Tossicologia Forense e Avvelenamento
La tossicologia forense è una branca della tossicologia che studia gli effetti che determinate sostanze (veleni) hanno sull’organismo quando, soprattutto, hanno rilevanza in ambito penale, civile ed amministrativo. Determina, più semplicemente, la relazione causa-effetto tra l’assunzione di un veleno e il danno o l’evento morte che ne deriva.
La tossicologia è la scienza che studia i meccanismi con i quali sostanze chimiche o agenti fisici producono effetti dannosi nei sistemi biologici, ovvero, i sintomi, i meccanismi e il trattamento degli avvelenamenti di persone ed animali. Per la loro natura chimica, i veleni, possono danneggiare organi bersaglio (reni, fegato e organi ematopoietici) o avere effetti generali; possono distinguersi in droghe, farmaci, erbicidi, solventi o additivi alimentari.
La tossicologia forense è una branca della tossicologia e studia gli effetti avversi delle sostanze (veleni) quando queste agiscono sull’organismo con conseguenze in ambito penale, civile ed anche amministrativo. Semplicemente possiamo quindi dire che, la tossicologia determina la relazione causa-effetto tra l’assunzione di un veleno e il danno o l’evento morte che ne deriva. È una scienza multidisciplinare, in quanto, al tossicologo forense sono richieste approfondite conoscenze di tossicologia, farmacologia, chimica analitica, nonché la capacità di interpretare i risultati prodotti alla luce dei riferimenti normativi.
Si distingue dalla tossicologia generale per la metodologia, essendo strettamente vincolata alla produzione di un dato certo, utilizzabile in ambito giudiziale.
La tossicologia forense è, quindi, vincolata al rispetto di requisiti obbligatori quali: la certezza del dato analitico (cioè l’utilizzo di procedure validate e documentate), la documentazione delle procedure usate, il corretto prelievo e la conservazione dei campioni (il rispetto della catena di custodia) ed infine, la valutazione dei dati e l’interpretazione degli stessi.
La tossicologia forense, nel fare una diagnosi, deve rispondere ai seguenti quesiti: è possibile che un evento che ha rilevanza giuridica sia stato causato o concausato da una sostanza esogena? (Accertamento dell’esposizione). E’ stata violata una norma di legge riguardo all’uso di sostanze esogene? (Identificazione). Nel caso in cui il danno non si verifichi assume rilievo giuridico l’idoneità del mezzo (sostanza, dose) e dell’azione (modalità di somministrazione) a provocare il danno stesso? (Determinazione quantitativa ed accertamento del danno).
Come accennato sopra, la tossicologia forense studia gli effetti avversi delle sostanze/veleno, ma cos’è il veleno? Il veleno è qualsiasi sostanza, organica od inorganica, vegetale o animale, estrattiva o di sintesi, che introdotta nell’organismo è responsabile di una azione lesiva di varia natura ed entità. Possono essere carcinogenici o mutagenici e relativamente al loro stato fisico possono distinguersi in gassosi, liquidi o solidi.
La classificazione delle sostanze tossiche si avvale di diversi criteri: in tossicologia forense si basa sulle caratteristiche chimico-fisiche dei veleni da cui derivano diverse tecniche di estrazione del tossico dalla matrice biologica. Si possono individuare: i tossici organici gassosi e quelli volatili; tossici organici non volatili ed i veleni inorganici.
L’effetto tossico è determinato da diversi fattori, ma in linea generale è dato dalla dose. La dose di una sostanza è quella quantità che, introdotta nell’organismo, è capace di dare una determinata risposta; si distingue in: subliminare, terapeutica e tossica. L’indice di tossicità è costituito dalla dose letale, DL50, sperimentata nel 50% degli animali trattati con un determinato tossico.
Fondamentale è la modalità di assunzione del tossico, può essere: enterale, parenterale, percutanea e inalatoria. Viene assorbito più velocemente se assunto in via endovenosa o inalatoria, più lentamente se, invece, il tossico è assunto per via intraperitoneale, intradermica, orale o sottocutanea. La modalità di assorbimento può influenzare l’effetto tossico.
Un ulteriore aspetto interessante è dato dalle interazioni delle diverse sostanze tossiche. Alcuni tossici possono esercitare un potenziamento dell’effetto prodotto dall’azione di due o più sostanze, come ad esempio l’effetto combinato di alcool e sedativi e, può derivare un sinergismo positivo o negativo verso gli effetti degli altri.
Quando derivi un danno o l’evento morte di un soggetto, si reputa necessario fare un’analisi tossicologica, e quando essa deriva dall’assunzione di un tossico è fondamentale fare la diagnosi di avvelenamento, la quale si raggiunge attraverso l’applicazione di tre criteri fondamentali: l’anamnestico clinico, l’anatomopatologico e il chimico tossicologico.
Hanno grandissima importanza i dati amnestici in quanto forniscono informazioni sui luoghi, sulle circostanze e sulle situazioni di avvelenamento; è utile, ovviamente, considerare l’attività svolta dalla vittima, i luoghi e le persone da essa frequentati, a che tipo di veleno poteva avere accesso e la sintomatologia presentata, che può essere caratteristica per un tipo di tossico o del tutto aspecifica.
Quando è necessaria un’analisi tossicologica su viventi va prelevato un campione di sangue, di urina e/o eventualmente vomito o liquido proveniente dalla lavanda gastrica.
Mentre, se l’esame tossicologico è da eseguire su campioni prelevati da cadavere, vanno raccolti oltre al sangue, vomito e contenuto gastrico, anche campioni di bile, frammenti di fegato, di rene e di milza ed eventualmente amor vitreo e capelli.
Assume notevole importanza l’odore del tossico che si può sentire sia nel respiro o nel vomito sia nelle mucose. L’odore può essere caratteristico per una determinata sostanza, ad esempio nell’avvelenamento da alcool, da cianuro o benzene. Anche il colore come l’odore è importante, per esempio, il colore della cute e delle labbra, nell’avvelenamento di cianuro o di monossido di carbonio, è rosso ciliegia, mentre con la metaemoglobina è grigio bruno. Oppure, l’assunzione di liquidi corrosivi può determinare vomito di aspetto caffeiano. Con l’avvelenamento cronico da piombo o mercurio sono caratteristiche la discolorazione e l’iperplasia delle gengive.
Anche all’apertura del cadavere possono essere rilevati odori tipici di alcuni veleni, anche se la putrefazione può coprire alcuni odori. La caratteristica dell’avvelenamento da benzene è lo stato emorragico del polmone visivamente evidente con presenza di un tipico odore.
Il contenuto gastrico trovato nella cavità addominale può indicare avvelenamento da alcali o acidi, anche se, a volte, i fenomeni post-mortali possono con l’autodigestione ingannare e simulare effetti corrosivi.
Le droghe ed i tossici sono detossificati, generalmente, nel fegato, ovvero, l’organo bersaglio di molti tossici e il suo tessuto epatico presenta alterazioni macro e microscopiche. È caratteristica l’alterazione del fegato a seguito dell’avvelenamento da mercurio, da funghi, e nell’intossicazione cronica da alcool; anche il tessuto renale può essere alterato, a causa dell’eliminazione delle sostanze che avviene per vie urinarie, come ad esempio nell’avvelenamento da cloruro mercurico e da glicol etilenico.
I liquidi prelevati dagli organi in sede di esame autoptico devono essere conservati, per gli esami chimico-tossicologici, in luogo fresco, frigorifero, per il tempo strettamente necessario.
Per esempio, nell’urina si possono rinvenire residui e metaboliti delle sostanze assunte non più presenti nel sangue, così come nei liquidi prelevati dalla lavanda gastrica o dal vomito, nei quali può residuare una significativa quantità della sostanza ingerita. Anche nella bile si concentrano i tossici, cosi come nella parte midollare del capello si possono rinvenire sostanze inorganiche ed organiche.
Una volta prelevato il campione, il tossicologo può scegliere tra numerose procedure per il rilievo del tossico e la natura stessa della sostanza da ricercare determina quale procedura debba essere utilizzata.
Per i tossici organici gassosi e/o volatili viene, solitamente, eseguito l’esame gascromatografico dello spazio di testa; per i tossici organici non volatili si esegue una serie di estrazione del pH acido ed alcalino con solvente organico immiscibile con la fase acquosa.
Per i tossici inorganici ed i veleni metallici vengono isolati per incenerimento o mineralizzazione dalla matrice organica o nella fase successiva, identificati e dosati attraverso la spettroscopia in assorbimento atomico.
L’analisi tossicologica si avvale di tecniche di screening e di conferma. Per lo screening iniziale, le nuove tecniche di ricerca delle sostanze, e l’introduzione dei metodi immunologici ha velocizzato e sensibilizzato l’analisi. I metodi usati sono il RIA, l’inibizione della emoagglutinazione, il FRAT, EMIT, ecc.
Tra i vantaggi vi sono: l’esecuzione rapida, i bassi livelli rilevabili, vasto spettro di possibilità analitiche e si richiede una modesta esperienza tecnica. Tra gli svantaggi, invece, i falsi positivi, l’età del campione e le variazioni del pH che possono influenzare i risultati, il costo dei reattivi e l’elevato costo dei macchinari.
Per concludere, grazie alle nuove tecniche di indagine, oggi è possibile risolvere anche casi obiettivamente difficili come il “veleno senza avvelenamento”, quei casi in cui la positività della ricerca del tossico non è casualmente correlabile ad un avvelenamento o “l’avvelenamento senza veleno”, quando, per le proprietà tossicocinetiche, il farmaco non è più accertabile pur essendo sicuramente causa dell’avvelenamento.
Curiosità
Cianuro
Il cianuro è un sale derivato dall’acido cianidrico cioè acido debole di formula bruta HCN. È un composto eccessivamente tossico, è un liquido volatile incolore e ha un tipico odore di mandorla.
Il cianuro è un inibitore della ferricitocromo-ossidasi mitocondriale. L’HCN si lega al ferro dell’emoglobina impedendo l’utilizzazione dell’ossigeno al citocromo ossidasi che impedisce la respirazione cellulare (ipossia istotossica). Gli effetti dell’ipossia si manifestano sul sistema respiratorio e ne consegue la depressione dell’attività cerebrale; quindi la morte avviene per anossia cerebrale e collasso cardiovascolare in quanto la frequenza cardiaca ha all’inizio un aumento per poi diminuire fino alla morte. Con l’avvelenamento da cianuro anche il sangue venoso assume un colore rosso brillante.
Il metodo di assunzione è l’inalazione o l ingestione sotto forma di sali. La dose letale per l’acido cianidrico per l’uomo è di 50 mg e gli effetti tossici si manifestano in pochi minuti in caso di inalazione ed entro mezz’ora in caso di ingestione.
I sintomi che si manifestano in caso di inalazione o ingestione di cianuro sono ansia, cefalea, dispnea, tachicardia, nausea e vomito, bruciore alla bocca e alla faringe, iperpnea, convulsioni ipossiche, paralisi, coma ed arresto respiratorio.
I reperti da prelevare in caso di avvelenamento da cianuro sono: sangue, contenuto gastrico, urina, milza, polmone intero con legatura dell’ilo, e vanno conservati ad una temperatura di -20 °C con NaF.
Caratteristiche tipiche: l’odore e il colore della cute e delle labbra che diventano rosso ciliegia.
Bibliografia
Macchiarelli L., Arbarello P., Cave Bondi G., Di Luca N.M., Feola T., Compendio di Medicina Legale, II edizione, Casa Editrice Minerva Medica.