L’avvelenamento da cadmio (chiamato anche “intossicazione da cadmio“; in inglese “cadmium poisoning“, “cadmium toxicity“, “cadmium overdose“ o “cadmium intoxication“) è una condizione clinica caratterizzata dall’esposizione dell’organismo acuta o cronica, accidentale o volontaria, all’elemento chimico mercurio. Il cadmio è un metallo pesante, tossico, presente in natura (in genere come impurità dello zinco o del piombo). L’avvelenamento da cadmio è un tipo di avvelenamento da metalli pesanti, gruppo in cui sono inclusi anche l’avvelenamento da arsenico, da mercurio e da piombo. La concentrazione di cadmio nel sangue viene detta cadmiemia e dovrebbe essere mantenuta al di sotto dei 5 ng/mL (5 μg/L). Il cadmio è un inquinante industriale e ambientale estremamente tossico classificato come cancerogeno per l’uomo: Gruppo 1, secondo l’Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro; Gruppo 2a, secondo l’Environmental Protection Agency (EPA); classificato come agente cancerogeno 1B dall’Agenzia europea per le sostanze chimiche.

Livelli normali e patologici di cadmio nel sangue

Il valore normale del cadmio nel sangue (cadmiemia) è inferiore a 5 ng/mL (5 μg/L). La maggioranza delle persone ha una cadmiemia compresa tra 0,5 e 2 ng/mL (0,5 – 2 μg/L). Si osserva tossicità acuta quando il livello nel sangue di cadmio supera i 50 ng/mL (50 μg/L).

Classificazione

La quantità di cadmio nel sangue e nei tessuti, nonché il tempo ed il tipo di esposizione, determinano la tipologia di avvelenamento e la sua gravità. L’avvelenamento da cadmio può essere di due tipi principali:

• avvelenamento da cadmio acuto: è causato da esposizione intensa al cadmio, ma di breve durata (più raro);
• avvelenamento da cadmio cronico: è causato da esposizione ripetuta ad un basso livello di cadmio, ma per un periodo prolungato (il caso molto più comune).

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Cause e fattori di rischio

La causa dell’avvelenamento da cadmio risiede nell’esposizione, acuta o cronica, dell’organismo, al cadmio. L’esposizione può essere accidentale o (più raramente) volontaria. L’esposizione al cadmio può verificarsi:

• mangiando cibi contenenti cadmio che hanno acquisito residui di cadmio durante la lavorazione;
• respirando aria contaminata;
• lavorando in industrie che trattano sostanze chimiche;
• a causa dell’uso o dello smaltimento improprio di cadmio e di oggetti contenenti cadmio. 

Il cadmio è un presente in natura con esposizione comune nei luoghi di lavoro industriali, nei terreni vegetali e nell’inquinamento. A causa della bassa esposizione ammissibile nell’uomo, può verificarsi una sovraesposizione anche in situazioni in cui si trovano tracce minime di cadmio. L’esposizione professionale è una delle cause principali dell’avvelenamento da cadmio. Indistrialmente il cadmio è ampiamente utilizzato nella galvanizzazione, sebbene la natura dell’operazione generalmente non porti a sovraesposizione. Il cadmio si trova anche in alcune vernici industriali e può rappresentare un pericolo se spruzzato. Le operazioni che comportano la rimozione delle vernici al cadmio mediante raschiatura o sabbiatura possono rappresentare un pericolo significativo. L’uso principale del cadmio è nella produzione di batterie ricaricabili NiCd. La fonte primaria del cadmio è un sottoprodotto della raffinazione dello zinco metallico. Le esposizioni al cadmio sono disciplinate da norme specifiche per l’industria generale, l’occupazione nei cantieri navali, il settore edile ed il settore agricolo.

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Fisiopatologia

All’interno delle cellule, gli ioni cadmio agiscono come un generatore catalitico di perossido di idrogeno. Questo improvviso aumento di perossido di idrogeno citosolico provoca un aumento della perossidazione lipidica e inoltre esaurisce le riserve di ascorbato e glutatione. Il perossido di idrogeno può anche convertire i gruppi tiolici sulle proteine in acidi solfonici non funzionali ed è anche in grado di attaccare direttamente il DNA nucleare. Questo stress ossidativo fa sì che la cellula colpita produca grandi quantità di citochine infiammatorie. Dal punto di vista tossicocinetico, l’inalazione di polvere carica di cadmio porta rapidamente a problemi alle vie respiratorie e ai reni che possono essere fatali (spesso a causa di insufficienza renale). L’ingestione di quantità significative di cadmio provoca avvelenamento immediato e danni al fegato e ai reni. Anche i composti contenenti cadmio sono cancerogeni.

Fonti di esposizione

Il fumo di sigaretta (attivo, passivo e terziario) è una fonte significativa di esposizione al cadmio. Anche piccole quantità di cadmio derivante dal fumo sono altamente tossiche per l’uomo, poiché i polmoni assorbono il cadmio in modo più efficiente dello stomaco. Il cadmio viene emesso nell’aerosol della sigaretta elettronica (CE) ma, in base ai dati attualmente disponibili, il rischio di cancro nel corso della vita calcolato non supera il limite di rischio accettabile.
L’accumulo di livelli di cadmio nell’acqua, nell’aria e nel suolo si verifica  soprattutto nelle aree industriali. L’esposizione ambientale al cadmio è stata particolarmente problematica in Giappone, dove molte persone hanno consumato riso coltivato in acqua di irrigazione contaminata da cadmio. Questo fenomeno è noto come “malattia itai-itai“. Le persone che vivono vicino a discariche di rifiuti pericolosi o fabbriche che rilasciano cadmio nell’aria hanno un più alto rischio di esposizione al cadmio, tuttavia numerose normative controllano la quantità di cadmio che può essere rilasciata nell’aria dai siti di smaltimento dei rifiuti e dagli inceneritori, in modo che i siti adeguatamente regolamentati non siano pericolosi. La popolazione generale e le persone che vivono in prossimità di discariche di rifiuti pericolosi possono essere esposte al cadmio presente negli alimenti, nella polvere o nell’acqua contaminati a causa di rilasci non regolamentati o accidentali. Per prevenire tali rilasci vengono applicati numerosi regolamenti e l’uso di controlli dell’inquinamento.
Alcune fonti di fosfato nei fertilizzanti contengono cadmio in quantità fino a 100 mg/kg, che può portare ad un aumento della concentrazione di cadmio nel suolo (ad esempio in Nuova Zelanda).

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Cibo

Il cibo è una delle possibili fonti di cadmio. Le piante possono contenerne quantità piccole o moderate nelle aree non industriali, ma livelli elevati possono essere riscontrati nel fegato e nei reni degli animali adulti. L’assunzione giornaliera di cadmio attraverso gli alimenti varia in base alla regione geografica. Si stima che l’assunzione sia compresa tra 8 e 30 μg in Europa e negli Stati Uniti rispetto a 59-113 μg in varie aree del Giappone. Un piccolo studio su campioni di cioccolato fondente di prima qualità ha rilevato che ben il 48% di essi aveva alti livelli di cadmio, la cui fonte era comunemente la presenza di cadmio nel terreno in cui venivano coltivati.

Esposizione occupazionale

Negli anni ’50 e ’60 l’esposizione industriale al cadmio era elevata, ma quando gli effetti tossici del cadmio sono diventati evidenti, i limiti industriali sull’esposizione al cadmio sono stati ridotti nella maggior parte dei paesi industrializzati e molti politici concordano oggi sulla necessità di ridurre ulteriormente l’esposizione. Mentre si lavora con il cadmio è importante farlo sotto una cappa aspirante per proteggersi dai fumi pericolosi. I materiali di riempimento per brasatura che contengono cadmio devono essere maneggiati con cura. Gravi problemi di tossicità sono risultati dall’esposizione a lungo termine ai bagni di cadmiatura. I lavoratori possono essere esposti al cadmio presente nell’aria derivante dalla fusione e raffinazione dei metalli o dall’aria negli impianti che producono prodotti a base di cadmio come batterie, rivestimenti o plastica. I lavoratori possono anche essere esposti durante la saldatura di metalli che contengono cadmio. Ogni anno circa 512.000 lavoratori negli Stati Uniti si trovano in ambienti in cui può verificarsi un’esposizione al cadmio. I regolamenti che stabiliscono i livelli ammissibili di esposizione, tuttavia, vengono applicati per proteggere i lavoratori e per garantire che i livelli di cadmio nell’aria siano notevolmente inferiori ai livelli ritenuti dannosi. I pittori che lavorano con pigmenti di cadmio, comunemente usati in molti colori come gli arancioni, i rossi ed alcuni forti, possono facilmente ingerire accidentalmente quantità pericolose, in particolare se usano i pigmenti in forma secca, come con i pastelli a gesso, o mescolando i propri colori.

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Prodotti di consumo

Il cadmio è utilizzato nelle batterie al nichel-cadmio; questi sono alcuni dei prodotti a base di cadmio più popolari e comuni. Nel febbraio 2010, negli USA il cadmio è stato trovato in un’intera linea di gioielli esclusivi di Miley Cyrus di Wal-Mart. I ciondoli furono testati per volere dell’Associated Press e si scoprì che contenevano alti livelli di cadmio. Wal-Mart non ha smesso di vendere i gioielli fino al 12 maggio del 2010. Il 4 giugno 2010, il cadmio è stato rilevato nella vernice utilizzata sui bicchieri promozionali per il film Shrek Forever After, venduti da McDonald’s Restaurants, innescando un richiamo di 12 milioni di bicchieri.

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Dott. Emilio Alessio Loiacono
Medico Chirurgo
Direttore dello Staff di Medicina OnLine

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