Patologie indotte dalla radiazione La sicurezza nell’impiego di sorgenti coerenti (laser) e incoerenti (lampade UV, visibile, IR) Patologie indotte dalla radiazione Fabio Capacci, medico del lavoro presso il Dipartimento di Prevenzione della ASL 10 di Firenze, U.F. di Prevenzione, Igiene e Sicurezza nei Luoghi di Lavoro

Patologie indotte dalla radiazione Ultravioletta Organi bersaglio: cute ed occhi Esposizioni acute o croniche Effetti di tipo deterministico o stocastico la cui natura, gravità o probabilità dipende da esposizione radiante, lunghezza d’onda e fotosensibilità individuale (soprattutto per la cute)

Patologie oculari da RUV Gli effetti dipendono da: Dose assorbita Caratteristiche di assorbimento Suscettibilità dei tessuti Capacità di riparare il danno

Effetti deterministici e stocastici DETERMINISTICI: derivano dalla inattivazione cellulare indotta a seguito di irraggiamento delle strutture vitali della cellula. Tali effetti sono clinicamente osservabili al superamento di un valore di dose detto "dose soglia". Al superamento di tale valore l'effetto compare e la sua gravità aumenta al crescere della dose; ecco perché vengono definiti anche "Effetti Graduati". STOCASTICI: a differenza di quelli deterministici, originano dalla modificazione cellulare a seguito dell'interazione della radiazione con il nucleo cellulare, e più in particolare, con la struttura del DNA. In tal caso, dopo l'interazione con la radiazione, tale struttura potrà essere danneggiata in maniera reversibile o irreversibile, a seconda che la cellula possa essere in grado, con i propri meccanismi riparatori, di riparare correttamente il danno. Nel caso in cui la struttura del DNA venisse riparata in maniera errata, ci si troverebbe sempre in presenza di una cellula attiva ma con la capacità di dar vita, mediante il fenomeno della duplicazione cellulare, a cellule geneticamente modificate che dopo un certo periodo (periodo di latenza) potranno dar luogo a patologie come tumori o leucemie. Negli effetti stocastici non si può parlare di soglia di comparsa in quanto la cellula potrà reagire in maniera diversa al danno indotto

Patologie oculari da RUV Fotocheratocongiuntivite: esposizioni acute a 180-330 nm (max sensibilità 265-275 nm) Danni al cristallino: esposizioni croniche a 290-340 nm accelerano l’insorgenza della cataratta Danno retinico: in individui afachici e in età giovanile la trasmissione di UVA può aumentare ed indurre danni sia termici che fotochimici accelerando il manifestarsi della degenerazione maculare senile

Effetti delle RUV sulla pelle Fotoelastosi (220-240 nm) Eritema (200-400 nm) Fotocancerogenesi (270-400 nm) Reazioni fototossiche e fotoallergiche (280-400 nm) Immunosoppressione (250-400 nm) - condizione in cui vengono contrastate le risposte immunitarie di un soggetto Pigmentazione adattativa (200-400 nm)

Fotoinvecchiamento cutaneo Tipico effetto cronico più accentuato negli individui di pelle chiara Azione diretta e prolungata di UVB sulle cellule della cute (fotoelastosi - degenerazione delle fibre elastiche del derma papillare ) Azione mediata da radicali liberi fotoindotti da UVB ed UVA (reazione fototossica)

Eritema Effetto deterministico acuto legato, in particolare, alla esposizione ad UVB Studiato per la determinazione della soglia e della correlazione dose-risposta La pigmentazione cutanea protegge dall’eritema

Tumori della pelle (Monografia IARC n° 55 del 1992) Maggiore frequenza in individui di pelle, occhi e capelli chiari, con scarsa tendenza ad abbronzarsi Maggiore frequenza in soggetti affetti da xeroderma pigmentosum, difetto enzimatico ereditario che ostacola la riparazione di danni al DNA RUV-indotti

Tumori non melanocitici Correlazione con le sedi più esposte al sole (per lo squamocellulare) Maggiore incidenza e mortalità alle latitudini più basse Maggiore frequenza (per lo squamocellulare) in soggetti professionalmente esposti al sole (es. pescatori) Forte correlazione con pregresse lesioni cutanee da esposizione al sole (teleangiectasie, elastosi)

Melanoma maligno Associazione positiva con: residenza a basse latitudini, anche per brevi periodi nei primi anni di vita o nella prima vita adulta lesioni cutanee attribuibili ad esposizione solare (cheratosi, carcinomi cutanei non melanocitici) esposizioni intermittenti (ricreative e sportive) sedi anatomiche abitualmente esposte al sole (per unità di area) ustioni solari

Altre neoplasie Carcinoma del labbro associazione positiva con attività all’aperto più frequente alle basse latitudini, nei nativi problemi diagnostici e fattori confondenti non adeguatamente pesati (fumo, alcol) Melanoma dell’occhio Segnalata maggior frequenza in soggetti con colore chiaro di occhi e capelli Sporadiche associazioni positive in studi caso-controllo con esposizione a lampade solari e con attività professionale di saldatore

Cancerogenicità sperimentale Test su animali di laboratorio esposti a radiazione solare od a lampade RUV ad ampio spettro hanno mostrato sviluppo di tumori sia benigni che maligni della cute e dell’occhio tra cui predomina il carcinoma squamocellulare Le RUV si sono dimostrate in grado di iniziare, promuovere e rafforzare il processo cancerogeno Il blocco del sistema di sorveglianza immunitaria sui tumori costituisce uno dei meccanismi centrali della fotocancerogenesi sperimentale

Effetti sul DNA RUV solari inducono la formazione di fotoprodotti potenzialmente citotossici e di mutazioni cellulari precancerose UVB sono le più efficaci nell’indurre danni al DNA I danni al DNA sono, per la maggior parte, riparati entro 24 ore

Valutazioni di cancerogenicità Per l’uomo: Sufficiente evidenza per la radiazione solare (melanoma e tumori della pelle non melan.) Limitata evidenza per lampade e lettini solari Inadeguata evidenza per altre fonti artificiali Per l’animale da esperimento: Sufficiente evidenza per la radiazione solare, RUV ad ampio spettro, UVA, UVB, UVC

Valutazioni sintetiche di cancerogenicità La radiazione solare è cancerogena per l’uomo (gruppo 1) UVA, UVB, UVC sono probabilmente cancerogene per l’uomo (gruppo 2A) Lampade e lettini solari comportano esposizioni probabilmente cancerogene per l’uomo (gruppo 2A) L’esposizione ad illuminazione a fluorescenza non è classificabile rispetto alla sua cancerogenicità per l’uomo (gruppo 3)

Effetti sulla risposta immunitaria UVB (forse UVA) inibiscono transitoriamente i sintomi della dermatite allergica da contatto, sia a livello locale che sistemico, con meccanismo legato, probabilmente, alla produzione di cellule T-suppressor UVB attenuano anche i sintomi da ipersensibilità ritardata legati alla iniezione di antigeni

La protezione dalle RUV Filtri fisici (es. ossido di zinco) agiscono per riflessione o dispersione di un ampio spettro nell’UV e nel visibile Filtri chimici assorbono attivamente UVB, meno UVA Efficaci nella prevenzione dell’eritema Non chiaro il potere di prevenire l’invecchiamento cutaneo e gli effetti immunitari

La protezione dalle RUV In studi sperimentali hanno ridotto l’insorgenza di tumori cutanei Peraltro il loro uso induce esposizioni solari più prolungate Studi caso-controllo hanno mostrato una associazione tra l’uso degli schermi solari ed il melanoma che potrebbe essere attribuibile a fattori confondenti (maggiore vulnerabilità alle ustioni o maggiore tendenza all’esposizione solare)

La radiazione visibile Effetti sia termici che fotochimici Effetti genetici sperimentali analoghi a quelli dell’RUV e su sistemi enzimatici Danni retinici per radiazioni di lunghezza più corta: esposizioni acute di elevata irradianza: danni alla macula esposizioni croniche: tritanomalia

La radiazione infrarossa Elevate esposizioni in prossimità di forni fusori (metallo, vetro) Conosciuta da tempo la “cataratta dei vetrai” Lesione di tipo termico, si sviluppa a carico del cristallino, privo di vascolarizzazione ed incapace di dissipare l’energia termica. Ne sono responsabili sia IRA che IRB ed IRC Radiazioni visibili o nel vicino IR sono focalizzate sulla retina con rischio di danno

Effetti della radiazione laser sui tessuti Organi bersaglio cute ed occhi Effetti per lo più acuti, ma anche cronici (in particolare per UV e luce blu) in funzione della capacità dei tessuti di assorbire o riflettere le varie lunghezze d’onda e di dissipare l’energia assorbita Possibili i danni ad organi interni per elevate intensità e lunghezze d’onda nel vicino infrarosso

Rischi da radiazione laser Rischi ottici: la localizzazione dipende dalla lunghezza d’onda, la gravità dalla potenza Rischi per la cute: non gravi per la immediata reazione del soggetto (se non anestetizzato) Rischi da fumi, sia in ambito industriale che sanitario (volatilizzazione dei tessuti) Incidenti su pazienti: incendio di sonde, endoscopi, produzione di gas tossici, ecc.