Valutazione non invasiva della dose al bersaglio e degli effetti di metalli pneumotossici

Abstract

La raccolta e l’analisi del condensato dell’aria espirata (CAE) rappresentano al giorno d’oggi un approccio promettente per lo sviluppo di biomarcatori di esposizione ed effetto di elementi metallici pneumotossici inalati, poiché sono in grado di fornire informazioni complementari al monitoraggio biologico tradizionale effettuato nel sangue e nell’urina. In questo studio, il CAE è stato usato per caratterizzare l’esposizione a Cromo esavalente [Cr(VI)]. Il Cr nel CAE è stato validato come biomarcatore di esposizione, poiché correlava sia con le concetrazioni di Cr ambientali che con biomarcatori di stress ossidativo, come il perossido d’idrogeno e la malondialdeide, misurati nel CAE. Lo sviluppo di un metodo per monitorare Cr(VI) direttamente nel CAE e la sua cinetica di riduzione hanno mostrato una certa variabilità inter-individuale nel potenziale del lining fluid bronco-alveolare di catturare e ridurre elementi pneumotossici inalati a diversi stati di ossidazione. Sono riportati anche alcuni dati sull’esposizione a Nichel ed altri elementi pneumotossici derivanti dal fumo di sigaretta e da ambienti inquinati sono stati misurati nel CAE di soggetti di controllo, asmatici e con bronco-pneumopatia ostruttiva cronica.

Collection and analysis of exhaled breath condensate (EBC) represent today a promising approach to develop biomarkers of exposure and effect of inhaled pneumotoxic metallic elements, thus providing complementary information to traditional biomonitoring performed in blood and urine. In this study, EBC was used to characterize exposure to hexavalent Chromium [Cr(VI)]. Chromium in EBC was validated as biomarker of exposure, owing to its correlation both with air concentrations and EBC biomarkers of oxidative stress, i.e., hydrogen peroxide and malondihaldeyde. The development of a method to monitor Cr(VI) in EBC and its reduction kinetics allowed the demonstration of some inter-individual variability in scavenging and reduction potential of broncho-alveolar lining fluid after inhalation of pneumotoxic elements at different oxidation states. Some data are also reported about exposure to nickel and other pneumotoxic elements contained in either tobacco smoke or polluted environments and measured in EBC from controls, asthmatics and patients with chronic obstructive pulmonary disease.