TOSSICITA’
DELL’APPARATO RESPIRATORIO
Principale funzione dell’apparato
respiratorio è quella di introdurre
ossigeno ed eliminare anidride
carbonica
Può
assorbire
ed
xenobiotici volatili
eliminare
E’ sede di biotrasformazioni che
possono bioattivare un composto
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
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)
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 fibrogenamitogena)
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)
METODI DI STUDIO
IN VITRO:
polmone isolato perfuso
espianti, microdissezioni
colture cellulari (cellule
epiteliali, macrofagi alveolari)