Differenze di genere in Tossicologia

Buon pomeriggio sonoEmanuela Testai, faccio laTossicologaall'Istituto Superiore di Sanità nel Dipartimento “Ambiente e Salute”.Quindi mi occupo fondamentalmente di andare adidentificare gli effetti tossici che i contaminanti(non solo ambientali ma anche alimentari, qualsiasi sostanza esterna all'organismo che viene identificata come xenobiotico perché è esterna all'organismo stesso),hanno sull'organismo.

Oggi parleremo dicome in tossicologia possono essere identificate quelle che vengono chiamate le differenze di genere.

Per cercare dicapire come le differenze di genere possono nascere, bisogna partire da quello che è identificato comeil paradigma della tossicologia.Quinditutti gli effetti che a partire dall'esposizione portano alla malattia.Quindi vedremocome si determina la dose interna che arriva come biologicamente attiva al bersaglio;come vengono esplicati gli effetti (prima precoci e poi sempre più avanzati) fino alla malattia.Su ognuno di questi blocchi intervengono quelli che vengono chiamatii fattori suscettibilità,e ovviamenteci sono delle differenze di suscettibilità tra il genere maschile ed il genere femminileche saranno fondamentalmente l'argomento della lezione di oggi. È anche fondamentale che capiate quale può essere ladifferenza tra una fase detta di tossicocinetica ed una fase di tossicodinamica,perché mentrela prima fondamentalmente identifica tutti i processi che portano alla dose interna di esposizione;nell’altro caso,nella tossicodinamica, si parla dell'interazione tra la sostanza o un suo metabolita e il bersaglio molecolare.Partiamo anche da un altro presupposto nel caso specifico delle differenze di genere:c'è una differenza notevole tra essere femmine, quindi avere due cromosomi X; ed avere un cromosoma X ed un cromosoma Y.Fondamentalmenteperché i geni che sono presenti sui due tipi di cromosomi sono piuttosto diversi in termini di numero e di quantità.Vedete cheil cromosoma X ne contiene tra 800 e 900 geni e rappresenta circa il 5% del DNA totale. Il cromosoma Y ne contiene di meno, e infatti rappresenta solo il 2% del DNA totale. Ma sul cromosoma Y è localizzato un gene seriamente importante che si chiamasryche guida il differenziamento tra i due sessi, e permette con la sua espressione la formazione dei testicoli nel feto e regola i livelli di testosterone e lo sviluppo verso il genere femminile o maschile a seconda dei casi.

Non è da tantissimo tempo che le differenze di genere vengono prese in considerazione: nel 2001 fece abbastanza scalpore l'affermazione dell'Istituto di Medicina-IOMdicendo che:“Essere maschio o essere femmina è una variabile fondamentale che dovrebbe essere sempre considerata”… e da quel momento in poi si è cominciato a pensare che il sesso è importante. Nonostante questo,ancora oggi la maggior parte delle informazioni sugli effetti tossici che noi abbiamo, soprattutto nel caso nella specie umana, sono derivati da studi epidemiologici.Non da molti anni si considera importante guardare alle differenze di genere nonostante queste probabilmente sono sempre esistite.Il punto è che fece abbastanza scalpore nel 2001 l'affermazione dell'Istituto di Medicina che diceva che essere maschio o essere femmina è una variabile cruciale che dovrebbe essere sempre considerata nel disegno degli Studi, ma invece in realtà,ancora oggi non è così seguita. Infattila maggior parte delle informazioni che noi abbiamo, soprattutto riferite alla specie umana, per quanto riguarda gli effetti tossici di sostanze che sono presenti in ambiente o negli ambienti di lavoro, derivano da studi epidemiologici.Gli studi epidemiologici nella grande maggioranza dei casi, e stiamo parlando non di Trial clinici in cui la sostanza è eticamente accettabile che venga data alle persone, ma distudi tipo ambientale,normalmente vengono fatti in ambiente lavorativo.Per quanto in questi ultimi 40 anni la situazione sia andata cambiando, alcuni ambienti lavorativi,soprattutto quelli industriali,erano caratterizzati dalla presenza di lavoratori maschi e generalmente in età intermedia, e caratterizzati dall'essere sani.Quindi nella grande maggioranza degli Studi epidemiologici di cui disponiamoabbiamo indicazioni solo sul genere maschile, e quando il genere femminile è incluso, generalmente non viene considerata la differenza di genere.Questa situazione non è limitata agli studi epidemiologici perchéanche negli studi tossicologici generalmente, per un'idea che utilizzare roditori maschi, o comunque specie animali di sesso maschile, assicurasse una minore variabilità dovuta fondamentalmente a problemi di tipo fisiologico che caratterizzano il genere femminile, le femmine sono generalmente state escluse.Questo è vero anche addirittura quando si usano lecolture cellulari, perché spessissimonon si sa qual'è il sesso del donatore, e quindi vengono utilizzati per es: epatociti primari in coltura e non è noto se il donatore sia maschio o femmina,anche se ultimamente sono stati pubblicati dei risultati che mostrano chec'è una suscettibilità agli effetti tossici molto diversa.C’è uneccezioneperò:negli studi di tossicità regolatoria entrambi i sessi vengono sempre considerati. Che cosa si intende per studi di tossicità regolatoria? Sono studi che normalmente vengono fatti perché richiesti dalle autorità competenti ogni volta che una sostanza nuova, oppure una sostanza che è già presente sul mercato, deve essere registrata o notificata, e questo è valido sia per il farmaco ma anche per tutta una serie di altri composti, basti pensare che sono soggetti a questo tipo di regolamento: pesticidi, biocidi, prodotti chimici industriali. Perché si fanno?

Perché fondamentalmente ormaidall'inizio degli anni 80,l'immissione sul mercato di qualsiasi sostanza chimica nuova, oppure la valutazione di quelle già presente, deve essere preceduta da un processo di valutazione.Si tratta diclassificare ed etichettare, tutti noi conosciamo le etichette che sono presenti anche su prodotti che usiamo normalmente in casa per la nostrapulizia domestica; e questa valutazione fatta sulla base di questi studi, viene approntato unfascicolo tecnico che normalmente viene detto “dossier”.L’entità del dossier è variabile in relazione al prodotto che si deve valutare, è ovviamente diversa se si tratta per es: di unantiparassitario;di unadditivo alimentare; di unfarmaco, perché diverse sono lerichieste che sono specificate nelle Direttive Europee o nei Regolamenti che riguardano questi prodotti. Dove vengono fatti e come vengono fatti questi studi?Normalmente si seguono deiprotocolliche sonoarmonizzati,adottati a livello internazionale dall'OECD (OCSE)in modo tale che venganocondotti tutti nello stesso modo,devono essere anche condotti seguendo deiprincipivengono identificati come “buone pratiche di laboratorio” in centri di ricercache sono generalmente certificati in Italia dalMinistero della Salute.

Cosa contiene un dossier?Ci sono gli studi che riguardano un po' tutti i vari aspetti:identità e dati chimico-fisiche; l'efficacia del prodotto, perché non avrebbe senso immettere sul mercato un pesticida non efficace, per es: si aumenterebbe solo l'inquinamento ambientale senza nessun beneficio;il destino ambientale; eventualmente i residui nelle varie matrici; l'esposizione e la valutazione del rischio fatte senzialmente utilizzando il pacchetto di questi studi,cioè la parte di studi ecotossicologici sulle varie spece ambientali;la parte di tossicocinetica di effetti tossicologici su mammiferi; la valutazione del rischio per l'uomo.Questi sono gli studi che normalmente vengono analizzati e vi assicuro che sono davvero tanti quando uno li va a mettere insieme. Perché viene fatto tutto questo? Fondamentalmente perchéseguendo linee guide armonizzate che permettono di standardizzare i metodi ,con dei sistemi di qualità si è potuti arrivare fra i vari Stati che appartengono al gruppo OCSE a quello che viene chiamato il “mutuo riconoscimento dei dati”. Che cosa significa questo?Significa chelo stesso dossier può essere presentato e conseguentemente accettato dalle varie autorità competenti nei vari stati.Questo è estremamentevantaggioso perché evita la duplicazione dei test a scopo regolatorio e facilita anche gli scambi commerciali.Ritornando al fatto chenegli studi regolatori vengono utilizzati tutti i due sessi, c'è solo un'eccezione: l'eccezione riguarda i test di tossicità acuta dove generalmente, per limitare il numero degli animali che vengono utilizzati per motivi etici, si utilizza un solo sesso che stranamente e diversamente dalla maggior parte dei casi, sono femmine. Perché femmine? Perché una meta-analisi fatta su tutti i dati che erano disponibili di tossicità acuta,fino a quel momento, dava l'indicazione chele femmine sono generalmente più suscettibili rispetto ai maschi. Tutti gli altri end-point tossicologici prevedono di utilizzare entrambi i sessi,e questo è veramente importante perché questi test vengono utilizzati, e poi lo vedremo più avanti quando avremo a disposizione tutti i vari esempi sulle differenze di genere,per identificare dei valori soglia al di sotto dei quali non ci sono effetti che uno si deve aspettare per la salute.Quindi è necessario, attraverso questi studi,identificare qual'è l'effetto critico indotto da uno xenobiotico, e uno dei criteri è ancheguardare il quadro generale di tossicità che il prodotto da in tutti questi test, compreso il fatto che sia presente in entrambi sessi.

Nel caso in cui questo non avvenga, si procede con una serie di studi sul meccanismo di azione di tipo meccanicistico, per capire come mai sono presenti in un sesso e non nell'altro.Anche la sicurezza del farmaco, per quanto uno possa pensare che attenga fondamentalmente alla farmacologia, in realtà è un ramo della tossicologia che va a studiare gli effetti indesiderati, fra tutti: quelle reazioni strane che si leggono generalmente nel foglietto illustrativo, o bugiardino, dei vari farmaci che normalmente noi prendiamo, perché generalmente sono delle reazioni che non hanno niente a che fare con l'azione farmacologica del prodotto; nel caso delle reazioni avverse ai farmaci sembra che le donne siano più suscettibili. Qual è il motivo di questa maggiore suscettibilità,tanto che la maggior parte dei ritiri dal mercato sono dovuti a segnalazioni di reazioni avverse che avvengono nel genere femminile? Alcune delle motivazioni sono per es: le donne tendono maggiormente a riferire reazioni avverse, ma potrebbe anche essere che prendono più farmaci; oppure le dosi identificate per l'uomo medio in realtà non sono sufficientemente protettive per le femmine, sono troppo alte; o forse sono intrinsecamente più suscettibili. Probabilmente è un insieme di tutti questi fattori.Il fatto è che normalmente anche nei trial clinici, le femmine non sono state introdotte fino ad adesso.Un'analisi abbastanza recente mostra che soltanto il 6-7% dei farmaci di nuova generazione ha un'analisi genere-specifica, ma sebbene il numero sia limitato, il 40% da indicazioni che ci sia una differenza maschio-femmina.

Questo testo è estratto dal nostro video-corso Fad Genere, Sesso e Salute ha come scopo quello di informare e permette di approfondire tematiche legate al corso.

Estratto dalla video lezione della dott.ssa: Emanuela TESTAI

Emanuela TESTAI
Dirigente di Ricerca
Istituto Superiore di Sanità, Roma
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