Tossicologia = scienza dei veleni
Disciplina che studia la natura degli effetti ed i meccanismi di azione lesiva
che i composti possono svolgere nei confronti dei sistemi biologici.
Oltre che alla valutazione qualitativa degli effetti, la tossicologia è rivolta allo
studio quantitativo dello spettro e delle alterazioni biologiche prodotte
dall’esposizione a sostanze chimiche.
Nel termine “effetto” non è necessariamente insita una connotazione negativa
e il termine “tossicologia” è parzialmente sovrapponibile con quello di
“farmacologia” sebbene storicamente la tossicologia si sia sempre
occupata principalmente delle conseguenze avverse derivanti
dall’assunzione di sostanze chimiche.
Tossicologia: suddivisa in: T. descrittiva (si occupa della esecuzione di
test di tossicità su animali da esperimento); T. dei meccanismi (studia i
processi mediante i quali le sostanze esplicano gli effetti tossici
sull’organismo); T. normativa (valutazione del rischio connesso
all’immissione di una sostanza chimica nel mercato o nell’ambiente).
Tossicologia clinica: si occupa del trattamento dei pazienti intossicati
da farmaci o da altre sostanze chimiche.
Tossicologia ambientale: studia l’impatto che gli inquinanti ambientali
hanno sull’uomo, sugli altri organismi biologici e sull’ecosistema.
Tossicologia Forense: studia il rapporto tra uomo ed agente tossico in
relazione all’applicazione di specifici disposti di legge attraverso la
identificazione della sostanza tossica sia nell’organismo umano
(liquidi biologici, organi, ecc.) che in altri substrati (materiale in
sequestro del mercato clandestino, ecc.) e la valutazione del danno da
questa prodotto.
Paracelso (XVI secolo):
“qualsiasi sostanza è velenosa e nessuna è
priva di capacità venefica: solamente la
dose fa in modo che una sostanza non sia
velenosa”
Viene racchiuso il principio secondo il quale
ogni sostanza chimica può essere tossica
per l’organismo una volta superata la così
detta “dose-soglia”
DEFINIZIONI MEDICO LEGALE DI VELENO
Per veleno si può intendere “ogni sostanza che introdotta nell’organismo
cagiona uno stato di malattia ed eventualmente la morte con
meccanismo chimico o biochimico”.
“Veleno è ogni sostanza che provoca avvelenamento”,
Molte sostanze, a seconda della dose e delle circostanze possono agire
terapeuticamente o nuocere come veleni.
NORMATIVE ED OBBLIGHI IN TEMA DI AVVELENAMENTO
Norme del Codice Penale relative all’avvelenamento
Art. 439.
Avvelenamento di acque o di sostanze alimentari.
[I]. Chiunque avvelena acque o sostanze destinate all'alimentazione, prima
che siano attinte o distribuite per il consumo, è punito con la reclusione non
inferiore a quindici anni.
[II]. Se dal fatto deriva la morte di alcuno, si applica l'ergastolo
Art. 577.
Altre circostanze aggravanti. Ergastolo. Si applica la pena dell’ergastolo se il fatto
preveduto dall’articolo 575 (omicidio) è commesso:
1) omissis;
2) col mezzo di sostanze venefiche, ovvero con un altro mezzo insidioso;
3) con premeditazione;
4) omissis.
NORMATIVE ED OBBLIGHI IN TEMA DI AVVELENAMENTO
Norme del Codice Penale relative all’avvelenamento
Art. 585.
Nei casi preveduti dagli articoli 582 (lesione personale), 583 (circostanze aggravanti per
la lesione personale) e 584 (omicidio preterintenzionale ), la pena è aumentata da un
terzo alla metà, se concorre alcuna delle circostanze aggravanti prevedute dall'articolo
576; ed è aumentata fino a un terzo, se concorre alcuna delle circostanze aggravanti
prevedute dall'articolo 577, ovvero se il fatto è commesso con armi o con sostanze
corrosive.
PERIZIA E CONSULENZA TECNICA
PERIZIA E CONSULENZA TECNICA
PERIZIA E CONSULENZA TECNICA
NEL CASO DI ACCERTAMENTO DELLE CAUSE DELLA MORTE IL
MAGISTRATO PONE AL PERITO/CONSULENTE IL SEGUENTE
QUESITO:
“ACCERTI IL PERITO L’EPOCA DELLA MORTE, LA CAUSE ED I
MEZZI CHE LA PROVOCARONO. RIFERISCA SU OGNI NOTIZIA
UTILE ALLE INDAGINI.”
Le sostanze tossiche possono agire con:
 Meccanismo chimico  tossicità locale.
 Meccanismo biochimico  tossicità sistemica.
L’avvelenamento può essere:
 Acuto
 Cronico
Gli effetti tossici possono essere:
 Immediati
 Ritardati
 Reversibili
 Irreversibili
Fattori che influenzano gli effetti lesivi di un tossico
Gli effetti lesivi di una sostanza tossica sono influenzati da fattori
estrinseci e da fattori intrinseci.
1. Fattori estrinseci:
 natura del tossico
 composizione chimica
 presenza di impurezze
 stabilità e solubilità
 vie di somministrazione
 endovenosa
 inalatoria
 intraperitoneale
 sottocutanea
 intramuscolare
 orale
 topica
INTERAZIONE TRA PIÙ SOSTANZE TOSSICHE
 Effetto additivo
(si manifesta quando l’effetto combinato di due o più composti
chimici è uguale a quello della somma degli effetti individuali di ogni agente. In pratica
ogni sostanza tossica agisce come se non fossero presenti anche le altre)
 Effetto sinergico
(si verifica quando l’effetto combinato di due o più sostanze
tossiche è maggiore della somma degli effetti di ogni sostanza presa in considerazione
singolarmente)
 Potenziamento
 Antagonismo
funzionale
chimico
farmacocinetico
recettoriale
INTERAZIONE TRA PIÙ SOSTANZE TOSSICHE
TOLLERANZA
Diminuita risposta all’effetto tossico di una sostanza dovuta ad una
precedente esposizione alla stessa o ad una sostanza strutturalmente
analoga;
si può verificare per:
 diminuita quantità di sostanza che raggiunge il sito;
 ridotta reattività.
DIAGNOSI MEDICO-LEGALE DI AVVELENAMENTO
Criteri
circostanziale
anamestico-clinico
 anatomopatologico
 chimico-tossicologico
1. Circostanziale indagini di sopralluogo
2. Criterio anamestico-clinico
Notizie attinenti la storia del sospetto avvelenamento relative alla
persona, alle modalità dell’evento, sintomatologia ed eventuale
cartella clinica.
DIAGNOSI MEDICO-LEGALE DI AVVELENAMENTO
3. Criterio anatomopatologico
Utilizza i dati rilevati nel corso dell’esame necroscopico:
 esame esterno;
 esame autoptico (alterazioni macroscopiche);
 quadro anatomopatologico (alterazioni microscopiche).
L’indagine autoptica spesso non fornisce dati indicativi della natura del
veleno dato che il quadro anatomopatologico, in molti casi di
avvelenamento acuto, è caratterizzato unicamente da una congestione
poliviscerale non patognomonica.
Tuttavia, il criterio anatomopatologico, unitamente al criterio
anamnestico-circostanziale, sono fondamentali ai fini della decisione di
eseguire, o meno, le successive indagini chimico-tossicologiche e di
procedere al corretto repertamento dei campioni biologici da utilizzare
per l’esame tossicologico.
DIAGNOSI MEDICO-LEGALE DI AVVELENAMENTO
3. Criterio anatomopatologico
Di solito l’analisi tossicologica viene effettuata:
 quando si hanno reperti macroscopici compatibili o indicativi di
avvelenamento;
 quando si ha un sospetto generico di avvelenamento;
 quando è necessario stabilire se alla vittima di un delitto siano
state somministrate sostanze in grado di alterare le sue capacità
reattive o di difesa;
 per il soddisfacimento del criterio medico-legale di esclusione di
altra causa;
 talora, nei guidatori rimasti vittime di incidente stradale al fine di
ricostruire la dinamica o le cause del sinistro.
DIAGNOSI MEDICO-LEGALE DI AVVELENAMENTO
4. Criterio chimico-tossicologico
Attiene all’accertamento di una lesività di tipo tossico responsabile
della morte mediante la determinazione della natura della sostanza
tossica e la sua quantizzazione nei visceri e nei liquidi biologici.
Tale criterio si articola in due fasi:
 processo di acquisizione del dato;
 interpretazione dei dati acquisiti.
DIAGNOSI MEDICO-LEGALE DI AVVELENAMENTO
4. Criterio chimico-tossicologico
1. Prima fase
Processo di acquisizione del dato chimico-tossicologico
A. Dato qualitativo
la natura del tossico esogeno deve essere accertata in maniera assolutamente
specifica; tale dato si acquisisce attraverso due tipi di indagine:
 indagine mirata: la ricerca è limitata ad una sostanza o a sostanze
appartenenti ad uno stesso gruppo;
 indagine generica: non disponendo di alcun indizio sulla natura della
sostanza eventualmente presente, la ricerca può essere affrontata secondo
due modalità:
 mediante una serie di indagini mirate;
 utilizzando metodiche estrattive tradizionali valide per la maggior parte
degli xenobiotici organici, e reazioni comuni ad un vasto gruppo di
sostanze.
DIAGNOSI MEDICO-LEGALE DI AVVELENAMENTO
4. Criterio chimico-tossicologico
B. Dato quantitativo
necessario per valutare se il tossico è presente a concentrazioni
terapeutiche o tossiche; tale dato si acquisisce attraverso due momenti
tecnici:
 la separazione (cioè il recupero dell’analita dal materiale biologico)
utilizzando una metodica estrattiva idonea ed opportuno standard
interno;
 il rilievo mediante metodiche standardizzate di sicura affidabilità
analitica e riproducibilità.
DIAGNOSI MEDICO-LEGALE DI AVVELENAMENTO
4. Criterio chimico-tossicologico
2. Seconda fase
Interpretazione del dato chimico-tossicologico
A. Rappresentatività del dato
valutare se i dati acquisiti rispecchiano la situazione tossicologica in atto al
momento della morte (trasformazioni putrefattive possono alterare i dati
per modificazioni a carico dell’analita o della matrice biologica);
B. Criterio tossicocinetico
mira a determinare il quantitativo totale del tossico presente nel corpo al
momento della morte ed a risalire alla quantità assunta; presuppone l’esatta
conoscenza dei dati farmacocinetici della sostanza e di eventuali
metaboliti, nonché la conoscenza dell’intervallo di tempo intercorso tra
l’assunzione del tossico e la morte.
C. Criterio comparativo
consiste nel comparare i dati in nostro possesso con i range di valori
terapeutici, tossici e letali di riferimento riportati in letteratura.
DIAGNOSI MEDICO-LEGALE DI AVVELENAMENTO
PROCESSO DIAGNOSTICO DI SINTESI
Accertamento del nesso di causalità tra presenza del tossico ed evento
letale attraverso la convergenza dei vari criteri.
Si parla di veleno senza avvelenamento quando è presente un tossico
esobiogeno senza che vi sia stato avvelenamento.
L’abuso di sostanze stupefacenti e psicofarmaci nonché la maggiore
sensibilità delle sofisticate tecniche analitiche ora disponibili rende
questa evenienza sempre più frequente.
Si parla di avvelenamento senza veleno quando la sostanza tossica
non viene rilevata perché escreta o degradata o assunta a basse dosi.
I PIU’ IMPORTANTI FATTORI CONDIZIONANTI L’INTERPRETAZIONE DEL
DATO ANALITICO SONO:
•FATTORI PRE-ANALITICI
•FATTORI ANALITICI
•FATTORI FARMACOCINETICI
•FATTORI FARMACODINAMICI
In tossicologia forense l’interpretazione delle risultanze analitiche può essere
condizionata da:
Fattori pre-analitici e analitici
modalità di campionamento
provenienza del materiale biologico
da cadavere
modalità di conservazione
tecnica analitica adottata per
l’acquisizione del dato
da vivente
per scopi forensi per scopi diagnostici
su tessuto fresco
su tessuto putrefatto
•biodegradazioni metaboliche
•neoformazioni post-mortali
•ridistribuzione post-mortale
•grado di putrefazione
•perdita composti idrosolubili
(minore concentrazione delle sostanze)
•inapplicabilità del criterio comparativo
(mancanza di riferimenti)
Da cadavere
PRELIEVO E CONSERVAZIONE DI CAMPIONI DI VISCERI E LIQUIDI
BIOLOGICI
Per la diagnosi medico-legale di avvelenamento i campioni che vengono
prelevati nel corso dell’esame autoptico sono i seguenti:
 sangue
 urine
 polmoni
 reni
 umor vitreo
 bile
 encefalo
 fegato
 matrici pilifere
 contenuto gastrico …..
Ogni singolo campione prelevato viene posto separatamente in contenitori a
chiusura ermetica e subito posti a –20 °C fino al momento dell’analisi.
SU VIVENTE
PER SCOPI DIAGNOSTICI
accertamenti in casi di presunto avvelenamento
(dato qualitativo e quantitativo)
problemi legati a:
tossici a lunga incubazione
cronologia degli eventi
(va considerata l’attività vitale del soggetto in vita)
SU VIVENTE
PER SCOPI FORENSI
NUOVO CODICE DELLA STRADA
problema della disponibilità dei campioni
(normativa inadeguata alla possibilità di
effettuare il campionamento di reperti adeguati
su sangue
(dato significativo ma di
difficile interpretazione sulle
basse concentrazioni
su urine
(non significativo ai fini della
utilizzabilità per fini forensi)
ASSORBIMENTO, DISTRIBUZIONE ED ELIMINAZIONE DEI TOSSICI
NELL’ORGANISMO (Fattori farmacocinetici e farmacodinamici)
Sia per la scelta del campione da analizzare che per l’interpretazione dei risultati
di una indagine tossicologica, è necessario conoscere la disposizione del farmaco
ed
il
suo
metabolismo
(assorbimento,
distribuzione,
metabolismo
ed
eliminazione). Di seguito viene riportato il destino metabolico del farmaco, o del
veleno, dall’introduzione nell’organismo alla sua eliminazione:
DIFFUSIONE E RIDISTRIBUZIONE POST-MORTALE
Uno tra i principali problemi, incidenti sulla interpretazione del dato
tossicologico, è rappresentato, dopo la morte, dal gradiente di diffusione
delle sostanze tossiche che migrano dai siti di alta concentrazione (organi)
al sangue (es. diffusione dal fegato e dai polmoni verso vena cava inferiore
e arterie e vene polmonari dai quali vasi può avvenire la diffusione nella
cavità cardiaca).
Per molti tossici la concentrazione nel sangue cadaverico è drammaticamente
sito-dipendente la concentrazione nel sangue cadaverico può non essere
speculare a quella ante-mortem. Può quindi accadere che una valutazione
sui livelli di tossicità porti ad una falsa interpretazione di overdose letale.
DIFFUSIONE E RIDISTRIBUZIONE POST-MORTALE
Solo uno studio approfondito dei livelli in vari distretti coprorei e in campioni di
sangue prelevati da vari siti si presenta come l’unica soluzione ad
interpretare una reale intossicazione con esito fatale.
Altri problemi interpretativi si presentano poi quando la putrefazione è in stato
avanzato e dove non solo la diffusione e ridistribuzione post-mortale
vengono accentuate, ma si possono verificare laterazioni o decomposizioni
delle sostanze ricercate con conseguenti difficoltà interpretative.
Inoltre in alcuni casi è possibile che avvenga una neoproduzione della stessa
sostanza che deve essere valutata. Un caso caratteristico è quello della
neoproduzione di alcool durante la putrefazione che può incidere anche
notevolmente sulla valutazione del tasso alcoolemico specie per discernere
se l’acool rilevato possa essere dovuto ad ingestione o neoproduzione
durante la putrefazione.
ACCERTAMENTO ALCOOLEMICO SU CADAVERE
Si deve tener conto della neoproduzione di alcool etilico
durante la putrefazione
I batteri presenti nella putrefazione attaccano gli
zuccheri con produzione di alcool etilico che si ritrova
nel sangue mentre altri liquidi biologici come urina e
umor vitro non sono alterati.
IN
CASI
DOVE
SI
SOSPETTI
UN’AZIONE
PUTREFATTIVA L’ALCOOLEMIA NON DEVE QUINDI
ESSERE DETERMINATA SUL SANGUE MA SOLO SU
LIQUIDI BIOLOGICI ALTERNATIVI
NEOPRODUZIONE DI ALCOOL ETILICO
Da tempo è conosciuta e discussa la produzione di alcool etilico ad opera di
microorganismi presenti nei processi putrefattivi.La letteratura scientifica è
piuttosto discordante sui valori di Blood Alcohol Concentration (BAC) da
utilizzare
per
dare
una
corretta
interpretazione
di
assunzione
o
neoproduzione di alcool, (20-200 mg/100ml).
Nel caso di basse concentrazioni postmortali di alcool nel sangue alcuni autori
propongono di valutare la contemporanea negatività di altre matrici quali
urine ed umor vitreo più idonee per la valutazione di assunzione di alcool
perché meno soggette alla neoformazione di alcool.
RELAZIONE TRA LIVELLI EMATICI E
URINARI
RAPPORTO URINA/SANGUE 1,33:1
RAPPORTO TRA SANGUE E VARI LIQUIDI
BIOLOGICI UTILIZZABILI PER
INTERPRETARE IL DATO ALCOLOLEMICO SU
CADAVERI IN STATO DI PUTREFAZIONE
METODO DI CALCOLO MEDIANTE
REGRESSIONE LINEARE
UMOR VITREO
L’umor vitreo (UV), detto anche corpo vitreo, è una sostanza gelatinosa,
trasparente ed incolore situata all’interno del bulbo oculare.
Si ritiene che possa costituire una valida matrice in alternativa al sangue nei
casi in cui questo non sia disponibile (shock emorragico, putrefazione,
soggetti carbonizzati, etc.).
Le sostanze stupefacenti debolmente legate alle proteine plasmatiche, quelle
con sufficiente liposolubilità per attraversare la barriera emato/retinica e
quelle con basso peso molecolare (e idrosolubili) possono diffondere dal
torrente ematico all’umor vitreo.
UMOR VITREO
L’utilizzo dell’umor vitreo presenta numerosi vantaggi:
•
estrema facilità di prelievo;
•
particolare posizione anatomica che lo protegge dagli insulti esterni;
•
sufficiente isolamento dall’ambiente circostante, con minore possibilità di
contaminazione e/o decomposizione rispetto ad altri substrati organici.
Studi recenti hanno inoltre dimostrato che l’umor vitreo è un substrato che subisce
meno, rispetto ad altri distretti, il fenomeno della ridistribuzione postmortale.
Inoltre, tale matrice biologica fornisce risultati più omogenei e riproducibili posta
l’assenza di sostanze lipidiche interferenti; ciò lo rende più facilmente
analizzabile rispetto ai campioni di encefalo o di altri ad elevato contenuto
lipidico.
UMOR VITREO
E’ da rilevare che il rapporto [Morfina] S/UV si mantiene nettamente superiore ad 1 sino alla prima ora in ragione del fatto che
la morfina attraversa la barriera emato-retinica con una certa lentezza. Successivamente, si ha una netta inversione di
tale rapporto, in seguito alla rapida riduzione delle concentrazioni ematiche di morfina.
N. Barbera, V. Arcifa, V. Rimmaudo, G. Spadaro e G. Romano
UMOR VITREO
raffronto morfina-6-mam umor vitreo/encefalo
N. Barbera, V. Arcifa, V. Rimmaudo, G. Spadaro e G. Romano
NESSO DI CASUALITA’
La dimostrazione dell’esistenza di un nesso causale tra l’agente tossico ed evento
letale o tra presenza del tossico ed alterazione comportamentale, costituisce,
allorquando si operi in termini di imputabilità e/o perseguibilità amministrativa e/o
penale, uno dei requisiti fondamentali per la diagnosi di avvelenamento e per la
valutazione dello stato soggettivo.
Esigenza che nella prassi tossicologico-forense, articolata sul duplice fronte degli
accertamenti condotti su vivente o su materiale cadaverico, è soddisfatta solo
dall’esatta interpretazione dei risultati analitici il cui ottenimento, sotto il profilo
tecnico-operativo, è legato alla scelta delle procedure di analisi, alle modalità di
acquisizione, di conservazione e manipolazione dei campioni e alle capacità di
valutazione delle modificazioni discendenti dallo stato di degradazione del
materiale biologico.