Le possibili interazioni tra agenti tossici

Nel caso di un'esposizione simultanea a due o più sostanze tossiche vi può essere un effetto additivo, sinergico oppure antagonista.

L’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. Di solito questo è l’effetto più comune che si presenta in seguito all’esposizione simultanea a più inquinanti. Per esempio, gli effetti dei pesticidi organofosfati si combinano fra loro in maniera additiva.

Il sinergismo 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. Un buon esempio è fornito dal tetracloruro di carbonio e l’etanolo: la simultanea esposizione a queste due sostanze, entrambe epatotossiche, produce un danno molto più elevato di quello che potrebbe esserci additivamente.
Un particolare sinergismo è il potenziamento, una situazione nella quale una sostanza che non ha un effetto in un punto particolare aumenta gli effetti tossici di un’altra sostanza in un determinato bersaglio. Un esempio è dato dall’isopropanolo, che non è tossico per il fegato ma che potenzia l’effetto epatotossico del tetracloruro di carbonio.
L’interazione particolato-gas nei polmoni è un importante meccanismo sinergico nella tossicologia dell’inquinamento atmosferico. Solitamente le sostanza tossiche adsorbite nel particolato possono penetrare nei polmoni ed agire in modo molto più efficace di quanto potrebbero normalmente fare se fossero inalate nella fase gassosa.

Nell’antagonismo, due o più composti chimici interferiscono l’un l’altro nella loro azione in modo tale che il loro effetto combinato è di minore entità rispetto alla somma degli effetti di ogni singolo composto chimico. L’interazione antagonistica è alla base della maggior parte degli antidoti ai veleni; in alcuni casi, due composti chimici che hanno degli effetti opposti a carico della stessa funzione fisiologica possono annullarsi l’un con l’altro.
Una forma di antagonismo interchimico si manifesta in modo opposto al potenziamento: una sostanza che non esercita un effetto particolare su di un tessuto o su di un sistema diminuisce la tossicità di un’altra sostanza.
Una interazione chimica comunemente osservata associata all’antagonismo è la tolleranza. Questo fenomeno si verifica spesso con la somministrazione cronica delle droghe; nel tempo, una dose maggiore di droga è necessaria per produrre lo stesso effetto che produceva in precedenza. In pratica si manifesta una diminuita sensibilità ad una sostanza a seguito di una esposizione a tale sostanza o ad altre con una struttura simile.
Con le sostanze tossiche, la tolleranza può far guadagnare ad un individuo la capacità di resistere a livelli di esposizione che sarebbero normalmente tossici oppure letali.