Traduzione di Natale
Marzari
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Traduzione del 12 febbraio 2011
Dimetilaminopropionitrile
CH3
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N - CH2 - CH2 - CN
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CH3
Nome chimico: N,N'-Dimetilaminopropionitrile
Formula chimica: C5H10N2
I propionitrili, una famiglia di sostanze contenente la struttura basica:
X - CH2 - CH2 - CN, hanno una ampia varietà di effetti tossici
che dipendono dall'identità della moiety X (14). Due sostanze,
il b,b-aminodipropionitrile (5) e dimetilaminopropionitrile (DMAPN)(14), hanno
proprietà neurotossiche. Gli effetti neurotossici del DMAPN vennero identificate
inizialmente durante una epidemia di disfunzione urinaria e polineuropatia che
avvenne quando gli operai nell'impianto per la fabbricazione della schiuma di poliuretano
vennero esposti alla sostanza
nel 1976 e nel 1977 (1,7-10,14).
Il
DMAPN (Tabella) è un liquido solubile in acqua con un tipico odore di ammina (14). E' incolore, ma
diventa giallo all'esposizione all'aria. Il DMAPN viene sintetizzato dal
acrilonitrile e dalla dimetilamina. Prima che la sua tossicità venisse identificata, DMAPN era un componente
di un catalizzatore usato per la fabbricazione della schiuma di poliuretano.
Tossicologia generale
Il
DMAPN può essere assorbito attraverso la cute, il sistema respiratorio o
il tratto gastrointestinale (14). Il suo metabolismo varia fra specie. I ratti
escretono circa il 44% del DMAPN somministrato inalterato nelle urine, mentre
nei topi
the figure è solamente 6% (12,13). Il b-aminopropionitrile, l'acido cianoacetico, e
il tiocianato sono metaboliti urinari. Anche il cianuro è un sottoprodotto metabolico
(2). Il metabolismo del DMAPN avviene probabilmente via un sistema di ossidasi
mista alla funzione del citocromo dipendente da P450. Il DMAPN, diversamente da altri propionitrili, non inibisce
la lisile ossidasi (19). Il DMAPN può inibire l'azione di numerosi
enzimi glicolitici (3) ma non inibisce l'attività della monoamina ossidasi (18).
Studi sugli animali
Esposizione acuta (dose singola). Ai ratti il LD50 venne dato oralmente a 2.6 ml/kg e 0,5
÷ 1,0 ml/kg dopo somministrazione intraperitoneale (14).
Ai conigli via penetrazione cutanea, il
LD50 viene dato a 1,4 ml/kg. Dopo un singolo grande dose, il DMAPN produsse
irritabilità e poi movimenti clonici generalizzati, sensibili allo stimolo. La morte
avveniva dopo 5 ÷ 10 minuti durante uno stato epilettico tonico. Se
lo stato
epilettico veniva prevenuto con la sedazione, poi il LD50 veniva raddoppiato.
Esposizione a breve termine. Il contatto diretto con il DMAPN produce eritema e indurimento della cute, e lesione alla superficie della cornea (14,15). Dosi
di 175 ÷ 700 mg/kg sono seguite da perdita
di peso, ridotto consumo di acqua, ritenzione urinaria, e lesione della parete
della vescica (6,13). La patologia della parete della vescica include edema,
emorragia petecchiale, e infiammazione. La funzione della vescica si
normalizzava due giorni dopo la cessazione dell'esposizione a breve termine al
DMAPN. Il DMAPN produceva anche disfunzione sistemica dell'autonomo (4). Il
ritmo cardiaco e la pressione del sangue cessavano di rispondere allo stress per
2 ore dopo il trattamento dei ratti con il DMAPN. Questo effetto può essere
dovuto all'azione centrale del DMAPN poiché il ritmo cardiaco rispondeva normalmente
alla atropina e al propranalolo somministrati
sistemicamente.
Esposizione prolungata L'esposizione prolungata dei ratti al DMAPN produce
il rigonfiamento dei terminali nervosi (14). Gli animali che ricevettero 0,5% DMAPN bevendo
acqua per 2 ÷ 9 mesi svilupparono terminali nervosi motori
anormalmente ingranditi, contenenti neurofilamenti disordinati. Gli effetti sistemici
della esposizione cronica al DMAPN
includevano la pigmentazione marrone della cute, coda e denti simile a quelli
dei ratti in
età avanzata ed un accorciamento dell'aspettativa di vita del 50%. Il DMAPN non produce
le alterazioni dell'osteolatirismo che vengono prodotte dall'esposizione ad altri propionitrili (11).
Studi umani
- Numerose mesi dopo che il DMAPN venne introdotto nel processo di
fabbricazione della schiuma di poliuretano molti operai esposti svilupparono
una caratteristica sindrome (1,7-10,14). I sintomi iniziali erano
solitamente esitazione urinaria e sofferenza addominale. Molti operai poi
notarono una diminuzione del flusso urinario, ridotta frequenza delle
minzioni e incontinenza urinaria. In un paziente gravemente colpito per
iniziare la minzione era necessaria a Credé o Manovra di Valsalva. Con il tempo
vennero coinvolti altri sistemi. La funzione sessuale era insufficiente per
la
difficoltà ad iniziare o mantenere una erezione. Parestesie e intorpidimento
apparivano, prima nei piedi, e poi nelle mani e più prossimamente nelle gambe. Altre sintomi correlati
al DMAPN comprendevano l'insonnia e le sensazioni di
stanchezza e debolezza.
- L'esaminazione neurologica mostrava un caratteristico modello della perdita sensoria
negli operai colpiti più gravemente (14). Il dolore alla puntura, le
sensazioni di temperatura, luce e tatto erano diminuite in una distribuzione simmetrica confinata
ai dermatomi sacrali inferiori, e distale alle gambe e alle mani. La sensazione vibratoria era diminuita solamente nei piedi.
La forza muscolare era
diminuita distalmente nelle braccia e nelle gambe. I riflessi tendinei erano
generalmente preservati, ma gli scatti alle caviglie erano spesso fiacchi. I nervi cranici
e l'esaminazione cerebrale erano intatti. Le funzioni dell'autonomo, come i riflessi pupillari e
le risposte del polso e della pressione del sangue ai cambiamenti di posizione, erano normali.
- Gli esami ematologici di routine e della chimica del sangue sugli operai
affetti non mostrarono anormalità coerenti. Il liquido cerebrospinale di un
operaio gravemente colpito era normale. I pielogrammi intravenosi, condotti
numerose settimane dopo che era stata eliminata l'esposizione al DMAPN, al
momento in cui i sintomi si erano abbattuti, rivelarono un significativo
residuo urinale post-svuotamento nel 28% degli operai sintomatici. I cistometrogrammi in alcuni pazienti mostravano
una vescica con flaccidità neurogena con un volume residuale di urine fino ad un
litro.
- Gli studi di conduzione nervosa mostrarono lievi anormalità nel paziente
gravemente colpito. La latenza del nervo sacrale era prolungata in tre pazienti.
Gli studi di conduzione nervosa motoria erano normali eccetto per un lieve rallentamento ed
una
ridotta ampiezza della composizione dei potenziali di azione muscolari in numerosi pazienti gravemente colpiti.
I potenziali sensori avevano piccola ampiezza con latenza terminale leggermente
prolungata. Tutte le misurazioni ritornarono alla normalità 5 mesi dopo
l'eliminazione dell'esposizione al DMAPN.
- Sono disponibili i dati patologici sugli effetti del DMAPN negli umani
di uomo di 38 anni gravemente colpito, il quale era altrimenti in buona
salute (14). Il muscolo gastrocnemio mostrava una lieve denervazione, sia
delle fibre muscolari angolari sottili che delle fibre di tipo raggruppante.
Venne anche notato un aumento del numero delle fibre muscolari con nuclei
interni, una risultanza non specifica. Nel nervo surale, le risultanze
spesso associate con la degenerazione assonale comprendevano la
degenerazione walleriana e tasche di collagene circondate dal citoplasma
delle cellule di Schwann. C'era una lieve riduzione nel numero di assoni
mielinizzati (5.400/mm2) e non mielinizzati (21.000/mm2). Non c'erano prove
di demielinizzazione o rigenerazione assonale. Alla esaminazione
ultrastrutturale, occasionale gli assoni mostravano un rigonfiamento con
nuclei centrali di assoplasma contenente neurofilamenti disordinati
circondati da una accumulazione di particolato di organelli densamente
impaccati, includendo mitocondri, vescicole di legami di membrana del
reticolo endoplasmatico liscio, e corpi densi. Questi rigonfiamenti
assomigliavano ai rigonfiamenti reattivi negli assoni interrotti, e al
rigonfiamento terminale nei ratti trattai con il DMAPN e negli assoni
rigeneranti dopo intossicazione da acrilamide. Attorno a questi
rigonfiamenti non si vedevano gli strati di mielina suggerendo
che essi o avevano rimpiazzato la guaina mielinica, o sorgevano nelle fibre non mielinizzate.
- La prognosi per il recupero era generalmente buona (14). Tre mesi dopo
esposizione al DMAPN, questo era stato eliminato, solamente il 13% degli
operai in un impianto avevano ancora sintomi. Tutti i pazienti con sintomi
residuali avevano disfunzione urinaria. Metà avevano anche disfunzione
sessuale. Dopo 10 anni almeno un operaio aveva persistenza di problemi
urinari e sessuali (osservazioni di Pestronk, non pubblicate). Le persone con persistenza dei sintomi tendevano ad essere più anziani e
avevano una maggiore anzianità del lavoro. Non è chiaro se la persistenza dei sintomi
era dovuta all'età o alla lunghezza e alla gravità dell'esposizione.
- Epidemiologia. Il DMAPN era il maggiore componente di un catalizzatore (15) che
venne
introdotto dentro nei numerosi posti di lavorazione numerosi mesi prima dell'insorgenza dei sintomi
di disfunzione urinaria e sessuale in molte persone esposte. Nel
catalizzatore venne anche
usata una seconda sostanza il dimetilaminoetildietere (DMAEE) (16). Comunque,
il DMAEE venne usato senza associazione di sintomi neurologici, in assenza
del DMAPN,
in processi industriali simili e a simili concentrazioni, prima e dopo l'epidemia.
- Durante i the mesi dell'esposizione al DMAPN la sua concentrazione nel
processo di fabbricazione venne progressivamente aumentata (0,5
÷ 2,0%). La prevalenza dei sintomi urologici aumentò durante questo periodo,
raggiungendo un massimo all'inizio del 1978, subito prima venisse cessata l'utilizzazione
del DMAPN. La latenza tra la prima esposizione al DMAPN e l'insorgenza dei sintomi variava inversamente
con le concentrazioni o i quantitativi usati. Quando il DMAPN venne
introdotto inizialmente e
usato nel quantitativo più basso (alla metà del 1977), gli operai vennero esposti per numerosi
mesi prima che venissero notati i sintomi urinari. Successivamente, quando
l'uso del DMAPN raggiunse il suo picco
a(all'inizio del 1978), numerosi operai divennero sintomatici entro uno
÷ quattro giorni del loro impiego. Dopo
l'interruzione dell'uso del DMAPN a nessun operaio vennero identificati nuovi sintomi. La maggior parte degli operai affetti riportarono che loro
sintomi iniziarono ad abbattersi poco dopo (giorni a settimane) dopo che il DMAPN era
stato rimosso
dal posto di lavoro.
- La diffusione aerea del DMAPN ha probabilmente giocato il ruolo maggiore
nell'epidemia (14). In uno stabilimento la più alta incidenza dei sintomi
avveniva fra quelli operai che lavoravano in un capannone dove veniva
lavorata la schiuma appena prodotta. Dentro il capannone non c'erano
differenze nel incidenza della sindrome clinica tra gli operai che avevano
contatto cutaneo con la schiuma ad alto contenuto di DMAPN, e coloro che
maneggiavano la schiuma con poco o senza DMAPN. Inoltre, alcuni operai con i
sintomi più gravi non avevano avuto contatto cutaneo con la schiuma. I
livelli più alti di vapori organici nei campioni di aria dallo stabilimento erano nelle aree
con una alta incidenza di operai affetti. Non è disponibile nessun dato riguarda
i livelli aerei del DMAPN durante il suo uso industriale. Alte concentrazioni (11
mg/M3) vennero trovate nell'aria di un magazzino di vendita dove la schiuma, prodotta 2 mesi
prima, era immagazzinata. Il DMAPN era rintracciabile, a concentrazioni molto minori
(0,11 mg/M) in un impianto di fabbricazione una settimana dopo che il suo
uso era stato interrotto del tutto (17). In un esame di laboratorio simulante
le condizioni di fabbricazione,
il DMAPN venne trovato come gas di reazione all'aperto, e anche estraibile
dalla schiuma preparata. Sebbene appaia probabile che l'intossicazione da DMAPN
sia prodotta dall'inalazione, L'assorbimento attraverso la cute da
indumenti contaminati non può
essere escluso.
Meccanismi tossici
La più comune sindrome associata con l'intossicazione da DMAPN è urologica e
produce una vescica urinaria flaccida. Il DMAPN e i suoi metaboliti possono avere
un effetto tossico diretto sulla parete della vescica. Anche una sottostante neuropatia
gioca probabilmente un ruolo nella disfunzione della vescica, e produce una perdita sensoria, coinvolgente
i
dermatomi sacrali e le estremità distali, e qualche debolezza distale. Negli umani e
negli animali esposti alo DMAPN, gli assoni distale sono ingranditi con accumulazioni
di neurofilamenti simili a quelli trovati negli assoni prossimali dopo intossicazione
da
b,b-iminodipropionitrile. Gli umani mostrano anche prove di una perdita di
assoni sottili
e grossi. La sindrome tossica è spesso reversibile con molte delle sue
manifestazioni ridotte o eliminate negli anni da quando è stato eliminato l'uso
del DMAPN.
Proprietà fisiche del DMAPN
Peso molecolare
|
98.15
|
Punto di ebollizione
|
174.5 °C
|
Punto di congelamento
|
-44.3 °C
|
Pressione di vapore
|
1 mm Hg
|
Peso specifico
|
0.8715
|
Calore di vaporizzazione a 1 atm
|
394 BTU/kg
|
Riferimenti
1. Baker EL, Christiani DC, Wegman DH et al (1981) In seguito studi of operai
con vescica neuropatia causata da esposizione to dimethylaminopropionitrile.
scandinava Journal of Work, Environment e Health 7 Suppl 4, 54.
2. Froines JR, Postlethwait EM, LaFuente EJ, Liu WC (1985) In vivo e in vitro
rilascio of cyanide from neurotossici aminonitriles. J Toxicol Environ Health 16,
449.
3. Froines JR, Watson AJ (1985) Valutazione of the inibizione of enzimi glicolitici by the neurotossico dimethylaminopropionitrile. J Toxicol Environ Health
16, 469.
4. Gad SC, McKelvey JA, Turney RA (1979) NIAX catalizzatore ESN: Subchronic
neurophBracciaacology e neurotoxicology. Farmaco Chem Toxicol 2, 223.
5. Griffin JW, Price DL (1980) Prossimale axonopathies Indotta da tossico
chemicals. In: Sperimentale e Clinica Neurotoxicology. edited by Spencer PS,
Schaumburg HH. Williams e Wilkins, Baltimore, p 161.
6. Jaeger RJ, Plugge H, Szabo S (1980) Acute urinaria vescica tossicità di un
schiuma di poliuretano catalizzatore mixture: a possibile nuova target organi per
propionitrile derivative. J Environ Pathol Toxicol 4, 555-562.
7. Keogh JP (1983) Classical sindromi in occupational medicine:
dimethylaminopropionitrile. Am J Indust Med 4, 479.
8. Keogh JP, Pestronk A, Wertheimer D, Moreland R (1980) An epidemic of ritenzione urinaria causata da dimethylaminopropionitrile. JAMA 243, 746.
9. Kreiss K, Wegman DH, Niles CA et al (1980) neurologico disfunzione of the
vescica in operai esposti to dimethylaminopropionitrile. JAMA 243, 741.
10. Landrigan PJ, Kreiss K, Xintaras C et al (1980) Clinica epidemiology of
occupational neurotossici malattia. Neurobehav Toxicol 2, 43.
11. Levine CI (1961) Strutturali requirements per lathyrogenic agenti. Journal of
Sperimentale Medicine 114, 295.
12. Mumtaz MM, Farooqui MY, Ghanayem BI, Ahmed AE (1991) The urotoxic effetti of
N,N'-dimethylaminopropionitrile. 2. In vivo e in vitro metabolismo. Tossicologia e
Applied Farmacologia 110, 61.
13. Mumtaz MM, Farooqui MY, Ghanayem BI et al (1991) Gli studi sul meccanismo of
urotoxic effetti of N,N'-dimethylaminopropionitrile in ratti e topo. 1.
Biochemical e morfologiche caratterizzazione of the lesione e its relazione to
metabolismo. J Toxicol Environ Health 33, 1.
14. Pestronk A, Keogh JP, Griffin JW (1980) Dimetilaminopropionitrile. In:
Sperimentale e Clinica Neurotoxicology. edited by Spencer PS, Schaumburg HH.
Williams e Wilkins, Baltimore, p 422.
15. Union Carbide Corporation (1978) Tossicologia informazioni sheet:
Dimetilaminopropionitrile.
16. Union Carbide Corporation (1978) Tossicologia informazioni sheet:
Dimethylaminoethylether.
17. bianca G, Keogh JP (1978) Health hazard determinazione rapporto. TA 78-33
NIOSH, Cincinnati.
18. Wilmarth KR, Froines JR (1991) Ruolo of monoamine ossidasi in
aminopropionitrile- indotta neurotossicità. J Toxicol Environ Health 32, 415.
19. Wilmarth KR, Froines JR (1992) In vitro e in vivo inibizione of lisile
ossidasi by aminopropionitriles. J Toxicol Environ Health 37, 411.
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