[Cadmium delays puberty onset and testis growth in adolescents]
Si ringrazia il prof. Francesco Squadrito per il lavoro miliare svolto per Milazzo e per la cortesia ricevuta nel pubblicare questo abstract. Claudio Italiano
Monica Interdonato, Gabriele Pizzino, Alessandra Bitto, Federica Galfo, Natasha Irrera, Anna Mecchio, Giovanni Pallio, Vincenzo Ramistella†, Filippo De Luca†, Angelo Santamaria†, Letteria Minutoli, Herbert Marini, Francesco Squadrito and Domenica Altavilla†
Department of Clinical and Experimental Medicine, University of Messina, and †Department
of Paediatric, Gynaecological,
Microbiological and Biomedical Sciences, University of Messina, Messina, Italy
E' stato dimostrato che il cadmio (Cd) altera lo sviluppo puberale negli animali da esperimento. Tuttavia, non vi sono dati disponibili per gli adolescenti di sesso maschile con maggiori livelli di escrezione urinaria di cadmio.
L'obiettivo di questo studio trasversale è stato quello di valutare esordio puberale e ormoni dell'asse ipofisi-gonadi negli adolescenti di sesso maschile con aumento dei livelli urinari di Cd.
Abbiamo studiato 111 uomini, di età compresa tra 12-14 anni che vivono nella Zona Milazzo-Valle del Mela. E' stata arruolata nello studio una popolazione controllo di soggetti di pari (n = 60) che vivono 28-45 km più lontano dal sito industriale.
Cfr anche altri studi:
cadmio e stress ossidativo
e danneggiamento DNA
livelli metalli pesanti
Milazzo Valle-Mela
Le fasi puberale sono stati valutati con un esame clinico secondo il punteggio di Tanner. Il volume testicolare medio dei soggetti era indagato anche con l'ecografia. Sono stati valutati concentrazione del cadmio nell'urina e e livelli ematici di FSH, LH, testosterone e inibina B.
I livelli di Cd erano significativamente più alti negli adolescenti viventi nella zona di Milazzo-Valle del Mela, rispetto ai soggetti di stessa età che vivono lontano dagli impianti industriali e la valori di riferimento. La nostra popolazione ha mostrato anche un inizio ritardato di pubertà, un più piccolo volume di testicolare e bassi livelli di testosterone. Una correlazione inversa è stata trovata tra escrezione urinaria del cadmio e volume testicolare (r = -0,25; P = 0,0008), i livelli di testosterone (R di Spearman =0.037; due code P <0.0001) e livelli di LH (R di Spearman = 0,048; P <0.05). I livelli di testosterone erano positivamente correlati con il volume testicolare (di Spearman r = 0.48; P <0.0001).
Questo studio, per la prima volta, suggerisce che il maggiore onere del cadmio è associato con l'insorgenza ritardata della pubertà negli adolescenti di sesso maschile e la crescita testicolare alterata.
(Received 23 July 2014; returned for revision 19 November 2014; finally revised 3 December 2014; accepted 15 December 2014)
Si sospetta da tempo che sostanze presenti nell'ambiente possano interferire con la normale funzionalità dell'apparato endocrino. Dagli anni '40 si è assistito a una lenta e progressiva riduzione della concentrazione degli spermatozoi nel liquido seminale e dal 1990 si è verificato un progressivo aumento dell'incidenza di cancro del testicolo. Esiste il forte sospetto che queste alterazioni siano imputabili a sostanze xenobiotiche, cioè sostanze naturali o sintetiche che si trovano all'interno di un organismo, ma che non sono da questo prodotte. Numerose sostanze xenobiotiche, presenti in natura o sintetizzate da parte delle industrie, sono continuamente rilasciate nell'ambiente e possono alterare le funzioni del sistema endocrino degli organismi viventi: sono definite "endocrine disruptors", cioè interferenti endocrini. Il cibo può essere una significativa fonte di endocrine disruptors. Già nel 2009 l'Endocrine Society ha dedicato il suo primo Scientific Statement proprio agli endocrine disruptors.
Una definizione più dettagliata di endocrine disruptor è: "qualsiasi sostanza esogena
in grado di interferire con la sintesi, la secrezione, il trasporto, il metabolismo,
il legame recettoriale o l'escrezione di una sostanza endogena con azione ormonale,
normalmente in grado di garantire l'omeostasi, il normale sviluppo e la funzione
riproduttiva di un individuo".
L'European Food Safety Authority (EFSA)(2) ha evidenziato l'importanza di distinguere
gli endocrine disruptors da altri gruppi di sostanze (sostanze attive endocrine),
e che per gli "interferenti endocrini" devono essere rispettati tre criteri:
1. attività endocrina;
2. effetto avverso in un organismo o in gruppi di organismi;
3. relazione causa-effetto tra sostanza e attività endocrina.
Si tratta, quindi, di una vasta categoria di sostanze, prevalentemente - ma non
solo - di origine artificiale, molte delle quali hanno la capacità di legarsi a
recettori ormonali. Gli "interferenti endocrini" regolano l'espressione di geni
correlati agli effetti degli ormoni ed esercitano effetti "epigenetici" mediati
prevalentemente dalla metilazione del DNA e dalla modificazione degli istoni
Nel 2012, la World Health Organization (WHO) ha pubblicato un documento, in base
al quale quasi 800 sostanze sono state dichiarate note o sospettate di interferire
con i recettori ormonali, la sintesi ormonale o la conversione ormonale. Gli endocrine
disruptors possono essere di origine:
• industriale: diossine, i bifenili policlorinati (PCBs) e alchilfenoli;
• agricola: pesticidi e insetticidi (DDT, ecc), erbicidi, fungicidi e fitoestrogeni;
• domestica: materie plastiche (ftalati), resine (bisfenolo A), bifenili polbrominati,
cosmetici (parabens) e contraccettivi di sintesi (DES).
Fanno parte degli interferenti endocrini anche alcuni filtri UV e alcuni metalli
pesanti come il cadmio e il piombo.
Le vie di penetrazione degli endocrine disruptors sono il cibo (ingestione), l'aria (inalazione e contatto dermatologico), la polvere (ingestione e contatto dermatologico), l'acqua (ingestione e contatto dermatologico) e il terreno (inalazione, ingestione e contatto dermatologico). Anche il tessuto adiposo può accumulare e dismettere interferenti endocrini, quali diossine e altre sostanze ambientali (bisfenoli policlorati, pesticidi, ecc). Queste sostanze possono quindi entrare nella catena alimentare, accumularsi nei tessuti degli animali ed essere poi assunte dall'uomo. Sono particolarmente esposti a questi rischi i lavoratori che utilizzano pesticidi, fungicidi e prodotti chimici industriali. Molte di queste sostanze hanno emivita molto lunga e non decadono facilmente
Durante il ciclo vitale si susseguono progressivi cambiamenti di natura sia anatomica che biochimica e fisiologica. I "bambini" possono essere considerati come un gruppo con SPECIFICHE e PROPRIE caratteristiche:
- Maggiore assorbimento a livello gastrointestinale
-Crescita rapida, ampia riorganizzazione tissutale, differenziazione cellulare,
maturazione strutturale
- Dieta a base di latte favorisce l'assorbimento di alcune sostanze ad es. imetalli
-Maggiore apporto di nutrienti, pH gastrico, flusso ematico e superficie nelle zone
di assorbimento del sistema GI, etc.
-Body composition: minore contenuto lipidico - maggiore contenuto di acqua (differente
ripartizione e bioaccumulo di sostanze chimiche liposolubili)
-Maggiore peso relativo del fegato e flusso ematico (maggiore attività metabolica
e di clearance MA anche maggiore capacità di attivazione di metaboliti tossici di
sostanze chimiche presenti negli alimenti e nell'ambiente)
-Funzionalità enzimatica ancora immatura (fase I e II), minore clearance e attivazione
metabolica, MA anche minore capacità di detossificazione
-Livelli più bassi di CYP 1A2, 2C, 2E1 e più elevati di CYP 3A7
I bambini sono più a rischio per l'accumulo dei metalli pesanti, cadmio compreso.
I bambini non sono "piccoli adulti" perchè presentano maggiore vulnerabilità e suscettibilità
alle patologie.
Immaturità principali sistemi corporei inoltre
-Mangiano, bevono, respirano in misura maggiore rispetto agli adulti (considerando
il peso corporeo)
-Consumano cibi specifici (alimenti per l'infanzia)
-Seguono diete differenti (consumano alcuni alimenti di preferenza)
-Hanno abitudini e comportamenti (maggiore e più protratto nel tempo contatto con
il suolo, abitudine a portare tutto alla bocca, maggiore permanenza in ambienti
chiusi, gattonare) che li rendono più vulnerabili ed esposti ai contaminanti (chimici,
etc.) presenti negli alimenti e nell'ambiente
Gli effetti possono manifestarsi dopo lunga latenza - alla pubertà e/o in età adulta
Un eterogeneo gruppo di sostanze caratterizzate dal potenziale di interferire con
il funzionamento del sistema endocrino [sintesi, distribuzione, metabolismo, escrezione
e funzione degli ormoni]
attraverso svariati meccanismi e bersagli (recettoriali, metabolici, ecc.)
L'omeostasi degli steroidi sessuali e della tiroide sono i principali bersagli degli
effetti degli IE; la salute riproduttiva e l'infanzia sono le fasi biologiche più
suscettibili
Contaminanti Organici Persistenti (POP)
Policlorobifenili (PCB) effetti sulla omeostasi degli steroidi e della tiroide
Diossine e PCB "diossina-simili": agonisti del recettore arilico
DDT e derivati: agonisti estrogeni e/o antagonisti androgeni
Pesticidi, biocidi, etc..
Insetticidi clorurati (es. Lindano) Omeostasi degli steroidi
Triazoli, Imidazoli (fungicidi) Inibitori della sintesi degli steroidi
Vinclozolin, Procimidone (fungicidi), Linuron (erbicida) Antiandrogeni
Triazine (erbicidi) Asse neuroendocrino-ipofisario
Etilene tiourea (maneb, mancozeb..), benzimidazoli Tireostatici
Sostanze industriali
Polibromodifenileteri (ritardanti di fiamma) - Tireostatici, agonisti recettore
estrogeno
Bisfenolo A (adesivi, plastiche..) - agonista estrogeno, Peroxisome proliferatoractivated
receptors (PPARg), tiroide
Ftalati (PVC, deodoranti, colle: es., dietilesil-) antiandrogeni, PPARa, tiroide
Organostannici (conservanti) - Inibitori dell‟aromatasi, immunotossici
Elementi in traccia e metalli quali Cd, Hg, As, Pb, Mn, Zn: (meccanismi ancora non
chiari, As diabetogeno, Cd asse HP, Mn effetti neuroendocrini, etc.)
Micotossine: Zearalenone (ZEA)
Per la popolazione in genere, ad eccezione dei fumatori, la fonte principale di
esposizione al cadmio è rappresentata dagli alimenti. Per i bambini in l'esposizione
a Cd deriva in prevalenza, oltre che da patate e tuberi, cereali, ortaggi e derivati,
anche dal latte, prodotti caseari e alimenti per la prima infanzia, tra cui le formule
per lattanti, quelle di proseguimento e il baby food. Alcuni elementi in traccia
possono influenzarne l'assorbimento e la tossicità. La tossicità del Cd dipende
da diversi fattori: la dose e il tempo di esposizione, l‟ambiente, la specie e anche
fattori nutrizionali. L'esposizione cronica a Cd produce, nel l'uomo e negli
animali:
>Tossicità renale, associata con un inappropriato metabolismo del Calcio e della
Vitamina D, Epatotossicità, effetti sui sistemi emapoietico, cardiovascolare e scheletrico.
>Effetti sul sistema endocrino-riproduttivo: tossicità testicolare, inoltre il
Cd compete con il 17β-estradiolo per il legame al recettore
Il Cd è Cangerogeno e genotossico [IARC, 2007: cancerogeno per l‟uomo - Gruppo
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