Concetti e meccanismi di tossicità

La comprensione dei meccanismi di tossicità di uno xenobiotico è essenziale per interpretare i dati tossicologici descrittivi, valutare i rischi associati all’esposizione a sostanze tossiche, identificare procedure per prevenire e/o limitare gli effetti tossici e progettare farmaci più sicuri. Per valutare i danni indotti da uno xenobiotico è importante conoscere come un tossico entra nell’organismo, come interagisce con le molecole bersaglio e come l’organismo reagisce all’insulto tossico. Il meccanismo di tossicità di un agente è dato da una serie di eventi che iniziano con l’esposizione, coinvolgono molteplici interazioni tra lo xenobiotico e l’organismo, e terminano con la manifestazione dell’effetto tossico. La tossicità di un composto può causare effetti locali circoscritti o reazioni gravi e complesse fino alla morte dell’individuo esposto. Gli effetti tossici, quindi, presentano un’ampia variabilità e possono essere locali o sistemici, reversibili o irreversibili, immediati o ritardati. L’interazione tra lo xenobiotico e la molecola bersaglio causa una serie di eventi biochimici e cellulari che a loro volta possono attivare i meccanismi di difesa a livello molecolare, cellulare o tissutale. Quando le alterazioni indotte dal tossico superano le capacità riparative, i danni si manifestano a vari livelli dell’organizzazione biologica (macromolecole biologiche, organelli cellulari, tessuti e organi). L’identificazione delle molecole bersaglio coinvolte nella tossicità di uno xenobiotico è fondamentale per la valutazione dei rischi associati alla sua esposizione. Le macromolecole come gli acidi nucleici, le proteine e i lipidi di membrana rappresentano i bersagli principali e più importanti da un punto di vista tossicologico. Una molecola endogena, per essere un bersaglio, deve avere la reattività e la struttura chimica per permettere legami covalenti e non covalenti con il tossico. La reazione del tossico con le molecole endogene può causare disfunzione o distruzione cellulare.