I vari riferimenti sperimentali e non

La valutazione della pericolosità di una sostanza viene effettuata sulla base di un gran numero di dati raccolti. Ovviamente più sono le fonti a disposizione e maggiori sono le possibilità di valutare se effettivamente è pericolosa.

Sicuramente i dati più utili derivano da studi clinici sperimentali condotti sugli esseri umani. In questo caso è sempre possibile relazionare direttamente le concentrazioni, l’esposizione e le dosi agli effetti che si manifestano sulle persone, comunque i relativi esperimenti sono sempre molto costosi e devono sottostare a complicate problematiche legali ed etiche, per cui vengono raramente attuati.

Molto utili sono le ricerche epidemiologiche, studi che valutano la manifestazione e la distribuzione di una determinata condizione fisiologica in una data popolazione, assieme ai fattori che influenzano questa distribuzione. Questi studi hanno il vantaggio di esaminare un gran numero di soggetti in condizioni di esposizione reali, anche se, solitamente, mancano di dati certi inerenti le dosi e le concentrazioni, essendo spesso condotti dopo l’esposizione. Inoltre i grossi periodi di latenza che spesso si presentano fra l’esposizione e la comparsa degli effetti non permettono di stabilire una certa relazione di causa-effetto, data la mancanza di un controllo effettivo su un gran numero di variabili non direttamente relazionabili alla statistica.

Gli studi in vitro sono quelli condotti al di fuori di un essere vivente, ad es. su cellule o tessuti in coltura. Questi studi si rivelano molto utili per determinare se una sostanza è genotossica e cancerogena e presentano l’importantissima caratteristica di essere meno costosi degli studi condotti sugli organismi viventi. Purtroppo offrono solo una grezza approssimazione di quello che avviene nell’intero organismo quando viene esposto alla sostanza in esame.

Gli studi condotti sugli animali rappresentano forse la principale fonte di informazione. In genere gli esperimenti vengono condotti sui ratti o sui conigli perché sono poco costosi, molto facili da gestire e ben conosciuti sia per quanto riguarda il loro background genetico che la suscettibilità alle malattie; solo in rari casi si utilizzano animali più evoluti, ad es. le scimmie quando si vuole valutare la tossicità a carico dell’apparato riproduttivo (dato che è molto simile a quello degli esseri umani).
Quasi sempre, gli animali vengono esposti agli agenti da valutare nella stessa modalità di esposizione alla quale può sottostare l’uomo, per esempio soprattutto inalatoria se si vuole valutare la tossicità degli inquinanti aerodispersi. In ogni caso, tutti i risultati ricavati devono essere necessariamente estrapolati, in quanto i dati che sono ottenuti dalla sperimentazione animale, rapportati agli esseri umani, presentano un’incertezza significativa da prendere sempre in considerazione nella valutazione finale (ed in alcuni casi l’incertezza è veramente alta).

I test animali permettono di ricavare vari riferimenti tossicologici, fra i quali:
il CL50 (concentrazione letale mediana) e cioè la concentrazione di sostanza che si rivela letale per il 50% degli organismi usati in un test di tossicità per un certo tempo di esposizione;
il DL50 (dose letale media), la dose che determina la morte del 50% degli animali testati;
il CI50, la concentrazione che provoca il 50% di inibizione di un dato parametro, per esempio la crescita;
il DE50 (dose efficace mediana), la dose con la quale si ha una risposta nel 50% dei soggetti;
la Dose Soglia, e cioè la dose sotto la quale non si manifesta tossicità;
il LOAEL (Lowest Observed Adverse Effect Level), la più bassa concentrazione di una sostanza alla quale si osservano effetti nocivi;
il LOEL (Lowest Observed Effect Level), la più bassa concentrazione di una sostanza alla quale si osservano effetti (infatti non tutti gli effetti dovuti all’esposizione sono nocivi);
il NOAEL (No Observed Adverse Effect Level), la più alta concentrazione di una sostanza alla quale non si osservano effetti nocivi;
il NOEL (No Observed Effect Level), la più alta concentrazione di una sostanza alla quale non si osservano effetti.
I riferimenti animali LOAEL, LOEL, NOAEL e NOEL vengono poi rapportati agli esseri umani in modo tale da avere anche gli equivalenti umani.