Metalli Pesanti

I test dei metalli pesanti vengono utilizzati per:

• Lo screening o la diagnosi di avvelenamento da metalli pesanti in soggetti esposti in forma acuta o cronica ad uno o più metalli pesanti
• Stabilire il trattamento adeguato per l’avvelenamento da metalli pesanti
• Il monitoraggio in corso di esposizioni croniche di tipo professionale; tra le professioni a rischio vi sono coloro che lavorano nei cantieri edili, nelle miniere, nelle officine o nei poligoni di tiro
• Monitorare l’efficacia della terapia chelante, un trattamento utilizzato per eliminare dall’organismo l’eccesso di metalli pesanti

Il medico seleziona il pannello di metalli da analizzare considerando l’occupazione del paziente, le attività ricreative abituali, la presenza di possibili fonti di esposizione e/o dei sintomi clinici del
paziente. Alcuni dei metalli più comunemente testati includono:

• Piombo
• Mercurio
• Arsenico
• Cadmio
• Cromo

L’esame riporta le concentrazioni dei vari metalli pesanti richiesti nel pannello e presenti nel campione. Solitamente, la concentrazione dei metalli pesanti viene misurata in microgrammi (μg) ed è riportata in unità di volume, in base al tipo di campione analizzato.

Nel caso in cui il clinico sospetti che vi sia stata un’esposizione ad un metallo specifico, come il piombo, può richiedere il solo analita di interesse. Il piombo è solitamente prescritto da solo per rilevare l’eventuale esposizione soprattutto nei bambini, poiché considerati maggiormente suscettibili ai suoi effetti. Se richiesto, possono essere prescritti ulteriori esami per stabilire la diagnosi, quali test di funzionalità renale ed epatica, diagnostica per immagini ed elettrocardiogramma.

I test dei metalli pesanti possono essere richiesti in caso di sospetta esposizione acuta o cronica ad uno o più metalli pesanti, oppure ad intervalli regolari nei soggetti in trattamento per avvelenamento da metalli pesanti.

I segni e sintomi dell’esposizione variano in natura ed intensità sulla base del tipo e della quantità del metallo coinvolto. I sintomi precoci di avvelenamento spesso non vengono riconosciuti poiché aspecifici. Anche in soggetti asintomatici o con sintomi lievi possono tuttavia essere presenti danni a diversi organi derivanti da un’esposizione eccessiva.

Segni e sintomi di avvelenamento da metalli pesanti includono:

• Dolore addominale, nausea, vomito e diarrea
• Sintomi del sistema nervoso come intorpidimento, formicolio alle estremità, debolezza
• Anemia
• Danni ai reni
• Danni al fegato
• Danni ai polmoni, quali irritazione e accumulo di liquidi (edema)
• Disfunzione cerebrale, perdita della memoria
• Presenza delle cosiddette Linee di Mees (linee orizzontali sulle unghie)
• Cambiamenti comportamentali
• Presenza di malformazioni ossee nei bambini, indebolimento osseo
• Ritardo nello sviluppo del bambino
• Nelle donne in gravidanza aborto spontaneo, parto prematuro

Le persone esposte cronicamente ai metalli pesanti per motivi professionali sono di solito sottoposte a monitoraggio periodico, operato dalla medicina del lavoro, come previsto dal Decreto Legislativo 81/08 (cosiddetto “Testo Unico sulla Salute e Sicurezza del Lavoro”) . Devono inoltre essere attuate tutte le misure di sicurezza volte a ridurre al minimo i rischi per i dipendenti.

L’interpretazione dei test sui metalli pesanti richiede una valutazione attenta, contestualmente ai fattori di rischio, alla storia clinica, ai segni e sintomi ed all’esame fisico del paziente. 

La presenza di bassi livelli di metalli pesanti nel sangue non correla necessariamente con l’assenza di esposizione, poiché essi non permangono nel sangue e nell’urina per molto tempo. Il piombo, ad esempio, migra dal sangue verso gli organi e, nel tempo, viene incorporato nelle ossa. In caso di soggetti esposti cronicamente al piombo, questo potrebbe trovarsi nel sangue, nell’urina, o depositato negli organi e nelle ossa.

Nel sangue e nell’urina di persone apparentemente sane possono essere presenti livelli molto bassi di vari metalli pesanti, poiché normalmente presenti nell’ambiente. Le raccomandazioni riguardanti i livelli di sicurezza dei metalli pesanti dipendono dall’età delle persone e possono cambiare nel tempo, sulla base delle sempre nuove informazioni fornite dagli organi di competenza e dalla comunità scientifica. Analogamente, il riscontro di livelli elevati di metalli pesanti da solo non è sufficiente per stabilire la presenza di un avvelenamento, anche se suggerisce di evitare tutte le fonti di esposizione a quel metallo.

Secondo i dati riportati dal Centers for Disease Control and Prevention statunitense, ad esempio, sarebbero state trovate quantità di mercurio misurabili in oltre 8000 partecipanti ad uno studio condotto nel 2004. Una delle conclusioni dello studio è stata che i livelli di mercurio nel sangue e nell’urina tendono ad aumentare con l’età. L’individuazione di una quantità misurabile di mercurio nel sangue o nell’urina non implicherebbe necessariamente un effetto negativo sulla salute.

Alcuni metalli pesanti non presentano un intervallo di riferimento e l’interpretazione del test dipende da altri fattori, quali l’età, lo stato di salute del paziente e la manifestazione dei sintomi. I valori di riferimento dei metalli pesanti vengono ottenuti grazie a studi di monitoraggio dei loro livelli nella popolazione generale e vengono utilizzati in modo da rilevare le persone esposte, per la presenza di livelli più alti rispetto alla popolazione generale.

L’esposizione alle stesse quantità e tipi di metalli pesanti non causa necessariamente gli stessi effetti in persone diverse; ciascuno infatti assorbe ed elimina i metalli con ritmi diversi. Inoltre, le persone affette da patologie concomitanti possono risultare più vulnerabili di altre.

La presenza in tracce dei metalli pesanti viene monitorata e ridotta al minimo, ma è quasi impossibile da eliminare. Ad esempio, l’arsenico è normalmente presente in natura e può essere trovato come contaminante in alcune sorgenti di acqua potabile disseminate in tutto il mondo. Altri metalli pesanti possono essere presenti anche in oggetti di uso comune, ad esempio nelle lampadine a fluorescenza sono presenti piccole quantità di mercurio. Se queste si rompono, il mercurio può essere rilasciato. Il metilmercurio, una forma organica di mercurio, viene prodotta dai batteri nell’acqua e si accumula nei pesci con il passare del tempo. La concentrazione di mercurio presente varia pertanto con le dimensioni del pesce: più grandi e più vecchi sono i pesci, maggiore è la concentrazione di metilmercurio in essi rilevabile. Anche se i benefici derivanti dal consumo di pesce superano il piccolo rischio derivante dall’ingestione del mercurio, tuttavia, per alcune categorie di persone, come le donne in gravidanza, potrebbero essere necessarie ulteriori precauzioni. Alcune società scientifiche raccomandano alle donne di evitare di mangiare pesci grossi (come il tonno) durante la gravidanza, a causa del potenziale danno al feto imputabile all’eccessiva assunzione di mercurio.

In passato, il piombo veniva comunemente impiegato nelle vernici, nelle tubature e come additivo nella benzina. Nel tempo, l’uso di questi materiali è stato progressivamente ridotto o completamente eliminato. Tuttavia, il piombo può ancora essere presente nelle tubature o nelle vernici di edifici datati. Il degrado di tali materiali può rilasciare frammenti e polveri di piombo nell’ambiente, contaminando aria e suolo, e rappresentando un rischio significativo di esposizione, in particolare per i bambini. Oltre al piombo, in alcuni giocattoli e gioielli sono presenti anche altri metalli pesanti, come l’arsenico ed il cadmio.
La contaminazione da metalli pesanti, come nel caso degli alimenti, è soggetta a rigorosi controlli e monitoraggi da parte delle autorità competenti.

Questo esame non viene eseguito in tutti i laboratori e la tempistica dipende dal laboratorio che esegue il test.

I metalli pesanti possono penetrare nell’organismo attraverso la pelle, per inalazione o ingestione di acqua o alimenti contaminati. La tossicità deriva dalla sostituzione da parte dei metalli pesanti degli elementi normalmente presenti nell’organismo e dall’alterazione delle normali funzionalità dei vari organi. Nella maggior parte dei casi, i soggetti non sono esposti a quantità di metalli pesanti tali da scatenare dei sintomi o richiedere un test.

La maggior parte delle esposizioni croniche o acute hanno origine professionale, in maniera particolare nel caso di industrie manifatturiere che utilizzano metalli o che producono batterie, contenenti cadmio, piombo e mercurio, o pesticidi, contenenti arsenico. Altre professioni a rischio sono rappresentate dagli operatori agricoli, le persone addette alla bonifica dei siti contaminati, i meccanici, i vetrai. L’esposizione può derivare anche dalla pratica di attività ricreative che implicano l’utilizzo di metalli.

Le donne in gravidanza esposte al rischio di avvelenamento da metalli, come il piombo, possono trasmettere tali sostanze al feto in via di sviluppo tramite la placenta (che il piombo è in grado di attraversare). Inoltre, il piombo può essere trasmesso ai neonati attraverso il latte materno, pertanto, prima dell’allattamento, nei casi sospetti, occorre controllare i livelli di piombo nel sangue.

Nella popolazione generale solitamente un’esposizione eccessiva può derivare dalla contaminazione di acqua, cibo o suolo.

Altri metalli spesso ricercati in caso di sospetta tossicità includono:

• Tallio
• Alluminio
• Berillio
• Cobalto
• Rame
• Ferro
• Manganese
• Nickel
• Platino
• Selenio
• Silicio
• Argento

Test:

Piombemia

Mercurio

Ferro – sideremia

Rame

L’inquinamento da metalli pesanti in Europa – EpiCentro

U.S. Department of Labor Occupational Safety and Health Administration: Toxic M…

Agency for Toxic Substances & Disease Registry (ATSDR)

March of Dimes: Mercury and Pregnancy

Poison Control, National Capital Poison Center: Chelation Therapy

Air pollution and child health: prescribing clean air WHO reference number: WHO…

Om Prakash Bansal The Concentration of the Potentially Toxic Metals in Human Hair,
Nails, Urine, Blood, and Air, and Their Impact on Human Health: A Review. European
Journal of Theoretical and Applied Sciences 2023:185-216

Lotah HNA, Agarwal AK, Khanam R. Heavy metals in hair and nails as markers of
occupational hazard among welders working in United Arab Emirates. Toxicol Res. 2021
Feb 17;38(1):63-68

Coradduzza D, Sanna A, Di Lorenzo B, Congiargiu A, Marra S, Cossu M, Tedde A, De
Miglio MR, Zinellu A, Mangoni AA, Cogoni AA, Madonia M, Carru C, Medici S.
Associations between plasma and urinary heavy metal concentrations and the risk of
prostate cancer. Sci Rep. 2025 Apr 24;15(1):14274

(Updated 2008 August 07). U.S. Department of Labor Occupational Safety and Health Administration, Toxic Metals. Toxic Metals [On-line information]. Available online at http://www.osha.gov/SLTC/metalsheavy/index.html. Accessed 1/25/09.

Soghoian, S. and Sinert, R. (2008 July 18). Toxicity, Heavy Metals. eMedicine [On-line information]. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/814960-overview. Accessed 1/18/09.

(1999 April 14). OSHA Regulated Toxic Metals. U.S. Department of Labor OSHA Safety and Health Topics [On-line information]. Available online at http://www.osha.gov/SLTC/metalsheavy/regulated.html. Accessed 1/25/09.

(2006 September). Aluminium. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts22.pdf. Accessed 1/25/09.

(1995 September). Antimony. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts23.pdf. Accessed 1/25/09.

(2007 August). Arsenic. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts2.pdf. Accessed 1/25/09.

(2002 September). Berillyum. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts4.pdf. Accessed 1/25/09.

(2008 September). Cadmium. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts5.pdf. Accessed 1/25/09.

(2008 September). Chromium. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts7.pdf. Accessed 1/25/09.

(2008 May 23). Hexavalent Chromium. OSHA Safety and Health Topics [On-line information]. Available online at http://www.osha.gov/SLTC/hexavalentchromium/index.html. Accessed 1/25/09.

(2004 April). Cobalt. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts33.pdf. Accessed 1/25/09.

(2004 September). Copper. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts132.pdf. Accessed 1/25/09.

(2007 August). Lead. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts13.pdf. Accessed 1/25/09.

(2008 September). Manganese. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts151.pdf. Accessed 1/25/09.

(1999 April). Mercury. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts46.pdf. Accessed 1/25/09.

(2005 August). Nickel. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts15.pdf. Accessed 1/25/09.

(2003 September). Selenium. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts92.pdf. Accessed 1/25/09.

(1999 July). Silver. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts146.pdf. Accessed 1/25/09.

(1995 September). Thallium. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts54.pdf. Accessed 1/25/09.

(2005 August). Tin and Tin Compounds. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts55.pdf. Accessed 1/25/09.

(1995 September). Vanadium. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts58.pdf. Accessed 1/25/09.

(2005 August). Zinc. ATSDR ToxFAQs [On-line information]. PDF available for download at http://www.atsdr.cdc.gov/tfacts60.pdf. Accessed 1/25/09.

Podsiki, C. (2008 November). Chart of Heavy Metals, their Salts and Other Compounds. American Institute for Conservation of Historic and Artistic Works [On-line information]. PDF available for download at http://aic.stanford.edu/health/guides/heavy_metals_table_11_08.pdf. Accessed on 1/25/09.

Roth, E. and Quig, D. (2008 May). Toxic Metals, Why Hair Analysis Deserves Another Look. Clinical Laboratory News v 34, (5) [On-line information]. Available online at http://www.aacc.org/publications/cln/2008/may/Pages/series_0508.aspx. Accessed on 1/25/09.

Clarke, W. and Dufour, D. R., Editors (© 2006). Contemporary Practice in Clinical Chemistry: AACC Press, Washington, DC. P. 474.

Tietz Textbook of Clinical Chemistry and Molecular Diagnostics. Burtis CA, Ashwood ER and Bruns DE, eds. 4th ed. St. Louis, Missouri: Elsevier Saunders; 2006, Pp. 1371-1374.

Harrison’s Principles of Internal Medicine. 16th ed. Kasper D, Braunwald E, Fauci A, Hauser S, Longo D, Jameson JL, eds. McGraw-Hill, 2005, Pp. 2577-2580.

Methylmercury poisoning. (Updated 2013 Mar 22). MedlinePlus Medical Encyclopedia. Available online at http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/001651.htm. Accessed on 5/21/13.

Soghoian, S. and Sinert R. (Updated 2011 May 6). Heavy Metal Toxicity. eMedicine Medscape Reference. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/814960-overview#a0199. Accessed on 5/14/13.

Martin, C. J., Werntz C. L., and Ducatman A. M. (2004 Dec). The interpretation of zinc protoporphyrin changes in lead intoxication: a case report and review of the literature. National Center for Biotechnology Information PubMed. Available online at http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/15576877. Accessed on 5/14/13.

Centers for Disease Control and Prevention. Lead Prevention Tips. (2012 June 25 Updated). Available online at http://www.cdc.gov/nceh/lead/tips.htm. Accessed on 5/21/13.

China To Review Report Of Cadmium In Kid’s Jewelry. By Jeremiah Marquez, AP Business Writer, 01/12/2010. Available online at http://www.manufacturing.net/news/2010/01/china-to-review-report-of-cadmium-in-kids-jewelry. Accessed May 2013.

‘One third of Chinese toys contain heavy metals’. By Malcolm Moore, Shanghai and James Hall, 08 Dec 2011. The Telegraph. Available online at http://www.telegraph.co.uk/news/worldnews/asia/china/8944028/One-third-of-Chinese-toys-contain-heavy-metals.html. Accessed May 2013.

2016 review performed by Manoj Tyagi, PhD, NRCC CC, Medical Lab Director, Captiva Lab.

(Oct 14, 2010) Food and Drug Administration. FDA issues warnings to marketers of unapproved ‘chelation’ products. Available online at http://www.fda.gov/newsevents/newsroom/pressannouncements/ucm229320.htmwww.epa.gov/mercury/. Accessed February 2016.

(January 2016) Environmental Protection Agency. Lead. Available online at http://www.epa.gov/lead/. Accessed February 2016.

Sanburn, Josh. Flint’s Water Crisis Explained in 3 GIFs (Jan. 24, 2016). Time Magazine. Available online at http://time.com/4191864/flint-water-crisis-lead-contaminated-michigan/. Accessed February 9, 2016.

(July 23, 2013) Centers for Disease Control and Prevention. National Biomonitoring Program, Mercury. Available online at http://www.cdc.gov/biomonitoring/Mercury_FactSheet.html. Accessed February 9, 2016.

Occupational Safety & Health Administration. Toxic Metals. Available online at https://www.osha.gov/SLTC/metalsheavy/. Accessed February 2016.

(Mar 24, 2015) Adal A. Heavy Metal Toxicity. Medscape Reference. Available online at http://emedicine.medscape.com/article/814960-overview. Accessed March 2016.

(©2016) Mayo Medical Laboratories. Heavy Metals Screen, 24 Hour, Urine. Available online at http://www.mayomedicallaboratories.com/test-catalog/Overview/8633. Accessed March 2016.

(©2016) Soloway R. Poison Control, National Capital Poison Center: Chelation Therapy. Available online at http://www.poison.org/articles/2011-mar/chelation-therapy. Accessed March 2016.

2020 review performed by Penn Muluhngwi, PhD, NRCC, SC(ASCP).

(Oct 24, 2018) Sample, Jennifer A. Childhood lead poisoning: Management. UpToDate. Available online at https://www.uptodate.com/contents/childhood-lead-poisoning-management. Accessed on 04/06/2020.

(Mar 17, 2020) Goldman, Rose H and Hu, Howard. Lead exposure and poisoning in adults. UpToDate. Available online at https://www.uptodate.com/contents/lead-exposure-and-poisoning-in-adults. Accessed on 04/06/2020.

(Jan 07, 2019) Goldman, Rose H. Arsenic exposure and poisoning. UpToDate. Available at https://www.uptodate.com/contents/arsenic-exposure-and-poisoning. Accessed on 04/06/2020.

(©2020) Mayo Clinic Laboratories. Heavy Metals Screen, with Reflex, 24 Hour Urine. Available online at https://www.mayocliniclabs.com/test-catalog/Overview/48538. Accessed on 04/03/2020.

(Aug 30, 2019) National Library of Medicine. Mercury Law, Regulations and Policy. Available online at https://www.nlm.nih.gov/enviro/mercury-and-human-health.html. Accessed on 04/03/2020.

(June 18, 2018) Centers for Disease Control and Prevention. Lead Training and Medical Guidelines. Available online at https://www.cdc.gov/niosh/topics/lead/medical.html. Accessed on 03/30/2020.