Riassunto
L’arsenico ed i suoi composti inorganici sono classificati come cancerogeni per l’uomo e la principale via di esposizione all’arsenico è la contaminazione delle acque potabili. Studi epidemiologici riportano che esposizioni a concentrazioni di arsenico inorganico nelle acque potabili sono associate ad effetti cancerogeni e non. I meccanismi coinvolti nel processo di cancerogenesi indotto dall’arsenico inorganico non sono ancora del tutto chiari. Considerando l’impatto che l’arsenico ha sulla salute, anche in relazione ad esposizioni a concentrazioni moderate, questo progetto di ricerca ha inizio con una rassegna bibliografica sull’arsenico e prosegue con la partecipazione ad uno studio (SEpiAs) condotto in quattro aree italiane caratterizzate da inquinamento da arsenico inorganico di origine naturale o antropica. La rassegna bibliografica è strutturata in sei parti riguardanti le evidenze epidemiologiche, tossicologiche, esposizione attraverso la dieta, meccanismi genotossici ed epigenetici, con un approfondimento per esposizioni a concentrazioni da basse a moderate di arsenico inorganico nelle acque potabili. Lo studio si basa sulla misura di marcatori biologici e marcatori preclinici di rischio con lo scopo di definire indicatori per un sistema avanzato di sorveglianza ambiente-salute. La rassegna mette in evidenza che l’arsenico inorganico può indurre cancerogenesi attraverso diversi tipi di azione dovuti alla sua capacità di indurre effetti sia genotossici sia epigenetici. I risultati di SEpiAs forniscono una serie di indicazioni utili per le attività da effettuare in aree caratterizzate da inquinamento da arsenico, inquinamento conosciuto o ipotizzato su base di dati ambientali. La conoscenza dei meccanismi genotossici ed epigenetici indotti dall’arsenico è fondamentale per definire e condurre studi epidemiologici che non possono prescindere da misure di marcatori genetici ed epigenetici che esercitano il ruolo di modificatori di effetto e di interazione tra esposizioni ad arsenico e outcomes di cancerogenesi. Parole chiave: arsenico, inquinamento dell’ambiente, biomonitoraggio umano, biomarcatori di effetto precoce, rischio cardiovascolare, danno al DNA.
Abstract
Arsenic and its inorganic compounds are classified as carcinogenic to humans and the main route of exposure to arsenic is contamination of drinking water. Epidemiological studies report that exposure to concentrations of inorganic arsenic in drinking water are associated with both carcinogenic and non carcinogenic effects. Mechanisms involved in arsenic-induced carcinogenesis are not fully understood yet. Considering the impact that arsenic has on health, even in relation to exposure to moderate concentrations, this research project starts with a review on arsenic and continues with participation in a study (Sepias) conducted in four italian areas characterized by natural or anthropogenic arsenic pollution. The review is structured into six parts related to the epidemiological evidences, toxicological evidences, dietary exposure, genotoxic and epigenetic mechanisms, with a focus on exposure to low-to-moderate concentrations of inorganic arsenic in drinking water. The study is based on the measurement of biomarkers and preclinical markers of risk in order to define indicators for an advanced environment-health surveillance. The review highlights that inorganic arsenic can induce carcinogenesis through different types of action due to its ability to induce both genotoxic and epigenetic effects. The results of Sepias provide a number of useful suggestions for activities to be carried out in areas affected by arsenic poisoning and pollution known or hypothesized on the basis of environmental data. Knowledge of arsenic-induced genotoxic and epigenetic mechanisms is essential to define epidemiological studies that can not be separated from measures of genetic and epigenetic markers that exercise the role of effect modifiers and interaction between exposure to arsenic and outcomes of carcinogenesis.
Key words: arsenic, environmental pollution, human biomonitoring, biomarkers of early effect, cardiovascular risk, DNA damage.