SOCIETA' ITALIANA DI FARMACOLOGIA
Position Paper
Diossina
in Italia: una riflessione da parte
della Società Italiana di Farmacologia"
Le
policlorodibenzodiossine (PCDD) e i benzofurani policlorurati
(PCDF) sono forse la classe di sostanze più interessanti
della tossicologia negli ultimi cinquant’anni, da decenni
al centro di una saga nella quale lo sviluppo delle conoscenze
scientifiche s’incrocia con l’attualità, la
politica e la storia. Peraltro la definizione degli effetti biologici
e del meccanismo d’azione delle PCDD e PCDF è un
esempio di successo della ricerca tossicologica, reso possibile
dagli sforzi coordinati della comunità scientifica e da
robuste immissioni di fondi di ricerca.
All’inizio degli anni ‘70 la chimica dei contaminanti
policlorurati organici appariva estremamente complessa, perché
i PCDD hanno 75 isomeri, i PCDF 135, non considerando le varianti
polibromurate e i composti misti cloro-bromurati. Per fortuna
gli avanzamenti della spettrometria di massa hanno consentito
di risolvere almeno le problematiche analitiche. Il composto più
tossico della serie è la 3,4,7,8-tetraclorodibenzodiossina
(TCDD), nota come “diossina” senza specificazioni.
La previsione degli effetti tossicologici degli isomeri di PCDD
e PCDF è stata possibile grazie all’utilizzo delle
unità TEQ (o TEF), toxic equivalent quotient (fraction),
che permettono di “normalizzare” l’effetto di
mescolanze complesse di isomeri moltiplicando le concentrazioni
misurate per l’attività biologica specifica, espressa
come frazione (es. 0.1 … 0.01 ecc) rispetto al composto
più tossico, la TCDD, a cui si attribuisce un valore di
TEQ uguale ad 1.
Un po’ di storia
La “diossina” salì agli onori della cronaca
nel lontano agosto 1971, quando per abbattere la polvere in tre
ippodromi e in alcune fattorie del Missouri furono spruzzati sul
terreno 15 m3 di olio minerale contaminato con 300 ppm di TCDD.
La TCDD nell’arco di qualche giorno provocò la morte
di 63 cavalli da corsa e di un numero considerevole di cani, polli,
uccelli e roditori e indusse effetti tossici di varia gravità
nei residenti (Carter et al., Science, 188:738-40, 1975).
Il secondo episodio di contaminazione interessa direttamente l’Italia,
perché avvenne a mezzogiorno di sabato 10 luglio 1976 nella
cittadina di Seveso, in provincia di Milano, quando una valvola
di sicurezza di un reattore chimico dell’Icmesa, un’associata
della Hoffman La Roche, esplose durante la produzione di 2,4,5-triclorofenolo,
liberando una quantità di diossina dell’ordine di
1-2 kg. La popolazione non fu immediatamente avvertita dell’incidente,
ma in pochi giorni intorno all’Icmesa morirono 3300 animali
domestici e non fu più possibile ignorare il problema.
Nel periodo successivo tra i 1600 residenti della zona più
contaminata (zona A, con concentrazione di TCDD nel terreno >50
µg/m²) furono diagnosticati 447 casi di cloracne, una
forma di acne pustolosa descritta negli operai esposti a composti
clorurati. Si creò così la coorte di Seveso, seguita
fino ai nostri giorni dal valente epidemiologo milanese Pier Bertazzi
e collaboratori. L’evento fu nel complesso disastroso, ma
suggerì almeno la necessità di censire i siti industriali
a rischio a livello europeo (direttiva Seveso, 1982), mentre la
coorte di Seveso era destinata a divenire la sorgente più
affidabile per lo studio degli effetti della TCDD sull’uomo.
Sempre in quegli anni furono esposti alla TCDD i soldati americani
impegnati nelle operazioni di guerra chimica contro il Vietnam.
Circa 80 milioni di litri di erbicidi clorofenossiacidi (2-4-D
e 2,4,5-T, il cosiddetto“Agent Orange”) furono irrorati
con aerei cisterna su una superficie di 2 milioni di ettari, per
defoliare le foreste dove si nascondevano i Nordvietnamiti ed
i Vietcong. L’”agent orange” era contaminato
da TCDD e verso la metà degli anni ’80 il governo
degli Stati Uniti, sotto la pressione dei veterani del Vietnam,
portò a termine uno studio sugli effetti dell’esposizione
sui soldati americani (Veterans and Agent Orange Report, Nat Acad
Press, 1994). Nel rapporto un gruppo autorevole di tossicologi
americani concludeva che le evidenze scientifiche erano sufficienti
per correlare l’esposizione agli erbicidi contaminati da
TCDD all’aumento di sarcomi dei tessuti molli, linfomi (non
Hodgkin e Hodgkin), cloracne e porfiria tardiva nei veterani coinvolti
nel programma “Ranch Hand” di deforestazione del Vietnam.
Il peso mediatico dell’incidente di Seveso e della “sindrome
da Agent Orange” fu notevole e spiega il forte impulso della
ricerca in questo settore sia in Europa che in USA.
Una delle cause d’allarme dopo l’incidente di Seveso
era l’estrema tossicità acuta della TCDD negli animali
da esperimento: la DL50 è infatti variabile da specie a
specie (0.6-2570 µg/kg, nella cavia e nel topo DBA2/2J,
rispettivamente) ma decisamente bassa (International Agency for
Research on Cancer, IARC, Monografia 69, 1997). Questa “aspettativa”
sulla tossicità acuta della diossina nell’uomo ha
portato anche ad un faux pas di alcuni servizi segreti: il non
riuscito tentativo di assassinio del presidente Yuschenko in Ucraina
nel 2004 (la DL50 per l’uomo non è nota, ma probabilmente
più alta rispetto ai comuni animali da laboratorio; l’aggiunta
di TCDD alla minestra di Yuschenko provocò cloracne, ma
non fu sufficiente ad ammazzarlo).
Effetti della diossina
A dispetto dei cultori di tossicologia genetica, la TCDD non è
mutagena nei procarioti e negli eucarioti, ma ha un effetto teratogeno
e cancerogeno potente in tutti i mammiferi (a dosi intorno al
µg/kg). E’ anche interessante il fatto che i tumori
sperimentali da TCDD sono a carico dei più diversi organi
ed apparati e che i livelli di TCDD negli organi degli animali
da esperimento sono simili a quelli di popolazioni umane accidentalmente
esposte (IARC, Monografia 69, 1997).
Che la TCDD avesse effetti cancerogeni sull’uomo era sospettabile
per inferenza, ma solo nel 1977 la TCDD fu classificata come un
cancerogeno umano con “evidenza limitata”. In particolare
fu considerato importante il meccanismo molecolare (l’interazione
con il recettore AhR) ritenuto responsabile dell’effetto
cancerogeno. Nel 1977 era stato documentato che l’interazione
TCDD- recettore Ah portava a variazioni di espressione dei geni
dei citocromi P450, del metabolismo degli xenobiotici e della
funzione immunitaria (Fernandez-Salguero et al., Science 268,
722-6,1995). Ricerche successive dimostrarono che la TCDD disregola
un numero assai rilevante di geni, tutti fondamentali per il controllo
dell’omeostasi cellulare e della trasformazione neoplastica
come migrazione, riproduzione, differenziamento e risposta allo
stress (Hodkins et al., Cancer Res., 66: 2224-32, 2004; Barouk
et al., FEBS lett, 581: 3608-15, 2007).
La scelta della IARC di classificare come probabile cancerogeno
umano la TCDD fu contestata in diverse sedi, ma è stata
confermata da studi di coorti industriali e da indagini sulla
popolazione di Seveso (Steenland et al., Env Health Persp, 112:1265-8,
2004). Nel caso di Seveso, grazie al lavoro del gruppo di Bertazzi,
è stato possibile definire un effetto statisticamente significativo
della TCDD sulla frequenza di diversi tipi di tumori, che a 15
anni dall’incidente dell’Icmesa non avevano rivelato
deviazioni importanti; a distanza di 20 anni si è invece
osservato un aumento della frequenza di tumori linfopoietici (odd
ratio, OR: 1.7, confidence limits, CL: 1.2-2.5), nei maschi un
aumento di tumori polmonari (OR: 1.3, CL: 1-1.7) e rettali (OR:
2.4, CL: 1.2-4.6); nelle femmine un aumento dei tumori del fegato
(OR: 2.4, CL: 1.1-5.1) e dei tumori della mammella nei soggetti
con livelli di TCDD più alti, (Warner et al., Env Health.
Persp, 110: 103-125, 2002).
Diossina e smaltimento rifiuti
Veniamo adesso ai problemi dello smaltimento dei rifiuti. PCDD
ed i PCDF sono prodotti da una serie molteplice di sorgenti e
tra queste ci sono anche gli inceneritori di rifiuti solidi urbani
e ospedalieri. Le misure analitiche eseguite in vari paesi del
mondo nel periodo 1970-1990 hanno dimostrato che gli inceneritori
emettevano quantità di PCDD e PCDF comprese tra alcune
centinaia ed alcune migliaia di ng/nm3 espressi come TEQ. Quali
sono stati gli effetti sulle popolazioni di queste emissioni?
Gli studi epidemiologici internazionali non danno risposte univoche,
il che è per certi versi ovvio, perché gli effetti
variano in funzione delle caratteristiche dell’impianto,
della localizzazione e del tipo di rifiuti inceneriti. Nella letteratura
internazionale sono stati pubblicati pochi studi epidemiologici
sull’argomento relativi al nostro paese. Uno di questi (Biggeri
et al., Env Health Persp, 104, 750-4, 1996) dimostra un aumento
della frequenza di tumori polmonari correlato ad un inceneritore
nella città di Trieste. Un secondo, pubblicato recentemente
dagli epidemiologi del Veneto (Zambon et al., Environm Health
6, 19, 2007) correla l’aumento di incidenza di sarcomi (OR
3.27, CL 1.35-7.93) all’ emissione di PCDD e di PCDF dagli
inceneritori di un’ampia zona intorno a Venezia. E’
stato osservato da altri epidemiologi italiani che questi studi
non sono facili e che spesso le variabili di confondimento e le
dimensioni insufficienti del campione rendono impossibile trarre
conclusioni statisticamente convincenti (Franchini et al., Ann
Ist Sup Sanita, 40, 101-15, 2004).
La situazione è cambiata con gli inceneritori di nuova
generazione, che hanno sistemi di controllo della combustione
più efficaci e sistemi di filtraggio dei fumi e quindi
emettono quantità variabili, ma decisamente basse, di PCDD
e PCDF. Le stime disponibili al riguardo nella letteratura internazionale,
ed in particolare le misure su impianti italiani, non sono però
abbondanti. Secondo un lavoro di Ceserini e Monguzzi (Chemosphere,
48, 799-66, 2002) le concentrazioni di PCDD e di PCDF emesse dagl’inceneritori
in Lombardia nel 1997 variavano da 0.064 a 7.5 /ngTEQ m3 (Busto
Arsizio e Bergamo).
Nella discussione sugli effetti sanitari degli inceneritori devono
essere considerati anche altri fattori. Sappiamo da almeno vent’anni
che le PCDD ed i PCDF non sono prodotti solo dall’incenerimento
dei rifiuti. Uno studio della situazione italiana, con precise
stime al riguardo, si deve a Ceserini e Monguzzi, del Politecnico
di Milano e della Fondazione per l’Ambiente della Lombardia
(Chemosphere 48:779-86, 2002). Nel 1997 in Lombardia, secondo
i loro calcoli, sono stati prodotti 33 g di TCDD (TEQ), di cui
10.5 da inceneritori di rifiuti solidi urbani, 8.6 dalle fornaci
ad arco, 3 da veicoli diesel, 2.9 dalle industrie dell’alluminio,
2.6 dalla combustione residenziale di legno, 1.5 dai cementifici
e 1 dalla circolazione automobilistica. Le altre sorgenti hanno
un’importanza quantitativamente minore.
Questi dati dimostrano che gli inceneritori sono solo una delle
fonti di PCDD e di PCDF. In altre parole, se domani in Italia
fossero chiusi tutti gli inceneritori di rifiuti, il problema
dell’esposizione a PCDD e PCDF rimarrebbe. Questo è
ancora più certo nel caso della Campania, perché
la combustione non controllata di rifiuti produce grandi quantità
di PCDD e PCDF.
Gli inceneritori non sono benvisti dalle popolazioni che vivono
in prossimità degli impianti. Questo è un fenomeno
del tutto italiano, perché nella maggior parte dei paesi
europei si usa incenerire i rifiuti solidi urbani molto più
che da noi (ad esempio circa il 50% dei rifiuti sono inceneriti
in Danimarca contro il 10% in Italia, European Environmental Agency,
EEA, Report 2005). In Europa gli inceneritori sono spesso collocati
nei centri abitati (ad esempio a Vienna), senza che queste scelte
siano contestate dalle popolazioni. D’altra parte nei paesi
del nord Europa il problema della contaminazione da POP (Persistent
Organic Pollutants) è talmente sentito che una sezione
speciale della società di tossicologia scandinava è
dedicata al loro studio.
L’informazione
Esiste una via di uscita che possa metter d’accordo le comunità
locali e gli amministratori affogati da montagne di rifiuti, ovviamente
interessati a qualunque soluzione che faciliti lo smaltimento?
A nostro parere è necessario prima di tutto assicurare
una corretta informazione. E’ scorretto sostenere che le
PCDD ed i PCDF non hanno effetti tossici su popolazioni umane
“perché la concentrazione ambientale è irrilevante”;
infatti, questo è contrario all’evidenza scientifica
e non si possono nascondere informazioni accessibili a tutti.
E’ altrettanto scorretto affermare che l’importanza
della esposizione ai PCDD e PCDF è trascurabile rispetto
ad altri fattori di rischio come, ad esempio, il fumo di sigaretta.
Il fumo di sigaretta è, infatti, un agente tossico potente
che fa impallidire gli effetti di ogni altra sostanza.
E’ corretto invece incoraggiare tecnologie ed interventi
sulle sorgenti di produzione al fine di ridurre l’esposizione
a PCDD e PCDF. Nel 1993 i livelli di TCDD nel latte materno delle
donne europee andavano da 30 pg TEQ /g di grasso in Belgio a 10
pg TEQ /g in Ungheria (EEA Report, 1995) e questi livelli non
possono non essere fonte di preoccupazione.
Per ridurre la contaminazione ambientale da PCDD e PCDF è
necessario operare in maniera integrata su tutte le sorgenti,
ridurre e razionalizzare i trasporti, i processi di combustione
industriale, proibire la combustione del legno (in UK è
così da decenni) e nel contempo controllare le emissioni
degli inceneritori chiudendo gli impianti che non rispettano gli
standard. Non c’è dubbio, infatti, che le tecnologie
si sono evolute e che i nuovi inceneritori di rifiuti solidi urbani
emettono quantità modeste di PCDD e PCDF, ma controlli
affidabili sono fondamentali perché le popolazioni hanno
imparato a non fidarsi.
Le alternative
Esistono anche nuove soluzioni tecnologiche promettenti, poco
discusse in Italia. Per esempio è possibile costruire impianti
a plasma per la distruzione dei rifiuti, recensiti recentemente
da Nature, (444, 262-263, 2006) con un editoriale che ha avuto
scarsa eco nel nostro paese. Negli impianti a plasma archi voltaici
sviluppano una temperatura di migliaia di gradi che “semplifica”
le sostanze organiche e quindi annulla la produzione di persistent
organic pollutants (POP). E’ stato costruito un impianto
a plasma in Giappone, ad Utashinai, la cosiddetta “Eco Valley”
ed uno simile da 2700 tonnellate/giorno è in costruzione
a Atlanta, in USA. Altri sono in cantiere in Canada. Gli impianti
a plasma, oltre a non emettere inquinanti, vetrificano i metalli
pesanti e producono scorie inerti che possono essere usate per
far strade o nell’edilizia e quindi risolvono anche un non
secondario problema degli inceneritori (lo smaltimento delle ceneri
tossiche).
In conclusione, una strategia composita di informazione corretta,
riduzione della produzione di rifiuti, riciclaggio, controllo
delle emissioni e nuove tecnologie (quelle a plasma appaiono particolarmente
promettenti) ha le migliori prospettive per neutralizzare la resistenza
ai nuovi impianti e avviare una più razionale politica
dei rifiuti in Italia.
Prof. Piero Dolara,
Ordinario di Tossicologia, Università di Firenze,
per la Società Italiana di Farmacologia,
approvata dal Consiglio Direttivo SIF in data 24 gennaio 2008
| Webmaster: Federico Casale (webmaster@sifweb.org) | Ultimo aggiornamento: Febbraio 2008 |