Che cos’é il benzene ?
Appartenente agli idrocarburi aromatici, il benzene è una molecola binaria composta unicamente da atomi di carbonio e di idrogeno.
Fu grazie al processo di trimerizzazione dell’acetilene da cui Marcellin Berthelot ottenne il benzene nel 1868
Si tratta di sostanze particolarmente stabili grazie alla presenza di un anello polinucleato con legami molto forti e che possiedono una notevole tossicità, derivante dalla loro tendenza a causare mutazioni sul DNA.
Come conseguenza si viene a determinare un danno a livello del messaggio di replicazione genetica, che può essere responsabili anche di processi di cancerogenesi.
Il benzene è costituito da un unico anello (struttura monociclica) e rappresenta il composto più semplice tra tutti gli idrocarburi, con una spiccata aromaticità.
Per essere in grado di svolgere un’azione tossica, esso deve subire uno specifico processo di bioattivazione, i cui metaboliti responsabili della cancerogenicità appartengono al gruppo dei radicali liberi.
Questi composti sono altamente reattivi in quanto energeticamente instabili e derivano dall’ossidazione del benzene da parte del sistema microsomiale epatico.
La maggior parte dei radicali liberi derivanti dal benzene agisce sul midollo osseo, bloccando la produzione di cellule e quindi esplicando un’importante attività mutagena.
Benzene dove si trova
A temperatura ambiente il benzene si trova sotto forma di liquido estremamente volatile, incolore e molto infiammabile, che si riconosce per un caratteristico aroma.
Esso è un naturale costituente del petrolio, ma può anche essere sintetizzato chimicamente; grazie alle sue proprietà organolettiche viene utilizzato come solvente e come antidetonante della benzina.
Usato principalmente nell’industria chimica, il benzene trova impiego nella produzione di medicinali e di alcuni coloranti, anche se il suo maggiore utilizzo è per sgrassare i metalli.
Esso appartiene alla categoria di sostanze cancerogene riconosciute e come tale viene maneggiato con estrema attenzione e a dosaggi molto bassi.
Benzene tossicità
L’intossicazione indotta da questo composto viene chiamata benzolismo.
Se inalato in dosi massicce, questo composto può causare la morte; è sufficiente un’esposizione di soli dieci minuti a un tasso del 2% per portare una persona al decesso.
Tassi < 2% solitamente possono generare vertigini, sonnolenza, emicrania, tachicardia, tremori e stato confusionale che molto spesso portano alla perdita di conoscenza.
Se ingerito il benzene ha una dose letale compresa tra 50 e 500 mg/kg, che agisce dopo aver provocato vomito, dolori gastrici, vertigini, convulsioni e sonnolenza.
Il modo più pericoloso per assorbire il benzene è tramite inalazione in quanto una volta arrivato negli alveoli polmonari viene assorbito dai fitti capillari.
Il suo principale organo bersaglio è rappresentato dalla componente cellulare del midollo osseo, responsabile di una diminuzione degli eritrociti ematici, che spesso degenera in leucemia.
Un altro effetto derivante dal contatto con questa sostanza consiste nella produzione di coaguli sanguigni ed anomalie nel processo di coagulazione.
Classificato da tempo come agente carcinogeno di gruppo 1, il benzene deve la sua tossicità al fatto che è in grado di scivolare tra i nucleotidi componenti gli acidi nucleici, innescando errori di scrittura e di lettura del codice genetico.
Come diretta conseguenza si verifica un’alterazione nella sintesi proteica che determina una riproduzione incontrollata delle cellule germinali, che, in seguito alle mutazioni genetiche, diventano cancerogene. Il risultato porta ad un benzene cancerogeno.
Gli effetti del composto sulla fertilità sia maschile che femminile e sullo sviluppo fetale durante la gestazione non sono ancora stati definiti con attendibilità, anche se sembra assodato che esso provochi un aumento dell’indice di rischio di aborto e una diminuzione del tasso di natalità.
È possibile quantificare l’esposizione al benzene mediante dosaggi nel sangue e nelle urine, allo scopo di collegare alcuni reperti anamnestici ad eventuali contatti pregressi con la sostanza, tenendo conto che gli effetti possono venire rilevati anche nel lungo periodo.
Benzene nel sangue
Il benzene è un contaminante ambientale estremamente diffuso e praticamente ubiquitario che, a seconda del tipo di contatto con l’organismo vivente, può innescare differenti tipologie di disturbi.
Inizialmente esso provoca una discrasia ematologica che nel tempo può degenerare dapprima in anemia aplastica e successivamente in leucemia mieloide acuta.
Il meccanismo d’azione di tali trasformazioni è sempre riconducibile a processi ossidativi, responsabili dell’avvio delle trasformazioni genetiche.
Trattandosi di un composto molto volatile, il benzene può entrare nell’organismo per inalazione, ingestione o anche contatto dermico; tra essi quello più pericoloso è il primo in quanto dagli alveoli polmonari passa direttamente al sangue contenuto nei capillari.
Una volta arrivato nel sangue, il composto viene metabolizzato dalle monossigenasi, un sistema enzimatico che lo trasforma in epossido cancerogeno.
La leucemia è una forma neoplastica che si sviluppa nelle cellule del sangue e che, in base alla differente velocità con cui si evolve, viene classificata in acuta e cronica.
Mentre le leucemie acute rappresentano le patologie più frequenti in età pediatrica, quelle croniche sono invece tipiche degli adulti.
L’esposizione al benzene è una delle cause scatenanti delle forme acute di questa malattia, che viene diagnosticata sia su base sintomatologica che sierologica.
Nei pazienti che sono stati a contatto con il benzene, il midollo osseo viene spinto a produrre leucociti anomali, che si comportano come veri e propri mutanti.
Contrariamente alle cellule normali, che nascono, crescono e muoiono, quelle geneticamente trasformate non muoiono mai e quindi colonizzano il sangue andando progressivamente a sostituirsi ai componenti ematici biologici.
Secondo le più recenti linee guida, il contatto con questo composto provoca delle mutazioni genetiche seriali che innescano un’alterata sintesi di DNA (Acido Desossiribo Nucleico) e una conseguente anomala produzione di proteine.
Questo processo si realizza in tutte le parti dell’organismo, ma in alcuni distretti (come il midollo osseo) esso diventa più incisivo.
Trattandosi di patologie ematiche, le leucemie possono essere facilmente (e rapidamente) diagnosticate tramite esami di laboratorio che consistono in una semplice analisi quantitativa e qualitativa del sangue.
Quando si desidera ricercare l’agente eziologico della patologia, in presenza di sintomi non chiarificatori, si ricorre anche al dosaggio di benzene proprio per impostare un corretto protocollo terapeutico.
Nonostante i cicli di cura di queste malattie siano grossomodo identici, esistono lievi differenze nell’impiego di alcuni farmaci accessori, il cui scopo è quello di caratterizzare con estrema precisione la causa dell’episodio morboso.
Il benzene è un derivato del petrolio, particolarmente diffuso anche in ambienti domestici in quanto presente sotto varie forme.
Per dosarne la concentrazione ematica si possono prendere in considerazione le quote non metabolizzate di benzene nella sua forma originaria.
In base ai suoi effetti mielotossici, il composto viene quantificato nel sangue di persone il cui sospetto diagnostico è rappresentato da una forma di leucemia mieloide acuta.
Il monitoraggio delle sue concentrazioni può essere realizzato anche tramite dosaggi seriali (nei liquidi biologici) dei suoi vari metaboliti.
Tra questi, il fenolo rappresenta una molecola di grande gestibilità in quanto può essere quantificata con grande precisione, anche sul medesimo campione.
Dosaggio del benzene
Questa sostanza è un inquinante pressoché ubiquitario che, a parte le fonti non occupazionali, può derivare da:
– fumo attivo e passivo di sigarette;
– emissioni di scarichi di veicoli;
– operazioni di rifornimento di carburante;
– emissioni industriali;
– produzione da parte di rifiuti pericolosi;
– combustibile del legno in ambito domestico.
Si tratta di fonti diffuse dappertutto, le cui emissioni non possono essere evitate; il fattore discriminante che caratterizza le situazioni a rischio è rappresentato dal fattore tempo.
Infatti tutte le volte in cui un soggetto rimane a contatto con emissioni di benzene continuativamente e per lungo tempo, può sviluppare un’intossicazione riscontrabile a livello ematico.
Attualmente la principale fonte di esposizione non occupazionale a questo inquinante è generata dal fumo di sigaretta, il cui consumo in quantità di circa trenta pro die comporta un’assunzione di circa 1800 microgrammi, corrispondente a dieci volte superiore a quella di un non fumatore.
Il benzene può essere dosato sia nel sangue che nell’urina; tra queste due analisi, la prima è la più utilizzata dato che si rivela estremamente attendibile.
Il quesito diagnostico che indirizza il medico verso la richiesta di indagini sierologiche deriva dall’analisi della sintomatologia.
In questo caso, il curante non ha ancora formulato un’ipotesi, ma mostra soltanto dei fondati sospetti.
Il campione di sangue viene prelevato in vena su pazienti che possono non aver rispettato il digiuno.
Oltre ai metodi di dosaggio di benzene ematico, esistono altre metodiche che ricercano nell’urina il fenolo, l’idrochinone o il catecolo, che derivano dall’idrossilazione del composto.
Il benzene ematico è un indicatore di esposizione recente affidabile e specifico, ma non utilizzato come test di routine.
Interpretazione dei risultati
Il test di analisi del benzene ematico non è un esame di routine e viene effettuato su un campione di sangue prelevato dalla vena del paziente che si suppone abbia subito una contaminazione con l’inquinante, sia per motivi professionali che non professionali.
L’analisi ha una buona attendibilità e di solito viene ripetuta almeno tre volte a distanza di 48 ore, per monitorare la variazione dei tassi ematici che, a seconda delle condizioni fisiche del paziente, può anche rimanere invariata.
Non esiste una soglia di riferimento assoluta, ma essa dipende dalle differenti metodiche di laboratorio che utilizzano reagenti di diverso tipo e che quindi riportano indici-soglia specifici.
Oltre agli effetti cancerogeni del benzene a livello del midollo osseo con probabile insorgenza di patologie leucemiche, questa sostanza può determinare anche effetti non cancerogeni, che prendono il nome di mielotossici.
Essi comprendono anemia con trombocitopenia e leucopenia reversibili oltre che linfopenia, considerata l’indicatore più caratterizzante.
Si nota inoltre una riduzione della produzione di immunoglobuline per esposizioni inferiori a 3250 microgrammi per millilitro.
Non tutti i laboratori di analisi sono in grado di refertare risultati di questo genere, dato che si tratta di esami altamente specifici.
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