DELL’APPARATO RESPIRATORIO TOSSICITA’ DELL’APPARATO RESPIRATORIO Principale funzione dell’apparato respiratorio è quella di introdurre ossigeno ed eliminare anidride carbonica Può assorbire ed eliminare xenobiotici volatili E’ sede di biotrasformazioni che possono bioattivare un composto
DELL’APPARATO RESPIRATORIO TOSSICITA’ DELL’APPARATO RESPIRATORIO Struttura dell’apparato respiratorio: naso (sede di attività metaboliche) trachea, bronchi (funzione protettiva del muco) polmoni (lobi, lobuli, acini, alveoli)
STRUTTURA ALVEOLARE POLMONARE
DELL’APPARATO RESPIRATORIO TOSSICITA’ DELL’APPARATO RESPIRATORIO Scambio gassoso polmonare consiste in: ventilazione (capacità polmonare 5700 cm3, vol. residuo 1200 cm3, capacità vitale 4500 cm3) perfusione (70-80 ml/ battito cardiaco) diffusione (superficie 140 m2)
stress ossidativo (mediato da O3, NO2, fumo di sigaretta, cellule ) PATOGENESI DELLA TOSSICITA’ POLMONARE stress ossidativo (mediato da O3, NO2, fumo di sigaretta, cellule ) risposte immunologiche (reazioni allergiche, modulazione di risposte immunitarie) deposizione di particelle (dipendente dalla dimensione) proliferazione cellulare (iperplasia, tumore)
REAZIONI ACUTE AD AGENTI TOSSICI broncocostrizione (stimolo colinergico, istamina, prostaglandine, leucotrieni, ecc.) edema (alterazione degli scambi gassosi, infiammazione, degenerazione fibrogena- mitogena)
EDEMA POLMONARE
REAZIONI CRONICHE AD AGENTI TOSSICI FIBROSI ridotta capacità polmonare per aumentata presenza di collagene negli interstizi alveolari
FIBROSI
REAZIONI CRONICHE AD AGENTI TOSSICI ENFISEMA aumentata capacità polmonare per distruzione della superficie di scambio gassoso
CONTROLLO ENFISEMA
REAZIONI CRONICHE AD AGENTI TOSSICI ASMA Difficoltà respiratoria causata da broncocostrizione per inalazione di agenti tossici/allergenici
REAZIONI CRONICHE AD AGENTI TOSSICI TUMORE localizzazione essenzialmente polmonare; danno al DNA per azione diretta di xenobiotici o per stress ossidativo
TUMORE
TUMORE
AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’ PER INALAZIONE: asbesto (asbestosi, tumore polmonare, mesotelioma maligno) silice (silicosi acuta o cronica)
MESOTELIOMA MALIGNO
SILICOSI
AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’ PER INALAZIONE: naftalene (dopo bioattivazione, causa necrosi bronchiale) ossigeno (necrosi bronchiale, distruzione spazio capillare-alveolare)
AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’ PER INALAZIONE: Contaminanti ambientali Aldeidi: irritazione delle vie aeree superiori, tumore sperimentale (formaldeide) Ozono: irritante, danno epiteliale alveolare
AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’ PER INALAZIONE: Contaminanti ambientali Ossidi di azoto: danno epiteliale bronchiolare Ossidi di zolfo: irritanti, ipersecrezione mucosa, broncocostrizione PM10: aggravamento asma, bronchiti, infezioni
AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’ DAL SIST. CIRCOLATORIO: paraquat (fibrosi per stress ossidativo) monocrotalina (iperplasia endotelio capillare, microtrombi, ipertensione polmonare, dopo bioattivazione)
AGENTI RESPONSABILI DI TOSSICITA’ DAL SIST. CIRCOLATORIO: bleomicina, ciclofosfamide, carmustina (fibrosi polmonare) amiodarone, fentermina (lipidosi polmonare, reversibile)
METODI DI STUDIO IN VIVO: test di funzionalità (capacità polmonare totale e vitale, compliance) analisi morfologica (istologia, microsc. elettronica) lavaggio polmonare (markers di edema o infiammazione, danno alveolare)
polmone isolato perfuso espianti, microdissezioni METODI DI STUDIO IN VITRO: polmone isolato perfuso espianti, microdissezioni colture cellulari (cellule epiteliali, macrofagi alveolari)