Quando una sostanza diventa un veleno?
La tossicologia moderna si è fondata sull’enunciato di Paracelso (1492-1541): “Omnia venenum sunt: nec sine venenum quicquam existit. Dosis sola facit ut venenum non sit”, che sottolinea il fatto che tutte le sostanze sono potenzialmente tossiche: dipende dalla quantità, cioè dalla “dose”, dell’agente tossico o di un suo prodotto di trasformazione (metabolita, prodotto di degradazione).
Se per i tossici e le tossine naturali vale la regola che incrementando la dose aumenta la probabilità di provocare un effetto avverso, ciò non si può affermare per i nutrienti essenziali (proteine, vitamine, carboidrati e lipidi) per i quali non solo l’eccesso ma anche la carenza può causare effetti avversi.
Dose-soglia tossicologica
Ogni giorno, attraverso le diverse vie di esposizione, come la cute, l’apparato respiratorio e quello gastro-intestinale, il sangue si arricchisce di sostanze potenzialmente tossiche che possono permanere nell’organismo senza modificarne gli equilibri biologici poiché non viene raggiunta la dose al di sopra della quale si possono manifestare gli effetti avversi/tossici.
L’agente tossico deve raggiungere una certa concentrazione per far sì che la risposta possa attuarsi attraverso il malfunzionamento o l’alterazione dei normali equilibri omeostatici. Fino ad una certa concentrazione l’organismo è capace di contrastare la tossicità dello xenobiotico attraverso ben conosciuti processi di difesa e di riparo molto efficaci nel proteggere la salute della popolazione esposta giornalmente a molteplici sostanze tossiche.
Suscettibilità individuale e polimorfismo
Non tutti gli individui rispondono allo stesso modo nelle stesse condizioni di esposizione ad una sostanza chimica. Spesso vi sono differenze individuali significative nell’assorbimento, nell’accumulo, nella distribuzione e nella eliminazione. L’eventuale tossicità di alcune sostanze può trovare causa nei polimorfismi genetici che predispongono l’individuo agli effetti tossici. In generale il polimorfismo è una variazione della sequenza del DNA che si verifica nella popolazione con una frequenza superiore all’1%.
Il polimorfismo genetico gioca un ruolo importante nella variabilità della risposta ad un agente chimico in quanto numerose proteine deputate all’assorbimento, al trasporto e al metabolismo degli xenobiotici oppure coinvolte nel loro meccanismo d’azione sono codificate da geni polimorfici nella popolazione. Esiste quindi una predisposizione, molto spesso ereditata geneticamente, che può influenzare l’istaurarsi di un effetto tossico.
Reazioni non tossiche
Bisogna differenziare gli “effetti indesiderati” dagli effetti avversi che non sono legati necessariamente al concetto di dose-risposta e tantomeno colpiscono tutti gli individui.
Infatti, tra gli effetti indesiderati sono da annoverare le intolleranze alimentari e le allergie. Le intolleranze alimentari sono caratterizzate da reazioni avverse individuali generalmente legate ad un alimento. Sono un fenomeno distinto dalle allergie alimentari, che consistono in una reazione immunitaria dell'organismo a uno specifico componente (di solito una proteina o parte di essa).
Intolleranze alimentari
Le intolleranze alimentari, dovute ad una anormale reattività a sostanze chimiche, colpiscono singoli individui a causa di una peculiare configurazione di parti del loro DNA. Le più comuni sono enzimatiche, ovvero dettate dall'impossibilità, per appunto mancanza di un particolare enzima in grado di metabolizzare alcune sostanze (per es. l'intolleranza al lattosio).
Allergie
Le allergie sono una serie di condizioni causate dall'ipersensibilità del sistema immunitario, legate a fattori di ereditarietà, sesso e razza a sostanze generalmente innocue per la gran parte della popolazione. Dal punto di vista immunologico il fenomeno allergico si divide in due fasi: la fase di induzione e la fase di elicitazione. Durante la prima fase, clinicamente silente e legata alla dose, i linfociti T naif vengono attivati e si differenziano in cellule T della memoria antigene-specifiche. Durante la fase di elicitazione (dose indipendente), in seguito ad un successivo contatto con lo stesso allergene, le cellule T della memoria vengono attivate ed esercitano un’azione citotossica.
In conclusione, l’organismo umano ha ben imparato a convivere durante tutto l’arco della vita con le sostanze tossiche circolanti senza che si vada incontro a effetti tossici. Questi ultimi possono sopravvenire allorquando le quantità (“dosi”) a cui si è esposti superino tutti i meccanismi di difesa dell’organismo, quantificate attraverso le soglie di sicurezza definite da agenzie internazionali.