Tossicità del mercurio ed effetti neurodegenerativi

Il mercurio è uno dei metalli pesanti più tossici e non ha un ruolo fisiologico noto nell'uomo. Esistono tre forme di mercurio: elementare, inorganico e organico. Il mercurio è stato utilizzato dall'uomo fin dall'antichità. Tra i primi vi furono i cinesi e i romani, che utilizzavano il cinabro (solfuro di mercurio) come colorante rosso per l'inchiostro (Clarkson et al. 2007). Il mercurio è stato utilizzato anche per purificare i minerali d'oro e d'argento formando amalgame. Si tratta di una pratica pericolosa, ma ancora diffusa nel bacino amazzonico del Brasile, in Laos e in Venezuela, dove decine di migliaia di minatori sono impegnati in attività estrattive locali per trovare e purificare oro o argento. I composti di mercurio sono stati a lungo utilizzati per trattare la sifilide e l'elemento è ancora usato come antisettico, come conservante medicinale e come fungicida. Le amalgame dentali, che contengono circa il 50% di mercurio, sono state utilizzate per riparare le carie dentali negli Stati Uniti fin dal 1856. Il mercurio è ancora presente in molti prodotti domestici comuni in tutto il mondo, come termometri, barometri, batterie e lampadine (Swain et al. 2007). In piccole quantità, alcuni composti organici del mercurio (ad esempio, etilmercurio tiosalicilato (thimerosal) e fenilmercurio nitrato) sono utilizzati come conservanti in alcuni farmaci e vaccini (Ballet al. 2001).Ogni forma di mercurio ha un proprio profilo di tossicità. L'esposizione ai vapori di Hg0 e MeHg produce sintomi nel sistema nervoso centrale, mentre il rene è l'organo bersaglio quando si verificano esposizioni ai sali mono- e di-valenti del mercurio (Hg+ e Hg++, rispettivamente). L'esposizione cronica al mercurio inorganico produce stomatite, eretismo e tremori. L'esposizione cronica al MeHg ha indotto sintomi simili a quelli osservati nella SLA, come l'insorgenza precoce di debolezza degli arti posteriori (Johnson e Atchison 2009). Tra i composti organici del mercurio, il MeHg è quello biologicamente più disponibile e tossico (Scheuhammer et al. 2007). Il MeHg è neurotossico e raggiunge alti livelli di accumulo nel sistema nervoso centrale; può compromettere le funzioni fisiologiche alterando le ghiandole endocrine (Tan et al. 2009). Il meccanismo più importante con cui il mercurio causa tossicità sembra essere il danno emitocondriale attraverso la deplezione di GSH (Nicole et al. 1998), unito al legame con i gruppi tiolici (-SH), che genera radicali liberi. Il mercurio ha un'elevata affinità per i gruppi tiolo (-SH) e seleno (-SeH) presenti negli aminoacidi come cisteina e N-acetilcisteina, acido lipoico, proteine ed enzimi. La N-acetilcisteina e la cisteina sono precursori per la biosintesi del GSH, che è uno dei più potenti antiossidanti intracellulari disponibili per proteggere dallo stress ossidativo e dall'infiammazione .Il mercurio e il metilmercurio inducono una disfunzione mitocondriale, che riduce la sintesi di ATP e aumenta la perossidazione di lipidi, proteine e DNA. Il contenuto di metallotioneine, GSH, selenio e pesce ad alto contenuto di acidi grassi omega-3 sembra essere fortemente correlato al grado di tossicità del mercurio inorganico e organico e ai meccanismi protettivi di disintossicazione nell'uomo. In conclusione, la deplezione di GSH, la rottura dei mitocondri, l'aumento della perossidazione lipidica e l'ossidazione delle proteine e del DNA nel cervello, indotti dal mercurio e dai suoi sali, sembrano essere fattori importanti in condizioni come la SLA e l'AD (Bains e Shaw 1997; Nicole et al. 1998; Spencer et al. 1998; Alberti et al. 1999).