Intossicazione da piombo e avvelenamento

Questa patologia è chiamata anche saturnismo (dal “sale di Saturno”).
Non è un’intossicazione diffusa né richiede un intervento urgente, non è molto grave nelle fasi iniziali. C’è la possibilità di intervenire con la prevenzione.
Come modello di intossicazione professionale si presta molto ad essere compreso e ad essere considerato un vero e proprio paradigma. 

Si parla espressamente di intossicazione da piombo in una pubblicazione di Georg Bauer di più di 500 anni fa riguardante i minatori.


È importante perché:

  • Il piombo può causare una serie di patologie che interessano diversi organi ed apparati. Ad esempio danni neurologici irreversibili, patologie renali, effetti cardiovascolari e tossicità sull’apparato riproduttivo
  • I livelli di piombemia (contenuto di piombo nel sangue) sicuri per la salute sono ancora oggetto di discussione, c’è una tendenza a considerare un livello sempre più basso di piombemia nel sangue
  • L’intossicazione da piombo è una patologia totalmente prevenibile. È necessario eliminare completamente il piombo e questo è stato fatto per esempio nel caso delle benzine

Non è molto importante dal punto di vista della prevalenza: ci sono poche decine di casi all’anno in Italia (sono i dati del 2007). A Modena è importante perché nel distretto delle ceramiche viene utilizzato il piombo ed esiste una certa quota di lavoratori che è tuttora esposta a rischio da piombo ed ovviamente è controllata con strumenti particolari.

 

CASO CLINICO

Un bambino di 5 anni presenta una serie di problemi. Ha un deficit di concentrazione, è iperattivo, impulsivo, non riesce a concentrarsi e si lascia distrarre facilmente. La mamma dice che questa sintomatologia e questi problemi di comportamento si sono aggravati negli ultimi 6 mesi. All’asilo viene consigliata una visita medica e un controllo psicologico. La madre e il figlio si recano dal medico.

Anamnesi familiare e professionale: il bambino vive con la sorella, la madre e i nonni in un vecchio sobborgo. Il medico scopre che la madre lavora presso una ditta di riparazione di radiatori per automobili e porta anche il bambino con sé, non avendo la possibilità di lasciarlo da un’altra parte. Scopre anche che la condizione famigliare non è agiata e che la mamma è al quinto mese di gravidanza.

Anamnesi patologica remota: un anno fa il piccolo era stato visitato e presentava difficoltà nel riconoscere i colori, un deficit uditivo e un lieve ritardo nel linguaggio (tutti questi problemi sono fortemente correlati tra di loro). Ulteriori accertamenti in seguito a tale visita avevano rilevato:

  • 30% di ematocrito: è un valore piuttosto basso
  • ipocromia e microcitosi allo striscio di sangue periferico
  • assenza di sangue occulto nelle feci: si poteva escludere una perdita di sangue

La diagnosi che aveva fatto il medico era quella di anemia da deficit di ferro, abbastanza comune nei bambini. Era stata prescritta una terapia sostitutiva per qualche mese, ma il bambino non si è poi presentato alle successive visite.

Anamnesi patologica prossima: il bambino non cresce bene, si trova al 10° percentile inferiore per peso e altezza, il suo grado di attenzione è limitato, appare irrequieto, non si concentra e presenta difficoltà ad eseguire semplici comandi. Il medico dice che sostanzialmente, tranne che nella parola, ha raggiunto le principali tappe dello sviluppo. In sostanza il bambino ha problemi di concentrazione ed irrequietezza, deficit dell’udito (è particolarmente importante), lieve ritardo del linguaggio, ematocrito basso ed anemia ipocromica e microcitica. Tutti questi aspetti devono essere inquadrati in una sindrome.
Le cause dell’anemia microcitica in ordine di importanza sono carenziali, le emoglobinopatie o l’avvelenamento da piombo. È necessario indagare che tipo di esposizione può esserci nel caso del bambino. Nel caso non ci sia una risposta alla terapia integrativa col ferro bisogna misurare la concentrazione di piombo nel sangue (piombemia), è il test che taglia la testa al toro e che permette di fare la diagnosi. Se la piombemia è inferiore a un certo valore (25 μg / dl) è necessario misurare ulteriori parametri per rilevare l’esistenza di un’anemia da deficit di ferro.

Nel 1990 il 17 % dei bambini negli USA era a rischio di intossicazione da piombo. Questo perché i bambini tendevano a mangiare le vernici a piombo presenti nella carta da parati con cui erano rivestite le loro abitazioni. I bambini assorbono e trattengono il piombo in percentuale maggiore rispetto all’adulto e sono anche più suscettibili all’azione nociva del piombo a causa dell’incompleto sviluppo della barriera ematoencefalica che favorisce il passaggio all’interno del sistema nervoso centrale. Tutto ciò causa la comparsa dei disturbi neuro-comportamentali. È fisiologico che i bambini presentino anche un lieve deficit di ferro e questo aumenta ancora l’assorbimento gastrointestinale del metallo.
Negli Stati Uniti 1 milione di lavoratori (su 200 milioni) è esposto al piombo in 100 differenti tipi di occupazione. Esso è un metallo che viene utilizzato ubiquitariamente.

Nel caso clinico oltre al bambino descritto potrebbero essere stati esposti ad intossicazione anche tutti i familiari, i colleghi di lavoro della madre, ma anche gli amici del bambino che giocano con lui nella ditta. C’è un esposizione che riguarda più persone e questo da un certo punto di vista può facilitare la diagnosi.
La mamma è gravida al 5° mese, quindi esiste anche un rischio di esposizione per il feto perché la placenta non è una barriera sufficiente, è necessario informare la madre di astenersi dal lavoro. In Italia le femmine in età fertile non possono essere esposte se non a concentrazioni più basse rispetto alla popolazione maschile. Appena sono a conoscenza di essere in stato di gravidanza vengono tolte dall’esposizione, proprio perché il feto è particolarmente suscettibile.

Le principali sorgenti d’esposizione ambientale sono:

  • Le vernici al piombo: molto banali e di uso comune, sono per esempio le vernici antiruggine
  • Le emissioni degli autoveicoli: fino all’introduzione della benzina verde erano la causa principale di esposizione, poichè veniva inserito (CH3CH2)4Pb (piombo tetraetile) nelle benzine, con proprietà antidetonante. Adesso vengono usati idrocarburi aromatici, come il toluene, che vengono ridotti in vapore acqueo dalle marmitte catalitiche
  • Il cibo e l’acqua contaminati. Ci sono delle concentrazioni ammissibili di piombo sia per quanto riguarda gli alimenti che le acque

Lavorazioni a rischio:

  • Industria di riparazione dei radiatori
  • Smaltatura e raffinazione del piombo
  • Industria per la produzione di batterie col piombo, incluso il loro riciclaggio (è una delle occupazioni più a rischio). Tutte le batterie per la macchina sono costruite con il piombo, si sta cominciando a sostituirle con batterie al litio, ma ci vorrà molto tempo
  • Industria del vetro, soprattutto di quello pregiato e del cristallo. Il cristallo tipicamente è costituito da una miscela di silice e piombo ad alta concentrazione
  • Industria della stampa
  • Industria dei cavi
  • Industria del vinile
  • Industria della pittura
  • Industria petrolifera: il piombo è utilizzato come catalizzatore

Ci sono tutta una serie di tecnologie che utilizzano questo metallo che ancora oggi è molto importante. È stato vietato l’uso del piombo tetraetile nelle benzine ma è permesso l’utilizzo in diverse tecnologie, anche perchè costa relativamente poco.

Esposizione per hobbies:

 costruttori di stoviglie di vetro

 saldatori di leghe contenenti piombo

 smacchiatori del vetro

 meccanici d’auto

Il caso clinico in questione evidenzia la presenza di diverse sorgenti di esposizione per il bambino: vernice delle pareti della casa, inquinanti della zona di residenza e luogo di lavoro della madre. Occorre domandare se il bambino si mette spesso le mani in bocca e valutare quale sia il tipo di esposizione: il bambino sta tutto il turno di lavoro a giocare nei pressi della ditta?
Una delle caratteristiche del piombo è che si “mangia” qualora non ci si lavino bene le mani. Sono state descritte in passato intossicazioni da piombo in soggetti che mangiavano sul luogo di lavoro senza lavarsi le mani. Più che l’inalazione contribuiva all’intossicazione l’ingestione.

Per valutare il caso clinico è importante chiedere anche quale sia la vicinanza dell’abitazione a industrie o discariche di rifiuti e gli hobbies. I medici hanno la tendenza a trascurare oltre alle professioni anche gli hobbies del paziente. Si dovrebbe indagare la presenza nell’abitazione anche di tubi saldati al piombo, perché potrebbe esserci un rilascio di piombo nell’acqua, e di stoviglie smaltate che arrivano da Paesi in via di sviluppo come India, Brasile e Messico. Se ci si mette dentro la Coca Cola questa estrae perfettamente il piombo dalla vernice, dopodiché noi lo beviamo. Andrebbe inoltre eseguita un’analisi dell’acqua di uso domestico.

 

CARATTERISTICHE CHIMICO-FISICHE

Il piombo è un metallo di colore grigio-bluastro, duttile (capacità di essere tirato in fili) e malleabile (capacità di essere compresso in lastre sottili). Fonde a temperature abbastanza basse (300 °C) e bolle a 1500 °C. Viene estratto dalla galena (solfuro di piombo). Poiché è un metallo molle viene utilizzato solitamente in leghe: antimonio, rame o stagno, che conferiscono maggiore durezza. Si provano a piegare le monete d’oro per verificare l’assenza di piombo.

 

TOSSICOCINETICA

Assorbimento

  • ingestione di polveri (gli adulti ne assorbono il 10-15 % della quantità ingerita, le donne gravide ed i bambini fino al 50 %, mentre i deficit di ferro e calcio, tipici nel bambino, ne aumentano l’assorbimento)
  • inalazione di vapori (il piombo depositato nelle basse vie respiratorie viene completamente assorbito)

Distribuzione: sangue, tessuti molli (rene, midollo osseo, fegato e cervello) e tessuti mineralizzati (ossa e denti) che contengono fino al 95 % del peso del piombo totale contenuto nel corpo. Una volta assorbito, sia dall’apparato respiratorio che dall’apparato gastrointestinale, passa nel siero. La quota di piombo nel siero è in equilibrio con la quota negli eritrociti. Nel sangue il 99 % del piombo è legato a costituenti di membrana degli eritrociti e il restante 1 % al plasma dove può essere trasportato ai tessuti (frazione diffusibile, tossicologicamente attiva).

Il piombo diffusibile passa velocemente al midollo osseo, al cervello ed al rene, passa un po’ meno rapidamente al muscolo e passa molto lentamente all’osso compatto, ai denti ed ai capelli. Questo significa che se dobbiamo valutare un’esposizione che risale a 10 anni prima dobbiamo misurare il piombo nell’osso (che è considerato un organo di deposito). Rimuovere il piombo dall’osso è complicato, mentre è meno complicato toglierlo dai compartimenti a scambio rapido. Il midollo osseo costituisce una potenziale sorgente endogena di rilascio qualora il fisico sia soggetto a particolari stress quali l’allattamento, la gravidanza o le malattie croniche.

Il piombo è radiopaco, se andiamo a fare una radiografia al braccio ci mettono un grembiule al piombo per proteggere gli altri organi. Una radiografia delle ossa lunghe in un bambino o in un adulto esposto a piombo potrebbe rilevare la presenza di opacità lineari nelle varie ossa. Le radiografie negative non escludono l’avvelenamento da piombo.

La piombemia diminuisce lentamente anche dopo l’eliminazione della sorgente di esposizione, poiché il piombo viene escreto continuamente ma contemporaneamente viene sostituito da quello depositato nei tessuti molli e nelle ossa, il piombo nel sangue è in equilibrio con quello presente negli altri compartimenti. Finché non si sarà tolto tutto il piombo dall’osso ci troveremo di fronte a valori di piombemia relativamente elevati.

 

EFFETTI DEL PIOMBO

Sono moltissimi, sia nel bambino che nell’adulto. Agisce su diversi organi e sistemi causando patologie molto gravi ed aspecifiche:

  • Reni
    • Danno renale
    • Ipertensione renale
    • Aumento di concentrazione della creatinina
  • Sistema nervoso centrale
    • Encefalopatia: era tipica dei lavoratori dell’industria petrolifera addetti all’inserimento del piombo tetraetile nelle benzine
    • Malattie cerebrovascolari: ictus ed emorragie cerebrali
    • Danneggiamento dei nervi periferici
    • Diminuzione della velocità di conduzione dei nervi
    • Tremore
  • Sistema cardiovascolare
    • Ipertensione arteriosa
    • Aumento della pressione sistolica isolata
    • Effetti cardiotossici
    • Malattie alle coronarie
    • Anemia: diminuzione dei livelli di emoglobina
    • Disfunzione piastrinica
    • Aumentata protoporfirina
    • Maggior rischio di infarto
  • Alterazioni intellettuali e mentali
    • Depressione
    • Cambiamento di personalità
    • Morte per violenza e suicidio
    • Deficit della memoria a breve termine
    • Deficit delle funzioni cognitive
    • Difficoltà nella concentrazione
  • Alterazioni del comportamento
    • Irrequietezza
    • Alterazioni del sonno
    • Aggressività
  • Alterazioni del sensorio
    • Anormalità nella coordinazione visiva e motoria
    • Deficit della vista
    • Deficit dell’udito
  • Alterazioni gastrointestinali
    • Perdita di appetito
    • Nausea
    • Perdita di peso
    • Diarrea
  • Alterazioni di ossa, muscoli e articolazioni
    • Debolezza muscolare
    • Alterazioni del midollo osseo
    • Artralgia
    • Aumento del rischio di fratture
  • Danni all’apparato riproduttivo

Il quadro legato ad una sovraesposizione al piombo è estremamente variegato.

 

RELAZIONE FRA SINTOMATOLOGIA E PIOMBEMIA

Il piombo non dovrebbe essere presente nel sangue, perché non è un oligoelemento. I valori sui 3-4 μg / dl sono accettabili (anche se dipende dai punti di vista). Il valore 100 è molto elevato, fino a 25-30 anni fa capitava di vedere piombemie fino a 200, ora assolutamente non si vedono più. A 100 non si muore, ma cominciano le alterazioni che portano all’encefalopatia. A valori più bassi, sui 70-80 si hanno delle condizioni di anemia. Attorno a 50 si ha la diminuzione della sintesi di emoglobina a causa di alterazioni enzimatiche, il piombo interferisce sulla sintesi inibendo gli enzimi. Intorno a 40 abbiamo una neuropatia periferica, infertilità nell’uomo ed una nefropatia. Sui 30 abbiamo un aumento della pressione sistolica. Attorno a 25 abbiamo un aumento della concentrazione di protoporfirina eritrocitaria nell’uomo (nella donna si ha a 15). Ci sono studi che tendono a dimostrare che esiste una prevalenza di soggetti ipertesi a fronte di concentrazioni relativamente basse (circa 10) di piombemia.

 

EFFETTI NEUROLOGICI

Sono piuttosto complessi. C’è un interessamento del nervo radiale e del nervo ulnare che danno la tipica manifestazione detta “nervo cadente”, ma sono aspetti di interesse prevalentemente storico.

 

EFFETTI EMATOLOGICI

Il piombo inibisce una serie di enzimi presenti nella sintesi dell’emoglobina.

Sintesi dell’emoglobina: dal succinil-CoA e dalla glicina si forma una molecola di acido δ-aminolevulinico (dALA), due molecole di dALA danno luogo al porfobilinogeno e per ossidoriduzione si ha l’uroporfirinogeno, poi abbiamo il coproporfirinogeno, la protoporfirina e con l’incorporazione dell’atomo di ferro si ha l’eme.

Il Pb agisce tipicamente in due localizzazioni:

  • inibisce la sintesi di porfobilinogeno ad opero della ALA deidrogenasi
  • inibisce l’incorporazione dell’atomo di ferro da parte dell’eme-sintetasi (o ferro-chelatasi)

Questa duplice inibizione ha come conseguenza che il metabolita a monte si accumula e viene eliminato con le urine nel caso di dALA, oppure nel caso dell’inibizione dell’eme-sintetasi la molecola di protoporfirina è grossa, non viene eliminata con le urine ma si accumula nel globulo rosso.

Abbiamo perciò due test molto semplici, accanto alla piombemia, per fare la diagnosi di intossicazione da piombo:

  • dALA urinario: è facilmente rilevabile e aumenta nella intossicazione
  • accumulo della protoporfirina eritrocitaria nel globulo rosso

Gli effetti a livello ematologico sono un’interferenza con l’eritropoiesi e una diminuzione della sopravvivenza del globulo rosso. A lungo andare si ha un’anemia. Questo particolare aspetto ematologico è l’unica manifestazione specifica della intossicazione da piombo. Si hanno anche effetti renali, endocrini, sull’apparato riproduttivo e sullo sviluppo.

Vi sono delle differenze tra gli effetti tossici nei bambini e negli adulti:

 i bambini di età inferiore ai 36 mesi incorrono più facilmente in danni neurologici irreversibili per l’incompleto sviluppo della barriera ematoencefalica rispetto agli adulti

 i bambini in generale assorbono di più, quindi a parità di dose ingerita o inalata hanno più Pb che agisce come tossico

 

VALUTAZIONE CLINICA

Per la valutazione clinica è quindi importante un’approfondita anamnesi:

  • anamnesi lavorativa o ambientale di tutti i componenti della famiglia
  • anamnesi familiare, incluso l’utilizzo di medicinali particolari
  • hobbies dei familiari
  • condizioni dell’abitazione
  • utilizzo di stoviglie in ceramica
  • sorgenti di acqua domestica e tipologia delle tubazioni
  • vicinanza con aree industriali

Esame obiettivo

  • Esame obiettivo mirato all’apparato ematopoietico, cardiovascolare, gastrointestinale e renale
  • Particolare attenzione va rivolta a cambiamenti di comportamento e all’apparato nervoso
  • L’orletto gengivale di Burton (oggi è di difficile riscontro) indica esposizioni prolungate e pesanti. Consiste in una precipitazione di solfuro di piombo
  • Nei bambini occorre valutare attentamente l’udito, il linguaggio, l’attenzione ed eventuali problemi neurocomportamentali e d’apprendimento
  • Nell’eventualità di deficit di ferro o calcio occorre riequilibrare la dieta

Abbiamo intossicazioni per intervalli di piombemia attorno ai 35 μg / dl nei bambini e 40 μg / dl negli adulti. Nel momento in cui si è discusso dell’eliminazione delle benzine verdi, la Comunità Europea ha fissato come valore limite per la popolazione 35 μg / dl, che sulla base delle attuali conoscenze è estremamente elevato, soprattutto per i bambini e le donne in età riproduttiva.

Sintomatologia: è molto vaga

 

Tossicità lieve Tossicità moderata Tossicità grave
• mialgia o parestesie

• lieve astenia

• letargia

• irritabilità

• lieve dolenzia addominale

 

• artralgia

• moderata astenia

• difficoltà nella concentrazione

• esauribilità muscolare

• tremore

• cefalea

• dolore addominale diffuso

• vomito, perdita di peso e  stitichezza

• vomito e stitichezza

• paralisi

• orletto gengivale di Burton

• violente coliche addominali

• encefalopatia

• coma epatico

Può capitare di trovare pazienti che hanno una colica addominale causata dall’intossicazione da piombo. L’anamnesi è sempre importantissima, perché i segni ed i sintomi sono aspecifici: mal di pancia, assenza di febbre e di leucocitosi, il quadro è esattamente uguale a quello di un addome acuto. Spesso quindi vengono effettuate erroneamente appendicectomie o colecistectomie.

Test di laboratorio

  • esame emocromocitometrico: esclude la presenza di una anemia
  • piombemia: è il miglior test diagnostico e di screening
  • piomburia
  • acido δ-aminolevulinico urinario
  • creatinina urinaria
  • analisi dell’urina
  • protoporfirina eritrocitaria (PE): richiede attrezzature particolari. Deriva dall’inibizione della ferro-chelatasi, è una misura indiretta e riguarda soprattutto esposizioni a lungo termine

Una radiografia addominale è indicata in caso di ingestione di oggetti contenenti piombo.
Si misura la piombemia per la diagnosi e lo screening di popolazioni di lavoratori esposti al piombo. La media del valore della popolazione è inferiore a 10 μg / dl. Per i bambini non è definito un valore di sicurezza ed anche con valori abbastanza bassi (4 μg / dl) si trovano deficit di sviluppo e alterazioni della statura. Si tende a dire che il valore sicuro e protettivo per il piombo sia 0 μg / dl.
I principali problemi del bambino desunti dal caso clinico riguardano un ritardo nel linguaggio, disturbi uditivi, bassa statura, deficit dell’attenzione ed anemia.

Possibili cause di anemia:

 carenziali

 emoglobinopatie

 avvelenamento da piombo

Il medico fa l’esame della protoporfirina eritrocitaria nel bambino, che risulta essere maggiore di 350 μg / dl. L’esame della protoporfirina eritrocitaria non è specifico, questo è un valore elevato ma ci possono essere anche un’altra serie di cause:

  • anemie carenziali
  • anemie emolitiche
  • avvelenamento da piombo

Un valore elevato di protoporfirina senza una piombemia alta è probabilmente indice della presenza di una porfiria.

 

TERAPIA

  • Dopo la formulazione della diagnosi di intossicazione è prioritario procedere all’allontanamento del soggetto dalla sorgente d’esposizione. Naturalmente questo è fondamentale
  • Per bambini con valori di piombemia inferiori ai 25 μg / dl è sufficiente l’allontanamento senza alcun trattamento farmacologico
  • Bambini con valori superiori ai 45 μg / dl dovrebbero essere trattati immediatamente con una terapia chelante
  • Ancora in discussione è il trattamento per bambini con valori compresi tra 26 e 44 μg / dl

L’acido etilen-diammino-tetra-acetico (EDTA) è un farmaco che ha la capacità di chelare il piombo e di eliminarlo con le urine. Si stabilisce un nuovo equilibrio tra concentrazione di piombo nel sangue e negli altri compartimenti. Progressivamente, mentre quella del sangue resta più o meno invariata, viene depauperato il contenuto di piombo negli altri compartimenti. L’EDTA non è molto maneggevole.

  • Il medico dovrebbe informare i soggetti a rischio dei pericoli per la salute derivanti dall’esposizione e sui provvedimenti preventivi da attuare. In questo caso deve informare la madre della necessità di effettuare il trattamento chelante nel bambino ed informare anche dei rischi che corrono la madre stessa e suoi compagni di lavoro
  • Inoltre tale popolazione andrebbe prontamente sottoposta a screening per rilevare eventuali casi d’intossicazione da piombo