente inferiori a quellevalutate come accettabili


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D'altra parte, poich si tratta di assunzioni globali di pi prodottiaventi un meccanismo d'azione sostanzialmente simile (si trattadell'inibizione dell'acetilcolinesterasi), una stima sanitariaomnicomprensiva del fenomeno pu essere effettuata a nostro

parere (e come abbiamo gi realizzato negli anni '70 per i pesticidiclorurati) calcolando le dosi assunte come frazione percentualedella rispettiva dose accettabile, e quindi effettuando la sommadelle varie frazioni . evidente che l'assunzione globale nondeve dare un valore superiore al 100 dell'accettabilit complessiva.


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I dati ottenuti per la zona di Roma mostrano che l'assunzione globale per questacategoria di prodotti rappresenta il 27% di quella che abbiamo prima definita comeaccettabilit complessiva (Tabella 11) e quindi la stima da noi effettuata, pur

considerando tutte le cautele che devono accompagnare valutazioni di questogenere, porta a concludere che l'impiego di questa categoria di prodotti nonsembra dar luogo ad assunzioni eccessive da parte della popolazione


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Monitoraggio biologico sulla

presenza di Hg, PCB e HCB inlatte e capelli di donne residenti

in un'area ad alta incidenzad nati malformati (Augusta)

CASO STUDIO 2


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INTRODUZIONE

A seguito delle notizie e stampa riguardanti l'elevata incidenza diMalformazioni Congenite nell'Area del Polo Petrolchimico di Augusta - Priolo-Melilli, segnalate da medici dell'Ospedale Moscate lo di Augusta e daprecedenti pubblicazioni: scientifiche (1) del RTP (Registro Territoriale diPatologia) della Provincia di Siracusa e dell ISMAC (Indagine SicilianaMalformazioni Congenite), la Procura della Repubblica di Siracusaha avviato apposite indagini contro ignoti, tendenti a verficare la veridicit ela portata scientifica delle suddette notizie ed, in caso positivo, a individuarnecause ed eventuali responsabilit di carattere penale


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Una delle indagini stata affidata ad esperti dell'Universit, di Catania, del

RTP di Siracusa e dell'Universit di Torino e riguardava la ricerca di eventualifattori causali o di rischio collegati all'aumentata incidenza di MalformazioniCongenite

A tal fine stato organizzato dai consulenti incaricati uno studio retrospettivocaso/controllo su un campione globale di 1200 persone con una approfonditaanalisi multivariata che ha messo in evidenza un rischio significativo perconsumo di acque di falda nella zona di Priolo e soprattutto per consumo di

pesce osservati per il Totale Malformazioni sul totale dei Comuni

Tale rischio appare molto pi alto sulla totalit della Provincia di Siracusa (Odd

Ratio = 1.26). E il segnale si rafforza proprio nel Comune di Augusta con unaOdds Ratio =3,26 e con IC compresi tra 1.56 e 6.8l (5).


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Le risultanze dell'indagine caso-controllo, pertanto, hanno datoluogo ad aftre indagini sulle concentrazioni di Hg. PCB ed HCBnel pescato della rada di Augusta (rilevatesi assai elevate),nonch sulla qualit delle acque di falda (rilevatesi pi inquinatenella stessa zona).

Ma lo Studio Caso-Controllo ha soprattutto dato lo spunto aduna nuova indagine tesa al Monitoraggio Biologico del Mercurio,HCB e PCBs nei capelli e nel latte materno di un campione di 100puerpere di Augusta e di 100 puerpere di Catania (non esposte al

rischio generale in quanto non residenti ad Augusta), al fine dicorroborare l ipotesi del supposto modello logico di relazione dicausa -effetto (causa = consumo d pesce contaminato; effetto = presenza di Hg. HCB e PCBs nei capelli e nel lattematerno in concentrazioni maggiori rispetto a gruppi non esposti )


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L'ipotesi che alcune sostanze veicolate attraverso il pesce contaminato,abbiano potuto determinare la maggiore incidenza di MalformazioniCongenite ad Augusta risulta fondata sulla concatenazione di tre osservazioni

-Riscontro di associazione tra pesceconsumato da gestanti e maggior rischio dimalformazioni congenite per i propri figli

Obiettivi

-Riscontro di una elevata concentrazione diMercurio, HCB e PCBs nei sedimenti e nelpesce del Golfo di Augusta

- Plausibilit biologica su associazionecausale tra agenti inquinanti (Mercurio,HCBe PCBs) e aumento malformazioni


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Le osservazioni sopracitate, sebbene concatenate tra di loro non sono sufficinti

da sole a supportare l'ipotesi del nesso di causalit,Al fine di corroborare questa ipotesi necessario verificare che le suddettesostanze siano state realmente veicolate nell'organismo delle donne di Augustain alte concentrazioni.

Da qui la necessit, appunto, del Monitoraggio Biologico

L'Obiettivo e verifare l'ipotesi che Hg, PCBs e HCB present nei tessutibiologici s trovino pi nei Casi che nei Controlli e pi negli Esposti che nei

Non Esposti.

Pertanto si rende necessario saggiare le concentrazioni di Hg. PCBs e HCBnei tessuti umani dove si concentrano maggiormente (Latte e Capelli) inpuerpere di Augusta (esposte al rischio di consumo di pesce contaminato).

suddivise in casi e controlli locali,e di Catania (non esposte al rischio) controlliremoti.


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Materiali e metodi

Poich il prelievo del latte materno vincolato al verificarsi di nuovi parti,non e possibile saggiare le concentrazioni in modo retrospettivo (ciosulle stesse madri coinvolte nel precedente Caso-Controllo dal 1991 al2000).

Pertanto l'indagine viene limitata solo alle donne che partoriscono nei6 mesi successivi all'avvio. Le donne di Augusta che nei successivi 6mesi partoriranno eventuali figli malformati saranno arruolate comecasi locali. Le altre come controlli locali

Si prevede di arruolarne circa 100.

Pari campione di 100 donne sar arruolato tra le puerpere Catanesinello stesso periodo(controlli remoti).


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A seguire si riporta l'esito del reclutamento

Presso il P.O. di Augusta ci sono stati 231 parti. Vengonoescluse:

a) 58 non residenti nellarea

b) 12 che non: danno il consensoc) 27 che non hanno allattatod) 25 escluse per motivi di salutee) 9 di cui si rovina il prelievo

Se ne arruolano in tutto 100 (solo controlli locali perch non nascono nuovimalformati).

Presso il P.O.Vittorio Emanuele di Catania si arruolano 100 controlli remoti.


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Per quanto riguarda le conoscenze scientifiche sugli elementi indagati e sulle

tecniche di rilevamento merita precisare quanto segue:

Il Mercurio un metallo la cui presenza nellambiente di origine sia naturale(ad esempio vulcanica) che antropica. Tra le origini industriali una delle pi note

proprio quella dellimpianti Cloro-Soda. Presenta fenomeni di bio-accumulo. Sotto

forma di Metil-Mercurio riesce a passare la barriera placentare e a dare danni sulnascituro, specie sul SNC, nonch aborti.

I capelli prelevati dalle puerpere (dove si concentra in gran quantit) sono stati

conservati in becker di plastica. I campioni , opportunamente trattati, sono statianalizzati col metodo della spetrofotometria ad assorbimento atomico con almeno

tre letture per campione.

Hg


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HgIl mercurio, tanto nella sua forma inorganica che nella sua

forma organica (metilmercurio CH3Hg+), rappresenta unpotente inquinante ambientale. Pu essere immessonell'ambiente per azione antropica in forma inorganica acausa del cattivo smaltimento da parte di industrie che lo

sfruttano in processi industriali di varia natura (peres.:nella catalisi della sintesi del cloruro di vinile, negliimpianti cloro-soda, etc.). Dall'atmosfera, ove subiscerapida ossidazione alla sua forma bivalente (Hg2+), si hala ricaduta negli ecosistemi acquatici e al suolo. Ilpassaggio all' ambiente acquatico pu avvenire, comenel nostro caso di studio, per diretta immissione illecitaattraverso le normali condutture di allontanamento deireflui industriali. Nell'ambiente acquatico, dove precipita

nel sedimento, esso viene organicato a metilmercurioda parte di batteri. Risale attraverso produttori econsumatori primari e secondari, lungo la catenaalimentare, giungendo fino all'uomo attraverso il pesce esottostando a biomagnificazione; produce seri dannisulla salute umana essendo un agente teratogeno emutageno.


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I maggiori danni arrecati alla salute umana sono quelli dovuti ad esposizione

intrauterina, in quanto esso in grado di passare attraverso la barrieraplacentare; riesce parimenti ad attraversare la barriera ematoencefalica

causando danni per lo pi di natura neurologica, la cui magnitudo varia a

secondo del grado di esposizione.

Molti altri sono gli effetti connessi all'esposizione da mercurio come danni

renali e danni cardiovascolari. L'OMS classifica il metilmercurio come unpossibile cancerogeno.


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I Policlorobifenili (PCB o difenili policlorurati) sono una serie di composti

organoclorurati, non presenti in natura, costituiti da miscele di idrocarburi

aromatici clorurati, ottenuti per clorazione di un gruppo bifenile aventi formula

chimica C12H10-nCln, con n compreso tra 1 e 10. A seconda del numero degliatomi di cloro e della loro posizione nella molecola, ne deriva la possibile

formazione di 209 diversi composti definiti congeneri (miscelati tra loro). Trovano

largo impiego in Industria come isolanti elettrici, lubrificanti, pesticidi. Sono

soggetti a bioaccumulo.

LAgenzia internazionale per le ricerche sul cancro(IARC) di Lione ha classificato i

PCB (e le diossine) come probabili agenti cancerogeni per luomo. Visto che non

vengono filtrati dalla placenta, possono interferire, con vari meccanismi, con ilsistema ormonale durante la gravidanza e danneggiare lo sviluppo del feto

(specie Ipospadie)


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United Nations Environment ProgrammeChemicals

Persistent Organic Pollulant

Convenzione di Stoccolma:

2001 ALDRINCHLORDANE

DIELDRINENDRIN

HEPTACHLOR

HCB

MIREX

TOXAFENE

limitare produzione e uso dei contaminanti

organici persistenti (POPs)

eliminare o ridurre, a livelli non pericolosi, leemissioni di queste sostanze nellambiente

2004

PCB

DDT

PCDD

PCDF


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3 2 3'2'

POLICLOROBIFENILI

PCBMISCELA DI PIU CONGENERI

Cl m Cl n

4

5 6

4'

5'6'

PCB (m+n = 1 ~10)

10 CLASSI DI OMOLOGHI OGNI CLASSE PIU ISOMERI

12 CONGENERI

DIOXIN LIKE PCB.

SIMILI NELLA

STEREOISOMERIA E

NELLA TOSSICITAALLA

2,3,7,8-TCDD(LA DIOSSINA DI

SEVESO)

209 CONGENERI


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PROPRIETAINSOLUBILIT IN ACQUA

SOLUBILIT IN MEZZI IDROFOBI

ELEVATA STABILIT PER INERZIA CHIMICA

DIFFICOLT DI COMBUSTIONE

RIDOTTA PRESSIONE DI VAPORE

OTTIMI ISOLANTI ELETTRICI.

USI(PER LO PIU INDUSTRIALI)SISTEMI CHIUSI CONTROLLABILI (SCARSE PERDITE NELLAMBIENTE)

PCBs UTILIZZATI COME FLUIDI DIELETTRICI IN ACCUMULATORI E

TRASFORMATORI (77% DELLUTILIZZO).

SISTEMI CHIUSI NON CONTROLLABILI (PERDITE FREQUENTI NELLAMBIENTE)PCBs UTILIZZATI COME FLUIDI IN SISTEMI IDRAULICI, RADIATORI, REFRIGERANTINEI TRASFORMATORI ELETTRICI E NEI CONDENSATORI.

USI DISSIPATIVI (DIRETTO CONTATTO DI PCBs CON LAMBIENTE)

PCBs UTILIZZATI COME LUBRIFICANTI ED OLI DA TAGLIO, ADDITIVI E PESTICIDI,ADESIVI, COMPOSTI PLASTICI, VERNICI PLASTIFICANTI.

UNICO SIGNIFICATIVO PROCESSO NATURALE DI DEGRADAZIONE CHIMICAAMBIENTALE


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AMBIENTALE

FOTOLISI

EMIVITAPROLUNGATANEI SEDIMENTI MARINI

GLI ORGANISMI A VITA LUNGA POSSONOANDARE INCONTRO A FENOMENI DI:

BIOCONCENTRAZIONE

ARRICCHIMENTO ATTRAVERSO LE SUPERFICIDEL CORPO CHE CONSENTONO GLI SCAMBI.

BIOACCUMULO

ARRICCHIMENTO DI UNA SOSTANZA NEGLI

ORGANISMI ATTRAVERSO QUALUNQUE VIA(RESPIRAZIONE, INGESTIONE CIBO, CONTATTO).

BIOMAGNIFICAZIONE

ARRICCHIMENTO ESPONENZIALE DI UN

CONTAMINANTE NELLA CATENA ALIMENTARE

A CAUSA DELLA LIPOSOLUBILIT TENDENZAALLACCUMULO NELLAMBIENTE E


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SUCCESSIVAMENTE NELLA CATENAALIMENTAREE DA QUI NELLE SPECIEANIMALI, UOMO COMPRESO

EMIVITA NEL CORPO UMANO ANCHE DI DIVERSI ANNI


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EMIVITA NEL CORPO UMANO ANCHE DI DIVERSI ANNI

(IN MEDIA 7-10)

SI ACCUMULANO NEL

LATTE MATERNO EVENGONO

PERCI TRASMESSI

AZIONE TOSSICA IN DIPENDENZA DEL GRADO

DI CLORAZIONE E DEL TIPO DI ISOMERI

(PI ATTIVI GLI ORTO SOSTITUITI)

IN ALTECONCENTRAZIONI

AL LATTANTE

EFFETTI SULLA SALUTE


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AZIONE TOSSICA:

A CARICO DELLA PELLE, DEL FEGATO, DELLAPPARATO GASTRO-ENTERICO,

DEL SISTEMA NERVOSO E DEL SISTEMA IMMUNITARIO.

-FORME ACUTE (INFREQUENTI)IRRITAZIONE DELLE VIE RESPIRATORIE, DEPRESSIONE NEUROLOGICA CON

ASTENIA E TORPORE, VOMITO, EPIGASTRALGIA, ACNE CLORICA.

EFFETTI SULLA SALUTE

-PER ESPOSIZIONE CRONICA:ACNE, ECZEMA, IPERPIGMENTAZIONE CUTANEA, EDEMI PALPEBRALI E

CONGIUNTIVALI, ANEMIA, DEPRESSIONE DEL SISTEMA IMMUNITARIO,EPATOPATIA CRONICA.

I PCB POSSONO DETERMINARE EFFETTI TERATOGENIE MUTAGENIIN ALCUNESPECIE ANIMALI, MENTRE COMPOSTI ALTAMENTE CLORURATI INDUCONOTUMORI IN RATTI E GATTI ANCHE SE, IN QUESTO ULTIMO CASO, LA RELAZIONECON I PCB NON SEMPRE CHIARA.

ATTUALMENTE NON VI EVIDENZA EPIDEMIOLOGICA DI EFFETTI ONCOGENISULLUOMO.

LIARC HA CLASSIFICATO I PCB COME 2A, PROBABILI AGENTI CANCEROGENI

PER LUOMO.

P i DISTRUTTORI ENDOCRINI


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Possono agire come DISTRUTTORI ENDOCRINI

L'ormone normaleattiva il recettore alivello appropriato

Il composto capace dibloccare l'ormoneinterferisce con la rete disegnali degli ormoni prodottidall'organismo.

In certi casi, i distruttoriendocrini danno un segnale

pi forte rispetto all'ormonenormalmente prodottodall'organismo (e nelmomento sbagliato)

oppure, in altri casi, idistruttori endocrinidanno un segnale pidebole del normale, eal momento sbagliato

INTERFERENZA SUL


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Difetti dello sviluppo e ritardo della crescita fetale e del

Difetti neuro-cognitivi

Criptorchidismo e ipospadiaRiduzione delle difese immunitarie

Intolleranze alimentari

Ipereccitabilit nervosa

Pubert precoce

Alcune forme di tumoreInfertilit

INTERFERENZA SULSISTEMA ORMONALE IN

GRAVIDANZADANNEGGIAMENTO

SVILUPPO DEL FETO

POSSIBILI CONSEGUENZEALLA NASCITA

NELL'INFANZIA

NELL'ADOLESCENZA

NELL'ET ADULTAbambino

I DISTRUTTORI ENDOCRINIAGISCONOANCHE A BASSISSIMA DOSE

ATTRAVERSO UN MECCANISMO DIPOTENZIAMENTO RECIPROCO

(SINERGIA)NON PI AFFIDABILI PERTANTO LE

QUANTIT AMBIENTALI RITENUTE FINORA

ACCETTABILI PER OGNUNO DI ESSI

I CONGENERI PCBs DIOSSINO SIMILI


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Clyy

I CONGENERI PCBs DIOSSINO-SIMILIIN QUANTO IDROCARBURI AROMATICI ALOGENATI HANNO LA CAPACIT DI LEGARSI AL RECETTORE SPECIFICO

Aryl hydrocarbons receptor

ESPRIMENDO LA LORO ATTIVIT TOSSICA PER ASSUNZIONE DI UN POTENZIALE DI INDUZIONE DEI PRINCIPALI

EFFETTI BIOCHIMICI PROPORZIONALE ALLAFFINIT DI LEGAME DI QUESTI CON LAh-recettore IN BASE ALLA

STRUTTURADELLA MOLECOLA E AUMENTANDO ALLAUMENTARE DEL NUMERO TOTALE DEI SOSTITUENTI Cl.

LA MASSIMA INTENSIT DI LEGAME SI HA PER PER LA 2,3,7,8,TETRACLORO-PARA-DIBENZODIOSSINA

PCDD

xmeta

para

X

XX

XXX

X X

1

ortho

3 2

4

5

1'

2' 3'

4'

5

'6

'

6

X X

X = Cl o H

PCB

O

O O

ClClx

Ah--recettore


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PROTEINA CITOPLASMATICA PRESENTE NEI TESSUTI E NEGLI ORGANI

BERSAGLIO CHE AGISCE COME FATTORE DI TRASCRIZIONE DEL DNA


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LEsaclorobenzene ha avuto storicamente molti usi industriali e agricoli. E

bench scomparso dalla produzione industriale sin dagli anni 70 per pericoli sullasalute esiste ancora sotto forma di sottoprodotti e di impurit derivati dalla

produzione di composti clorurati ( solventi, pesticidi), nonch dalla loro

combustione incompleta presso Inceneritori e Discariche, presenta bio-accumulo.


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HCBL'organizzazione Mondiale della Sanit (WHO) ha pubblicato il vol. n195 dei suoi

"Environmental Health Criteria", dedicato all'Esaclorobenzene.

Questo libro valuta i rischi per la salute umana e per l'ambiente derivanti dallaesposizione all'esaclorobenzene (HCB). Questo composto ha avuto storicamentemolti usi industriali ed agricoli, compreso l'uso estensivo come concia della sementeper prevenire le malattie fungine nella granella. Bench le preoccupazioni per glieffetti sulla salute e sull'ambiente abbiano indotto molti paesi ad interrompere laproduzione negli anni '70, una produzione non controllata continua sotto forma di

sottoprodotti e impurit derivanti dalla fabbricazione di solventi clorurati, compostiaromatici clorurati, e pesticidi clorurati. Altri fonte residue di questo composto chimicoaltamente persistente comprendono le applicazioni di pesticidi contaminati,incenerimento incompleto di rifiuti contenenti cloruri, e rilasci provenienti da vecchiediscariche di rifiuti.

Una discussione sul comportamento ambientale di HCB mette in rilievo le proprietdel composto, compresa la sua resistenza alla decomposizione, la mobilit, e lasolubilit nei grassi, che aiuta a spiegare il suo ritrovamento in tutti i compartiambientali e la sua presenza nei tessuti adiposi di quasi tutti gli individui dellapopolazione. Gli studi indicano che HCB soggetto a notevole bioaccumulazione e abioincremento nella catena alimentare.

Per quanto riguarda i livelli ambientali e l'esposizione umana, l'alimentazione si


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q g p , dimostrata la via principale dell'esposizione della popolazione in generale.

Bench HCB sia ampiamente disperso nell'atmosfera, le concentrazionisono generalmente basse. Il contributo dei livelli nell'acqua potabileall'esposizione totale stimato altrettanto basso. Dati limitati indicano che,con una cattiva igiene industriale, i lavoratori impegnati in particolarioccupazioni possono essere esposti a pi elevate concentrazioni della

popolazione in generale.Una rassegna di dati sulla cinetica e sul metabolismo di HCB negli animalida esperimento conclude che il composto chimico prontamente assorbitoper via orale e scarsamente attraverso la pelle. Gli studi dimostrano cheHCB viene lentamente metabolizzato ed eliminato, si accumula nei tessuti

ricchi di grasso, supera la barriera della placenta, ed presente nel lattematerno.

La parte pi ampia della pubblicazione valuta i dati provenienti da numerosistudi sugli effetti tossici negli animali da laboratorio. Studi convincenti hannodimostrato che HCB carcinogeno negli animali e ha effetti negativi non

neoplastici, a dosi relativamente basse, su una vasta gamma di organi esistemi, compreso fegato, polmoni, reni, tiroide, tessuti germinali, e sisteminervoso e immunitario.

La valutazione degli effetti sulla salute umana si fonda su numerosi esami condotti in


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La valutazione degli effetti sulla salute umana si fonda su numerosi esami condotti inseguito ad un caso di avvelenamento accidentale avvenuto in Turchia nel 1955-59.

Del grano trattato con HCB stato macinato per fare il pane, ed ha comportatol'insorgenza di 600 casi di porfiria cutanea tardiva con indici alti di mortalit. In questocaso, le manifestazioni cliniche di avvelenamento hanno comportato disturbi nelmetabolismo porfirinico, lesioni dermatologiche, iperpigmentazione, ipertricosi, fegatoingrossato, ingrossamento della tiroide e dei linfonodi, nonch osteoporosi o artrite.Bimbi in allattamento da madri esposte hanno sviluppato una malattia chiamata

"pembe yara" e sono morti per lo pi entro l'anno. Il controllo dei sopravvissuti, dopo20 o 30 anni, ha rivelato persistenti anomalie. Il rapporto non ha potuto contare suadeguati studi epidemiologici sul cancro in popolazioni esposte, compresi lavoratori.Sulla base di dati clinici provenienti da casi di avvelenamento accidentale, confermatida esperimenti sugli animali che dimostrano effetti negativi anche a dosi

relativamente basse, il rapporto invita a prendere misure per ridurre i carichiambientali di HCB e conclude affermando che dovrebbero essere trovate alternativeper gli attuali usi del composto.Sono stati proposti i seguenti valori-guida per l'assunzione giornaliera totalenell'uomo di HCB: per effetti non neoplastici, 0.17 g/kg di peso corporeo, per effettineoplastici 0.16 g/kg sempre di peso corporeo.

Environmental Health Criteria n195, 1997, lingua inglese, sommari in linguafrancese e spagnola. ISBN 92 4 157 195 0 . $ Usa 32,40. Distribuzione della WHO,

1211 Ginevra 27, Svizzera.


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Considerando la loro affinit per i lipidi stato prelevato il latte equivalente

alla intera poppata, utilizzando tiralatte monouso.

Il campione, opportunamente trattato, stato introdotto in una colonnina

Bound Elut C18. Per la determinazione dei PCB e dell HCB la tecnicastrumentale stata la gas-cromatografia con detector a cattura elettroni


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RISULTATI

Riguardo al mercurio su 100 si osservato un valore medio ad Augusta pari

a1.45 g/g (per i capelli), una deviazione standard di 0.96 una mediana di 1.15g/g, un minimo di 0.09 g/g ed un massimo di 4.98 g/g. A Catania su 100

prelievi si giunti ad osservare una media di 1.14 ug/g, con una deviazione

standard di 0,77, una mediana di 0,87 pg/g ,un minimo di 0,18 ug/g od unmassimo di 4,18 ug/g. Dall'analisi statistica delle due popolazioni si calcolato

un P pari a 0,011, dandoci conferma che la differenza osservata tra le donne di

Angusta e quelle di Catania (con valori medi maggiori nelle prime Rispetto alle

seconde) risultata statisticamente significativa


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RISULTATIConcentrazione media PCB tot. e HCB

PCB

Controllo : 4,48 ng/ml

Campione: 7,29 ng/ml

HCB

0,18 ng/ml

0,31 ng/ml

p: < 0,01 < 0,01

Grafico n. 1: concentrazione media (ng/ml) dei PCB e


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0.6

0.4

0.2

0

1.2

1

0.8

HCB

1.4

ng/ ml

1 5 18 31 28 52 44 66 101 81 77 118 153 141 138 126 128 156 169 180 170 206 209 H CB

AUGUS TA

CATANIA

Controllo = verdeCampione = rosso

81 101 118 138 141 153 156 169 170 206 209

PCB AUGUSTA

CATANIA

Grafico n. 2: PCB con differenza statisticamentesignificativa.

1.50

1.00

ng/ml

0.50

0.00

Tabella n. 1: Frequenze percentuali, medie in ng/ml e totale delle medie dei PCB ricercati neli l ll


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campione e nel controllo.

Frequenza %Campione27136342707247686952658665538547

43848281108273

Controllo26126050687250616243618378458340

4281777565548

Congenere

PCB 1PCB 5

PCB 18PCB 31PCB 28PCB 52PCB 44PCB 66PCB 101



PCB TOTALI

Media ng/mlCampione1,1490,072

0,2660,0550,1180,3350,0960,1100,167

0,8000,0600,2820,9120,0671,3000,094

0,0460,1951,1580,3980,0100,0500,102

7,294

Controllo0,9930,0300,1800,0410,0760,1410,0970,0990,0890,1420,0600,1830,6640,0270,5990,085

0,0300,1200,5890,1740,0040,0180,039

4,482


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Congenere Frequenza % Media ng/ml

Campione Controllo Campione Controllo

CONGENERI RISCONTRATI CON MAGGIORE FREQUENZA

PCB 206

PCB 209

HCB

82

73

93

55

48

82

0,050

0,102

0,310

0,018

0,039

0,175

FATTORI DI EQUIVALENZA TOSSICA (TEF)E DETERMINAZIONE DEI 2 3 7 8 TCDD EQUIVALENTI


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(TEQ), applicando la seguente equazione:TEQ = (PCBix TEFi)

E DETERMINAZIONE DEI 2,3,7,8-TCDD EQUIVALENTI

Le diossine ed i composti diossino-simili vengono rilevati come miscelecomplesse; inoltre non tutti i congeneri sono tossici o lo sono alla stessamaniera. Per permettere il confronto dei dati, i risultati analitici vengonoespressi come tossici equivalenti che fanno riferimento alla

2,3,7,8,tetracloro-para-dibenzodiossina.

2,3,7,8-tetraclorodibenzo-p-diossina: il composto pi tossico

del gruppoSafe introduce il concetto di Fattore di Tossico Equivalenza (TEF).La massima intensit di legame con lAh-R si ha per la 2,3,7,8-TCDD allaquale viene dato convenzionalmente un TEF = 1.

PCB 126 e 169 sono tra i pi tossici PCBs in quanto pi simili alla 2,3,7,8-TCDD.Moltiplicando la concentrazione dei singoli congeneri di PCB per il relativofattore equivalente (TEF), possibile calcolare i 2,3,7,8-TCDD equivalenti


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COMITATO SCIENTIFICO PER LALIMENTAZIONE UMANACSAU - 30 MAGGIO 2001

DOSE SETTIMANALE AMMISSIBILE PER LE DIOSSINE ED IPCB DIOSSINA-SIMILI = 14 PG TEQ/KG PESO CORPOREO.

VALORE MEDIO DI INGESTIONE TOTALE GIORNALIERA TDI= 1-4 PG WHO-TEQ/KG PESO CORPOREO, DEFINITO DAL

WHO NEL 1998.

Dei 23 congeneri presi in considerazione in questo studio,


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abbiamo estrapolato ai fini del TEQ i 3 PCBs diossina-simili pi tossici, e cio il PCB 126 (TEF 0,1), il PCB 169(TEF 0,01) e il PCB 156 (TEF 0,0005).TEQs (pg) = (ng/ml x 120 ml) x TEF x 1000

I nostri valori pi elevati rispetto alla TDI 1-4 TEQ pg/Kg bw.

Questi risultati sono in accordo con quanto pubblicato inaltri studi sul latte materno, effettuati in diverse parti delmondo

CONGENERI

PCB 138

PCB 153

PCB 169

AREA URBANA

1,527 ng/ml

2,474 ng/ml

1,069 ng/ml

AREA RURALE

0,875 ng/ml

1,488 ng/ml

0,576 ng/ml

Concentrazione riscontrata dei congeneri a concentrazione pi elevata (studio effettuato in Finlandia)

ORDINE DI GRANDEZZA PARAGONABILE

I CONGENERI A CONCENTRAZIONE MAGGIORE RISULTAVANO ESSERE SEMPRE


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uso di prodotti per la casa o personali (es. pesticidi, erbicidi,

138, 153 E 169; QUESTI, A LORO VOLTA, RISULTAVANO MOLTO PI PRESENTI

NELLE AREE URBANE RISPETTO A QUELLE RURALI.

Una certa variabilit degli ordini di grandezza tra i risultati ottenuti nel nostro studio equelli ottenuti negli studi sopra menzionati da attribuire ad una serie di variabili quali:

metodiche di laboratorio utilizzateconcentrazione di grasso nel latte esaminatoabitudini alimentari della popolazione e della donatricequantit di latte prodottaperiodo decorso dallinizio dellallattamentoet della donatricepeso corporeo attuale della donatricenumero dei bambini allattati in precedenza

numero dei bambini allattati contemporaneamente

luogo dorigine e di residenza della donatricestagione dellannofumatrice o non

cosmetici)

esposizione professionale.

CONSIDERAZIONI


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RISPETTO ALLA TDI WHO-TEQ/KG PESO CORPOREO CHE RAPPRESENTA LA QUANTIT INGERITA OGNIGIORNO PER LINTERO ARCO DELLA VITA SENZA RISCHIO APPREZZABILE PER LA SALUTE DA UNSOGGETTO ADULTO, NEI NEONATI ALLATTATI AL SENO LESPOSIZIONE LIMITATA AD UN PERIODO DIVITA RELATIVAMENTE BREVE.

IL BAMBINO PER ASSORBE SOSTANZA ANCHE DOPO IL PERIODO EMBRIONALE/FETALE.A QUESTO PROPOSITO, LA COMMISSIONE SCIENTIFICA EUROPEA HA REITERATO LE CONCLUSIONI

DELLINCONTRO DELLOMS SUL SIGNIFICATO DELLA CONTAMINAZIONE DEL LATTE MATERNO CONDIOSSINE E PCBS, DICHIARANDO CHE LE CONOSCENZE ATTUALI NON GIUSTIFICANO DEICAMBIAMENTI PER QUANTO RIGUARDA LA PROMOZIONE E IL SUPPORTO DELLE AZIONI CHEFAVORISCONO LALLATTAMENTO AL SENO CONSIDERANDO I BENEFICI NUTRIZIONALI E IMMUNITARICHE ESSO IN GRADO DI DARE AI BAMBINI NEI PRIMI MESI DI VITA.

DALTRA PARTE NECESSARIO SOTTOLINEARE CHE LA VALUTAZIONE DELLA TOSSICIT BASATA SOLOSUL TEF SOTTOSTIMATA, IN QUANTO PERMETTE DI EVIDENZIARE SOLO LA QUOTA DI TOSSICITRELATIVA ALLATTIVIT DIOSSINA-SIMILE DEI PCB TRASCURANDO I POTENZIALI EFFETTI AVVERSI DEICONGENERI NON PLANARI ORTO-SOSTITUITI OVVERO QUELLA QUOTA DI TOSSICIT DOVUTA AMECCANISMI INDIPENDENTI DALLATTIVAZIONE DELLAH-RECETTOREQUALI NEUROTOSSICIT,

CARCINOGENICIT E DISTRUZIONE ENDOCRINA.

DALLANALISI DEI RISULTATI EMERSO CHE ESISTE UNA CONTAMINAZIONE ABBASTANZA DIFFUSA,INFATTI, SEBBENE LA SOMMA DELLE CONCENTRAZIONI MEDIE DI TUTTI I PCB SIA PI ALTA NEICAMPIONI DELLAREA INDUSTRIALIZZATA ANCHE I CAMPIONI DEL GRUPPO DI CONTROLLO RISULTANOAMPIAMENTE CONTAMINATI E I LORO VALORI DI TEQS SONO MOLTO ELEVATI.

di HCB e PCBs) siano elevate, ma la letteratura finora non ha evidenziatovalide correlazioni tra mercurio ed Ipospadie (cio il tipo di M.C.pi diffusa ad


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valide correlazioni tra mercurio ed Ipospadie (cio il tipo di M.C.pi diffusa ad

Augusta) (2), bens tra PCBs e Ipospadia (6). Di contro una associazionecausale molto forte risulta documentata nei confronti dei danni al S.N.C. (3),apparato che, invece, non risulta fortemente coinvolto nella maggiore incidenzadi Malformazioni Congenite finora osservate .

Tuttavia il dato potrebbe essere falsato dal fatto che i danni provocati dalMercurio sul S.N C. del nascituro sono quasi sempre talmente gravi da nonessere compatibili con la vita (aborti spontanei) o, comunque, tali dadeterminare IVG (Interruzioni Volontarie di Gravidanza) a seguito di diagnosi

prenatale del danno. A tal fine si reso utile completare lo studio con una nuovaIndaginesull'Incidenza di IVG e Aborti Spontanei;..la parte sommersa

I dati dello studio (2000-04) indicano proprio ad Augusta il tasso pi elevato di IVG(di cui 1/3 per difetti del SNC), con valori doppi rispetto al resto della Provincia equadrupli rispetto al riferinto Nazionale. I dati sono coerenti anche con i tassi diabortivit spontanea osservati dal 1991 al 2 000 in un campione della popolazione.

CONCLUSIONI

Il Nesso di Causalit si fonda sui 9 Postulati di Hill :Consistenza Forza delIa


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Il Nesso di Causalit si fonda sui 9 Postulati di Hill :Consistenza, Forza delIa

Associazione, Riproducibilit, Specificit, Temporalit. Gradiente e Plausibilitbiologica, Accordo,Analogia. Le ipotesi emerse rispettano 8 postulati su 9 (difficile da accertare la Specificit),

I precedenti studi, infatti, hanno messo in evidenza che:

1. Lo studio degli Indicatori ambientali ha verificato il nesso di causalit tra ilsupposto inquinamento industriale (Causa) e la contaminazione; dei sedimentimarini con sostanze, come HCB. PCB s e Hg (Effetto);

2. Lo studio dei Biomarcatori animali e ha verificato il nesso tra contaminazione deisedimenti (causa) e contaminazione dei pesci (effetto)

3. Lo studio del monitoraggio Caso-controllo ha verificato il nesso tra consumo dipesce presumibilmente contaminato (Causa) e le malformazioni riconducibili adHCB, PCBs ed Hg (Effetto);

4. Lo studio del Monitoraggio biologico su latte e capelli di gestanti ha validato ilnesso tra l'ipotizzata veicolazione alimentare di Hg,HCB e PCBs (Causa) el'accertata presenza degli stessi inquinanti nell'organismo umano delle gestanti(Effetto);

5. Lo studio complessivo ha evidenziato il nesso tra l'elevata presenza di HCB,PCBs ed Hg nell'organismo delle gestanti (Causa)e l'aumentata frequenza di

malformazioni correlabili alle suddette sostanze nelle aeree pi esposte alrischio (Effetto).


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I risultati delle indagini condotte consentono di giungere a due ipotesi causali:


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g g g p

1Ipotesi (nesso tra HCB-PCBs ed Ipospadie: La presenza di inquinanti qualiHCB e PCBs nei sedimenti marini e nel pesce della Rada di Augusta

riconducibile con altissima probabilit a contaminazioni di origine industriale ed haprodotto, attraverso la veicolazione alimentare, effetti sull'organismo umano delle

gestanti (soprattutto di Augusta), tradottisi in un aumentato rischio di malformazionicongenite (in particolare ipospadie) a danno dei propri neonati.

2Ipotesi (nesso tra Hg e IVG per MC del SNC e Aborti): La presenza di inquinantiquali il mercurio nei sedimenti marini e nel pesce della Rada di Augusta

riconducibile con altissima probabilit a .contaminazioni di origine industriale ed haprodotto attraverso la veicolazione alimentare, effetti sull'organismo umano dellegestanti (soprattutto di Augusta), tradottisi in un aumentato rschio di IVG(Interruzione Volontaria di Gravidanza) per malformazioni congenite del feto (in par-sostanze, del Sistema Nervoso Centrale, SNC) e di aborti spontanei.

Una Azienda petrolchimica del luogo al termine di queste indagini ha deciso di


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U p g q g

riconoscere una sorta di risarcimento sotto forma di un ''ristoro" economicoammontante a circa 11 milioni di euro, poi assegnati a tutte le famiglie i cui figliavevano presentato malformazioni riconducibili in via ipotetica ed etopatogenesida mercurio.

Una riflessione, in conclusione ci sembra d'obbligo.;

Il compito pi difficile in Sanit Pubblica quello di dire la verit delle cose conequilibrio. Non vero che tutto il male nelle industrie e tutto il bene dalla parte

degli ambientalisti ad oltranza. La Verit, come sempre, sta nel mezzo. Quello chesi pretende soltanto una produzione industriale che sia compatibile con leesigenze della salute e della sicurezza... Ma non dimentichiamoci che,in fondo, la vera grande ricchezza della Sicilia il turismo, la sua storia e lostraordinario patrimonio artistico e culturale che i nostri antichi padri ci hanno

saputo regalare!


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Concentrazione di benzene inaria: stima del rischio di

leucemia per la popolazionedella citt di Catania

CASO STUDIO 3

Introduzione/1


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Introduzione/1

Data la provata pericolosit del benzene per lasalute umana (5, 6, 7, 9, 21) la sua diffusionenell'ambiente di vita e di lavoro stataampiamente studiata. L'esposizione individualetotale al benzene, di tipo non professionale, il

risultato dell'insieme di diverse sorgenti e vie diesposizione (4, 11, 12, 24, 25, 26). Le principalivie di esposizione non professionale sono in

ordine di importanza: la via aerea, la viadigerente, lassorbimento cutaneo (16, 17, 20,21).

Introduzione/2


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Introduzione/2Poich ormai provato (4, 13) che i contributi della dietae dell'assorbimento cutaneo all'introduzione giornalieradi benzene sono insignificanti, la via di introduzione piimportante di gran lunga la via aerea. Le principalisorgenti di dispersione del benzene sono, pertanto, leattivit correlate con l'automobilismo (attivit dirifornimento, dispersioni dai veicoli, manutenzione

veicoli), l'aria atmosferica (scarichi di motori a benzina,emissioni da stazioni di servizio, emissioni industriali,sorgenti naturali), l'aria indoor (aria provenientedall'esterno, cottura e riscaldamento, fumo passivo,

veicoli con motore a benzina e impianti in garages chiusiemissioni da materiali costruttivi), il fumo di sigarettaattivo e passivo(13, 16, 22)

Introduzione/3


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t odu o e/3

In particolare, per i non fumatori (13) l'esposizioneall'aria inquinata rappresenta il 98-99 della totale

introduzione di benzene. L'Organizzazione Mondialedella Sanit nel 1987 (14) ha indicato concentrazioni dibenzene in aria, in ambiente urbano, tra 3 e 160 mg/m3,con valori pi elevati in prossimit di stazioni dirifornimento di benzina, depositi di carburanti e industrie

petrolchimiche. Attualmente, a seguito della crescentediffusione delle benzine verdi, pi del 90 delle emissionidi benzene nell'aria esterna dei centri abitati sono daattribuirsi alle emissioni di auto a benzina. Come noto,

infatti, l'eliminazione del piombo tetraetile da questocarburante ha provocato un significativo incremento delcontenuto di composti aromatici, compreso il benzene, alfine del raggiungimento dell'appropriato livello di ottani.

Introduzione/4


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La concentrazione di tale elemento nelle benzine, che

negli anni ' 80 aveva raggiunto i valori pi elevati, diminuita negli anni '90 quando gli aromatici sono statisostituiti da sostanze organiche sostitutive (Metil TerbutilEtere) per il miglioramento degli ottani. Inoltre, recentiprovvedimenti legislativi (revisione biennale degliautoveicoli, verifica periodica delle emissioni, misure dilimitazione della circolazione, incentivi per il rinnovo delparco auto, attivazione del bollino blu) hanno consentito,in alcuni casi, di ridurre in maniera significativa le

emissioni di benzene rispetto ai valori misurati in annimeno recenti.


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Introduzione/5Per quanto riguarda i parametri di rischio cancerogeno, especificatamente di leucemia, sono disponibili diverse stime del RischioUnitario (rischio per unit di concentrazione di benzene), nell'ipotesi diun'esposizione per un tempo di vita. In Italia nonostante siano statieffettuati numerosi studi non ancora stato stimato un valore preciso.Una relazione della Commissione Consultiva Tossicologica Nazionale(CCTN) cita come riferimento il valore proposto dal WHO nel 1987 (14)che stato determinato partendo dalla seguente formula:

UR = Po * (RR - 1)/X

in cui: UR = rischio per esposizione unitaria (per mg/m3), P = rischio dibackground per un tempo di vita,RR = Rischio Relativo derivato da studi epidemiologici per la specifica

esposizione X, espressa come media sul tempo di vita (in mg/m3). In dettaformula interviene quindi un parametro specifico della popolazione inesame (P , rischio di background).Il parametro P , derivato dal tasso nazionale di mortalit per i maschi inUSA pari a 0,007, il rischio relativo pari a 5,6 e l'esposizione a benzenemedia su tempo di vita pari a 8000 mg/m3

Introduzione/6


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Il Rischio Unitario calcolato con questi dati e propostodall'US-EPA dal WHO (10, 14) pari a 4 x IO-6 per 1

mg/m3 di benzene. Nella relazione della CCTN ( 1 ), daalcune considerazioni effettuate sui registri tumori di 9province italiane, l'incidenza cumulativa di leucemia traO e 74 anni di et stimata in Italia di 0,0049 per ledonne e 0,0087 per gli uomini. Sulla base di un rischio dibackground di 0,0087 si ottiene quindi un RischioUnitario di 5 x IO-6 nei maschi. Considerando perl'insieme della popolazione maschile e femminile ilrischio di background medio pari a 0,007 e, pertanto, il

Rischio Unitario coincide con quello proposto dal WHO.Ci sembra indicare che i parametri proposti dal WHOsiano applicabili al caso italiano.

Introduzione/7


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Su questa base presso il Dipartimento di

Igiene e Sanit Pubblica di Catania statoeffettuato uno studio allo scopo di operareuna stima del rischio di leucemia per la

popolazione della citt di Catania sullabase delle concentrazioni di benzenerilevate negli anni 1993-2000.

Materiali e Metodi/1


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Sono stati analizzati i dati relativi al monitoraggio del benzenenell'aria esterna di Catania nel periodo gennaio 1998 -giugno 2000.

La misura stata effettuata mediante la tecnica della gascromatografia in continuo. Gli apparecchi erano posti in trecentraline fisse ubicate in siti caratterizzati da significative differenzedi intensit di traffico veicolare e pertanto rappresentativi di diversilivelli di esposizione agli inquinanti aero dispersi. La centralina diLibrino infatti sita in una zona residenziale alla periferia di Cataniadove il traffico veicolare ridotto e poco significative sono levariazioni giornaliere. La centralina Stesicoro invece situata inpieno centro urbano con traffico pi o meno intenso nell'intero arco

della giornata, compresa la notte, mentre la centralina Giuffrida sitrova in via V. Giuffrida dove il numero di veicoli circolanti particolarmente intenso solo in alcune ore della giornata.

Materiali e Metodi/2


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Il monitoraggio dei valori del benzene si riferisceall'intera giornata per tutti i giorni del mese conpossibilit di caratterizzare i "trend" giornalieri,settimanali, mensili, stagionali e annuali. Nel presentestudio stato analizzato in dettaglio il "trend" annuale estagionale con lo scopo di effettuare una stima delrischio di leucemia e cancro per la popolazione locale.

Nella citt di Catania il monitoraggio del benzene attivofin dal 1998, mentre per i valori tabulati dal 1993 si fatto ricorso ad una tecnica simulativa consistente nellacommutazione dei valori misurati di monossido di

carbonio in valori di benzene, stante che statoindividuato un rapporto pressoch costante fra le duespecie chimiche di valore mediamente pari a 4,26 (3).

Risultati/1


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Nella figura 1 indicato il "trend" temporale delle medieannuali nelle tre centraline di monitoraggio da gennaio

1993 al primo semestre del 2000. L'andamento a lungotermine caratterizzato da un andamento decrescentecon gli anni, come descritto dal coefficiente dicorrelazione (-0,765 e -0,792, rispettivamente a Librino e

Giuffrida, P < 0,05). Il decremento risultato pisignificativo nella stazione di V. Giuffrida (0,5 mg/m3 peranno con una diminuzione netta del 22% rispetto aivalori del 1998), ed presumibilmente spiegabile con lamaggiore efficacia dei recenti interventi di risanamentoambientale.


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Risultati/2


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Soltanto nella centralina Stesicoro il coefficiente r risultato statisticamente non significativo, ma pro-babilmente tale risultato stato influenzato dalla media

annuale eccessivamente elevata, a causa della nondisponibilit dei dati relativi all'autunno '98 e all'estate'99, periodi questi tradizionalmente caratterizzati daconcentrazioni pi modeste di benzene.La figura 2 mostra il "trend" temporale delle mediemensili delle tre stazioni. In tutti i casi si notanovariazioni cicliche, con valori pi elevati a gennaio e pibassi a luglio-agosto, ma mentre a Librino questeoscillazioni risultano lievi (circa 1 mg/m3), le altre 2

stazioni mostrano variazioni mensili di circa 4-7 mg/m3.Le oscillazioni, inoltre, sono pi ampie nel 1998 e menonel 1999 e 2000, anche come effetto dell'andamento alungo termine in diminuzione.


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Risultati/3


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Facendo riferimento alle misure effettuate per un periodo quasi

triennale, si pu tentare una stima del rischio di leucemia per la

popolazione locale applicando i valori del Rischio Unitarioproposti dall'OMS. Per la scelta dei valori da considerare come

riferimento necessario tenere presente le variazioni stagionali

del benzene, ben evidenti nella citt di Catania, come descritto

prima. Considerando le medie annuali, infatti, i picchi invernali

sono attutiti dai minimi estivi. Pertanto, accanto alla media

annuale si pu considerare come ulteriore riferimento la media

mensile pi elevata registrata nel periodo invernale nel corso deiquasi tre anni di monitoraggio (tab. 1)


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Risultati/4


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Per la stima dell'esposizione media, pesata con il tempo,ci si riferisce sempre alla relazione della CCTN (1)considerando le seguenti categorie di persone:

a) individui che vivono prevalentemente all'interno di edifici(uffici, altri luoghi di lavoro, abitazioni, ecc), con unapercentuale di tempo di permanenza all'esterno di circa3 ore giornaliere (12,5%);

b) individui che permangono all'esterno per circa 6 ore(25%);

c) individui che operano prevalentemente all'esterno peruna percentuale di tempo giornaliero di circa 12 ore(50%). Facendo riferimento all'indicazione dell'OMS (14)di un rapporto di 1,5 tra concentrazione "outdoor" dibenzene e corrispondente concentrazione "indoor", ifattori correttivi da applicare sono 0,71 nel caso a), 0,75nel caso b), 0,83 nel caso c).

Risultati/5


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Per le tre categorie di popolazione e per i

citati livelli di concentrazione di benzeneregistrati a Catania (tabella 1), possibilequindi stimare l'esposizione media pesata

giornaliera moltiplicando i valori dellatabella 1 per i citati fattori correttivi relativialle categorie a), b) e e) (tabella 2).


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Risultati/6


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Sulla base dei valori di esposizione pesata

sopra riportati, adottando il parametro diRischio Unitario di 4 x IO-6 proposto dalWHO si pu ottenere una stima dimassima del rischio di leucemia per lapopolazione locale (tabella 3).


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Discussioni e conclusioni/1


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Dalla stima del rischio di leucemia effettuata derival'ipotesi di un rischio massimo valutabile nell'ordine di 5casi per centomila, in rapporto con le condizioni peggioridi esposizione (medie mensili pi elevate nei mesiinvernali e individui che permangono in ambiente

"outdoor" per circa il 50 del tempo giornaliero).Considerando tuttavia che nei mesi invernali lapermanenza all'esterno degli edifici e, in particolare in

prossimit del traffico automobilistico, limitata ad unafrazione molto limitata della giornata, detta stima accettabile, almeno come stima media.

Discussioni e conclusioni/2


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Considerando i valori di medie annuali, il rischiodeterminato varia da circa 7 casi per milione finoad un massimo di 4 casi per centomila, convalori pi elevati nella centralina Stesicoro. Ivalori di rischio stimato non si sono per

modificati in modo significativo nel corso delperiodo di osservazione, nonostante l'osservatomiglioramento delle concentrazioni di benzene.Ci implica che, per ottenere una riduzioneaccettabile del rischio, sono necessari ulterioriinterventi di risanamento ambientale.

E id i l i l h i t thf di i il d


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Epidemiological research into theconsequences of vanadium assimilatedthrough diet and of its effects on human

health following research carried out onpeople from the Etna massif

CASO STUDIO 4

INTRODUCTION

Vanadium is a metal whose atomic number is 23; it belongs to the transitional


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Vanadium is a metal whose atomic number is 23; it belongs to the transitionalmetal group (5th A Group). Its presence is abundant in rocks and soil . In waterthe presence of Vanadium derives almost exclusively from the solubilization ofthe metal present in soil and in rocks, thus depending on the geographical area

and the geological characteristics of the territory .Its concentrations can, therefore, vary considerably, ranging from undetectablevalues because they are below the limits of instrumental sensitivity, to 220 g/l,as has resulted in different parts of the world; usually the concentrationsdetected are between 1 and 6 g/l.

Ione vanadile (VO)2+ Vanadio tetravalente poco tossico

ione vanadato (VO43),( VO2+) Vanadio Pentavalente forma pericolosa perluomo.

The DPR 236/88 relative to the quality of water destined for human


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The DPR 236/88 relative to the quality of water destined for humanconsumption includes vanadium among toxic parameters, withoutindicating any maximum admissible concentration; it just points out that ithas to be borne in mind.

E.P.A. (Environmental Protection Agency), on the other hand, considersthe 20 g/l limit acceptable for an adult weighing 70 kg exposed tovanadium for the rest of his life.

The scientific knowledge in the relative literature does not enable us toevaluate the level of toxicity in man resulting from the ingestion ofvanadium, partly because of the few studies carried out. For the momentonly acute poisonings by inhalation have been recorded; we only knowthat vanadium can inhibit some enzymatic systems such asmonoaminoxidase, ATPase, thyroxinase, cholinesterase, colesterol-

synthetase and the sodiumpotassium pump.

Most people are exposed daily to very low levels of vanadium infood, drinking water, and air. Most of your intake is from food, andyou eat about 10-20 micrograms daily. The vanadium in these

sources is at least partially due to naturally occurring vanadium ink d il V di i ll f d i il d k


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sources is at least partially due to naturally occurring vanadium inrocks and soil. Vanadium is naturally found in soil and rocks atabout 150 parts of vanadium per million parts of soil (150 ppm) inthe earth's crust. Vanadium combined with oxygen (vanadiumoxide) gets into the air when people burn fuel oil or coal. You canbe exposed to vanadium if you breathe in this air. Vanadiumpentoxide is in dusts in some factories that use it for making steel.Ash from burning fuel oil or the leftover products from processingvanadium-containing ore can be put into landfills following proper

treatment procedures. If these products are crushed, it is possiblethat you might breathe in some dusts containing vanadium. Also,the action of rain and wind may cause some vanadium to move outof a landfill and onto nearby soil, food crops, and water supplies.

Some foods contain either naturally occurring vanadium orvanadium from man-made sources; you can be exposed tovanadium when you eat these foods. Vanadiumhas been found in groundwater and at hazardous waste sitesthroughout the United States. The exposure routes most likely athazardous waste sites are not well known.

A confirmation of this comes from studies on human metabolism carried out onpeople living in the North East of Thailand. In this area high vanadium levels

have been detected in rocks and in underground waters, as well as highvanadium levels in the urine kidneys and lungs of the in habitants Besides in


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g , gvanadium levels in the urine, kidneys and lungs of the in-habitants. Besides, inthe same population there have been rather highly recurrent pathologiescorrelated with the metabolic disorders caused by vanadium .However, there has been a higher number of studies which record the toxicity of

vanadium in experimental animals.

The quantity of vanadium introduced into the human organism through the

intake of food is around 10/30 g/day '.The absorption at the intestinal level ofthe oligoelement introduced per os with food (especially wholemeal cereals,but also beef, chicken, milk, spinach, mushrooms, parsley) is very low (lowerthan 1% ) and seems to be influenced by its oxidation level.High concentrations are detectable in the kidneys, lungs, liver, spleen and

testicles; they are lower in the muscles, bones and adipose tissue .

Since at least as from 1978 high concentrations of vanadium have been detected


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gin the waters of some areas in the Etna massif, e.g. Adrano (C. >100g/1)compared to other areas, e.g. Acireale (C.< 5 g/1),we have made an attempt tostudy:

a) the consequences of vanadium assimilated through theintake of food by monitoring the concentrations of vanadiumitself in water, food and biological liquids, as well as bystudying the alterations of indirect indicators of the presence

of vanadium in the human organism;

b) the effects of vanadium on human health in order toevaluate the existence of a vanadium toxicity in humans resultingfrom the ingestion of water and food

MATERIALS AND METHODS

The aim of the first phase of the research work was to study the consequencesf di i il t d th h th i t k f f d T d


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of vanadium assimilated through the intake of food. Two groups were compared,one potentially exposed to the vanadium risk factor through water and food;the other one not exposed at all. The first group was made up of 200 people whohad been living for at least ten years in the town of Adrano, in particular in some

areas where high levels of vanadium had been detected in the water system (C> 100 g/l); the second group consisted of 100 people who had been living for atleast ten years in Acireale, a town in the layers of which low vanadium levels hadbeen detected (C < 5 g/l).

The recruited people (both from Adrano and from Acireale) were subjected to a

semistructured type of interview consisting of preset questions; samples weretaken in order to evaluate the vanadium, potassium, ATP-ase and cholinesteraseleveis in their blood, as well as the levels of vanadium, citrate, potassium /pHand calcium in the urine (parameters correlated, in the relative literature, with thedifferent concentrations of vanadium).

Besides, the recruited people were asked to put together in a suitablecontainer the meals consumed during the day for a whole week; they were

interviewed about their daily diet regarding 18 principal groupings of food.F h l h l l f di i h f d d b


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From these samples the levels of vanadium present in the food consumed bythe inhabitants of Adrano and of Acireale were measured.

The aim of the second phase of the research work was to study the effects ofvanadium on human health. Given the limited resources and the restrictedtime at our disposal, preference was given to a longitudinal retrospectivecase-control kind of study concerning the diseases regarding which therelative literature has advanced hypotheses of a correlation with a highexposure to vanadium: diabetes mellitus, heart arrhythmia, renal lithiasis.Moreover, a study was carried out on arterial hypertension, a pathology ofwhich Adrano presents a mortality cluster.

In order to avoid methodological distortions, cases and controls were taken fromthe population of Adrano itself in that the population of Acireale presents very

different socioeconomic demographic characteristics. Using a probabilistic method,50 diabetic patients and 50 hypertensive ones were recruited following a


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50 diabetic patients and 50 hypertensive ones were recruited following aconsultation of the ticket exemption archives arranged according to the pathology(D.M. 1.2.91) at the Basic Medicine Service in Adrano. Besides, 50 patientsaffected by renal lithiasis were recruited following a consultation of the

authorization archives for hydroponic cures (ex art. 36 L. 833/78) and 50 patientsaffected by heart arrhythmia were recruited with the help of the specialized

cardiologist of the General Surgery Department of the Basic Medicine Service. Thematching being 1:2, the controls were distributed homogeneously according to sexand age; they were recruited according to their town of residence, having beenchosen among the people who daily went to the blood test centres of the GeneralSurgery Department of the Basic Medicine Service in Adrano or to the private onesoperating within the national health service in the same town, simply picking outthose who turned out to be healthy or, in any case, affected by pathologiesdifferent from the ones our study was interested in .

Both groups were subjected to a sampling session in order to gauge thevalues of vanadium, potassium, atpase and cholinesterase in the blood and

vanadium, citrate, potassium, PH and calcium in the urine (these being, as iswell known, correlated with the different concentrations of vanadium in


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the relative literature).Once the case group and the control group had been defined, we proceededto establish the methodology where by the risk factor to be investigated was

to be detected (the presence of vanadium).

We preferred not to resort simply to the data based on memory in the form ofan interview with the patients themselves regarding their past consumption ofbottled or tap water (therefore rich in vanadium); this would have been a

subjective yardstick which would not have been able to lead toexhaustive and quantifiable information.

We therefore decided to choose a more objective and measurable criterion,based on the shifts from 0.75 g in the vanadium level in the blood of the

subjects, 0.75 g being the maximum threshold of the normality range: undersuch a value the subjects examined were classified as "not exposed",whereas in case the value was exceeded, the subjects were considered"exposed.

All the data collected by means of semi-structured interviews and the blood,

urine and food samples were inserted into an appropriately elaboratedsoftware program which, combining the functions of a database and of a


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calculating sheet, enabled us to elaborate the following statistical functions:the sample average of the values of vanadium and of the other parametersobserved in the biological liquids of the people under observation; standard

deviation; standard error and the reliable limits of the values observed.Through the Student "t" analysis we examined the statistical value of thedifferences observed and finally calculated the approximate relative risk("Odds Ratio") between "exposed" and "not exposed", limiting ourselves tothe pathologies in which statistically significant differences in the vanadium

levels in the blood had been noticed.

RESULTS AND DISCUSSI0N

The first datum of a certain importance concems the


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The first datum of a certain importance concems thepresence of vanadium in the daily diet of the two populationsobserved. The food consumed by the people who live in the

areas supplied with water rich in vanadium (Adrano) is richerin vanadium (235.62 g/kg) compared to that consumed bythe inhabitants of Acireale who live in areas supplied by waterwhich is poor in vanadium (160.16 g/kg in food). Thedifferences observed are accompanied by slight standarderrors and by quite restricted reliable limits, thus turning outto be statistically significant with "p < 0.01

Nota bene in tutte le tabelle il Vanadio in g/l e non in mg/l


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This datum seems to confrm the greater exposure of the subjects living in areassupplied with water rich in vanadium, regardless of their resorting to bottled water or

to tap water, as a result of the presence of the element in the soil, in the irrigationwater, in the water used for cooking food, in the food itself, etc.


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water, in the water used for cooking food, in the food itself, etc.Besides, the comparison between the population which was more exposed to theintroduction of the risk factor through the intake of food and the less exposedpopulation, has highlighted statistically significant differences regarding the

vanadium values in the blood, with an average of 0.65 g/l in the Adrano populationand a 0.47 g/l average in the Acireale population, the standard error being 0.03 inthe first case and 0.05 in the second, p being < 0.01 (Tab. 1).Less consistent but just as significant differences were observed in the differentconcentrations of vanadium in the urine, p being < 0.05 (Tab. 1).Finally, statistically insignificant differences were observed regarding the parameterscorrelated by the relative literature with the different vanadium concentrations(potassium, atpase and cholinesterase in the blood and potassium,citrate and calcium in the urine, with the exception of the PH in the urine of the more

exposed subjects which turned out to be slightly more acidic (p < 0.05) (Tab. 1).

Observations seem to point out that exposure to the values found in the Adranowater (about 100 g/l) is enough to affect the presence of the element in the dailydiet and to determine greater vanadium values in the main biologicalliquids of people but does not seem to be sufficient to determine significant


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liquids of people but does not seem to be sufficient to determine significantalterations of the other hematochemical and urinary parameters observed.Regarding the study of the effects on health, the comparison between the casesand the controls has given different results in the pathologies studied.As far as arterial hypertension was concerned, there were no statisticallysignificant differences in the vanadium leveis observed in the biological liquids ofthe cases and controls, the few differences noticed in the other parameters(cholinesterase in the blood and citrate in the urine) cannot, therefore, be relatedto the presence of the factor investigated (Tab. 2, Fig. 1).


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On the other hand, the data related to the study of heart arrhythmia, renal lithiasisand diabetes mellitus turned out to be more relevant. In the comparison between

cases and controls of ali three pathologies, differences of a certain interestregarding the vanadium levels in the blood and the urine of the subjects studied


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were observed. Such differences were accompanied by slight standard errors andvery restricted reliable limits.

Also statistically significant were the differences observed in the other parameters,

particularly potassium and cholinesterase in the blood and potassium, citrate andcalcium in the urine, though such results alone are not enough to prove a certaincorrelation between the different vanadium concentrations and the other parameters(which could be influenced also by factors other than vanadium).

The greatest interest of the study, therefore, lies precisely in the different vanadium

concentrations which turned out to be "surprisingly" higher among the controlscompared to the cases with p < 0.01, odds ratio being 0.22 for diabetes, 0.17for lithiasis and 0.36 for arrhythmias, as if pointing to a probable protective role ofvanadium at the observed concentrations in the above-mentioned pathologies(Tab. 3-5, Fig. 2-4).

These data, though contrasting with the conclusions of the already mentionedstudy carried out in the North East of Thailand, seem to confirm the resultsobserved in the other studies carried out on laboratory animals


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CONCLUSIONSIn conclusion, therefore, the results of this research work on the one handseem to confirm that exposure to the values observed in the Adrano water isenough to influence the presence of the element and to determine greatervalues of vanadium in the main urinary liquids observed; on the other hand,


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considering that there is a homoestatic mechanism as regards vanadium andthat absorption is minimal compared to the quantity ingested, one cansensibly exclude the possibility of negative effects on human health, at leastat the concentrations in the water studied.

Yet, the rather interesting hypothesis of a protective role of vanadiumregarding diabetes mellitus, renal lithiasis and heart arrhythmias seems tocome to the fore. As a matter of fact, healthy controls have more vanadium

in the blood and in the urine and in many cases the same thing occurs for thecorrelated biological parameters.This hypothesis is a result to be evaluated very carefully and to be confirmedby means of a further and more thorough longitudinal study, working onrepresentative groups .

Chlorination by-products (CBPs) in


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drinking water and adverse pregnancy

outcomes in Italy

CASO STUDIO 5

SINTESI

Chlorination by-products (CBPs) in drinking water have been associated with anincreased risk of adverse pregnancy outcomes, including small for gestational


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p g y , g gage at term (term-SGA) and preterm delivery. Epidemiological evidence isweakened by a generally inaccurate exposure assessment, often at an

ecological level.A case control study with incident cases was performed in nine italian townsbetween October 1999 and September 2000. A total of 1,194 subjects wereenrolled: 343 preterm births (26th-37th not completed week of pregnancy), 239term-SGA (from 37th completed week, and weight less that the lowest 10th

percentile) and 612 controls. Exposure was assessed both by applying aquestionnaire on mothers' personal habits during pregnancy and by watersampling directly at mothers' homes.

Levels of trihalomethanes 0'HMs) were low (median: 1.10 ug I-1), whilechlorite and chlorate concentrations were relatively high (median: 216.5 pg I 1

for chlorites and 76.5 ug I 1 for chlorates)Preterm birth showed no association with CBPs, while term-SGA, whenchlorite levels >200 ug I 1 combined with low and high levels of inhalation


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chlorite levels >200 ug I 1 combined with low and high levels of inhalationexposure are considered, suggested a dose-response relationship (adjusted-Odds Ratios (ORs): 1.52,95%CI: 0.91-2.54 and 1.70,95%Cl: 0.97-3.0,

respectively). A weak association with high exposure levels of either THMs>30 ug I 1 ), or chlorite or chlorate (> 200 ug I 1 ) was also found (adjusted-OR: 1.38,95%CI: 0.92-2.07). Chlorine dioxide treatment is widespread in Italy;therefore, chlorite levels should be regularly and carefully monitored and theirpotential effects on pregnancy further evaluated and better understood .

INTRODUCTION

Drinking water disinfection with chlorine and related compounds is commonlyapplied worldwide because of its low costs and ease of use However water


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applied worldwide because of its low costs and ease of use. However, waterChlorination can form different disinfection by-products (Chlorination

by-products or CBPs) potentially dangerous for human health (Rook 1974, 1977;Aggazzotti and Predieri 1986; IARC 1991; WHO 1996). Trihalomethanes(THMs), such as chloroform, dichlorobromomethane, dibromochloro-methaneand bromoform, are the most studied by-products and are considered as anindex of the total amount of halogenated CBPs when chlorine or sodium

hypochlorite are involved in the treatment. Some 780 ther by-products havebeen identified, including halogenated acetonitriles, acetic acids, aldehydes,chiorophenois and chioroacetones (Steven et al. 1987; IARC1991; WHO 1996).As opposed to sodium hypochlorite use,disinfection with chiorine dioxide formslow amounts of THMs but produces other CBPs, mainly chlorite and

chlorate, which are able to induce oxidative stress and alteration inhaematological parameters in animals (WHO 1996; IPCS 2000; USEPA 2000;Chang et al. 2001; OEHHA 2002).

Studies on laboratory animals have reported both reproductive and foetaldevelopment toxicity associated with CBPs exposure. An association between


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chlorinated drinking water exposure and adverse pregnancy outcomes, suchas miscarriage, intrauterine growth retardation, still birth, preterm delivery, birth

defects, small for gestational age and low birth weight has been suggested by anumber of population-based epidemiological studies, although with conflictingresults.

Most studies have taken into account exposure to drinking water treated withchlorine or hypochlorite, while treatment with chlorine dioxide has been addressed

in few studies. In these investigations an association has been suggested with: theoccurrence of prematurity as assessed by the physician ;with somatic parametersat birth (small body length and cranial circumference) and neonatal jaundice ; andwith congenital cardiac defects . In contrast, a study carried out in Sweden did notfind any effect on several pregnancy outcomes in subjects living in areas supplied

by chlorine dioxide-treated drinking waters.

On the whole, in all these studies the epidemiological evidence is weakened bymethodological limitations. In particular, CBPs exposure assessment is oftenecological and residual confounding due to unmeasured personalcharacteristics, such as alcohol intake, smoking habits and exposure toenvironmental tobacco smoke, may be present. Moreover, in many studies

l h bit i fl i t l l b t l i h l ti d d l


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personal habits influencing not only oral, but also inhalation and dermalexposure to CBPs were not adequately addressed. As a matter of fact, CBPscan be ingested, can enter the body through the skin when taking a bath orswimming in a pool and/or be inhaled; some CBPs such as THMs, are volatile,and some others, even though not volatile, could spread as an aerosol whentaking a shower.

Chlorine dioxide treatment is widespread in Italy, and reproductive anddevelopmental effects of chlorite and chlorate have not been fully investigated upto now. In order to evaluate the association between exposure to both THMs andchlorite or chlorate during the last trimester of pregnancy and pregnancyoutcomes such as preterm delivery and small for gestational age at term (term-

SGA), we carried out a multicentre case-control study with incident cases.Personal exposure to CBPs was assessed by drinking water sampling atsubjects homes and by collecting information both on personal factorsinfluencing CBPs exposure and on a number of potential confounding factors oreffect modifiers.

METHODS


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This study was carried out between O

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