Batterie per test neurofunzionali

Segni e sintomi neurologici subclinici sono stati a lungo notati tra i lavoratori attivi esposti a neurotossine; tuttavia, è solo dalla metà degli anni '1960 che gli sforzi della ricerca si sono concentrati sullo sviluppo di batterie di test sensibili in grado di rilevare sottili e lievi cambiamenti presenti nelle prime fasi dell'intossicazione, nelle funzioni percettive, psicomotorie, cognitive, sensoriali e motorie , e influenzare.

La prima batteria di test neurocomportamentali da utilizzare negli studi sul posto di lavoro è stata sviluppata da Helena Hänninen, una pioniera nel campo dei deficit neurocomportamentali associati all'esposizione tossica (Hänninen Test Battery) (Hänninen e Lindstrom 1979). Da allora, ci sono stati sforzi in tutto il mondo per sviluppare, perfezionare e, in alcuni casi, computerizzare batterie di test neurocomportamentali. Anger (1990) descrive cinque batterie di test neurocomportamentali sul posto di lavoro provenienti da Australia, Svezia, Gran Bretagna, Finlandia e Stati Uniti, nonché due batterie di screening neurotossico provenienti dagli Stati Uniti, che sono state utilizzate in studi su lavoratori esposti a neurotossine. Inoltre, il sistema computerizzato di valutazione neurocomportamentale (NES) e il sistema svedese di valutazione delle prestazioni (SPES) sono stati ampiamente utilizzati in tutto il mondo. Esistono anche batterie di test progettate per valutare le funzioni sensoriali, comprese le misure della vista, della soglia di percezione vibrotattile, dell'olfatto, dell'udito e dell'oscillazione (Mergler 1995). Gli studi su vari agenti neurotossici che utilizzano l'una o l'altra di queste batterie hanno notevolmente contribuito alla nostra conoscenza del deterioramento neurotossico precoce; tuttavia, i confronti tra studi sono stati difficili poiché vengono utilizzati test diversi e test con nomi simili possono essere somministrati utilizzando un protocollo diverso.

Nel tentativo di standardizzare le informazioni dagli studi sulle sostanze neurotossiche, la nozione di una batteria "core" è stata avanzata da un comitato di lavoro dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) (Johnson 1987). Sulla base delle conoscenze acquisite al momento dell'incontro (1985), è stata selezionata una serie di test per costituire la Neurobehavioral Core Test Battery (NCTB), una batteria relativamente poco costosa, somministrata a mano, che è stata utilizzata con successo in molti paesi (Anger et al.1993). I test che compongono questa batteria sono stati scelti per coprire specifici domini del sistema nervoso, che in precedenza si erano dimostrati sensibili ai danni neurotossici. Un gruppo di lavoro dell'Agenzia degli Stati Uniti per le sostanze tossiche e il registro delle malattie (Hutchison et al. 1992) ha proposto una batteria di base più recente, che comprende sia test somministrati manualmente che computerizzati. Entrambe le batterie sono presentate nella Tabella 1.

Tabella 1. Esempi di batterie "core" per la valutazione dei primi effetti neurotossici

¹ Disponibile in versione computerizzata; WAIS = Scala Wechsler per l'intelligenza degli adulti; WMS = Scala di memoria Wechsler.

Gli autori di entrambe le batterie core sottolineano che, sebbene le batterie siano utili per standardizzare i risultati, non forniscono in alcun modo una valutazione completa delle funzioni del sistema nervoso. Dovrebbero essere utilizzati test aggiuntivi a seconda del tipo di esposizione; ad esempio, una batteria di test per valutare la disfunzione del sistema nervoso tra i lavoratori esposti al manganese includerebbe più test delle funzioni motorie, in particolare quelli che richiedono movimenti alternati rapidi, mentre una per i lavoratori esposti al metilmercurio includerebbe test del campo visivo. La scelta dei test per un determinato luogo di lavoro dovrebbe essere effettuata sulla base delle attuali conoscenze sull'azione della particolare tossina o delle tossine a cui le persone sono esposte.

Batterie di test più sofisticate, somministrate e interpretate da psicologi qualificati, sono una parte importante della valutazione clinica dell'avvelenamento neurotossico (Hart 1988). Comprende test di capacità intellettiva, attenzione, concentrazione e orientamento, memoria, abilità visuo-percettive, costruttive e motorie, linguaggio, funzioni concettuali ed esecutive, benessere psicologico, nonché una valutazione di possibili simulazioni. Il profilo delle prestazioni del paziente viene esaminato alla luce della storia medica e psicologica passata e presente, nonché della storia dell'esposizione. La diagnosi finale si basa su una costellazione di deficit interpretati in relazione al tipo di esposizione.

Misure dello stato emotivo e della personalità

Gli studi sugli effetti delle sostanze neurotossiche di solito includono misure di disturbo affettivo o di personalità, sotto forma di questionari sui sintomi, scale dell'umore o indici di personalità. L'NCTB, descritto sopra, include il Profile of Mood States (POMS), una misura quantitativa dell'umore. Usando 65 aggettivi qualificativi degli stati d'animo degli ultimi 8 giorni, vengono derivati ​​i gradi di tensione, depressione, ostilità, vigore, affaticamento e confusione. La maggior parte degli studi comparativi sul posto di lavoro sull'esposizione neurotossica indicano differenze tra esposti e non esposti. Un recente studio sui lavoratori esposti allo stirene mostra relazioni dose-risposta tra il livello di acido mandelico urinario post-turno, un indicatore biologico dello stirene, e punteggi di scala di tensione, ostilità, affaticamento e confusione (Sassine et al. 1996).

Test più lunghi e sofisticati di affetto e personalità, come il Minnesota Multiphasic Personality Index (MMPI), che riflettono sia gli stati emotivi che i tratti della personalità, sono stati utilizzati principalmente per la valutazione clinica, ma anche negli studi sul posto di lavoro. Allo stesso modo, l'MMPI fornisce una valutazione dell'esagerazione dei sintomi e delle risposte incoerenti. In uno studio su lavoratori della microelettronica con una storia di esposizione a sostanze neurotossiche, i risultati dell'MMPI hanno indicato livelli clinicamente significativi di depressione, ansia, preoccupazioni somatiche e disturbi del pensiero (Bowler et al. 1991).

Misure elettrofisiologiche

L'attività elettrica generata dalla trasmissione di informazioni lungo le fibre nervose e da una cellula all'altra, può essere registrata e utilizzata nella determinazione di ciò che sta accadendo nel sistema nervoso delle persone con esposizioni tossiche. L'interferenza con l'attività neuronale può rallentare la trasmissione o modificare il pattern elettrico. Le registrazioni elettrofisiologiche richiedono strumenti precisi e sono più frequentemente eseguite in un ambiente di laboratorio o ospedaliero. Ci sono stati, tuttavia, sforzi per sviluppare attrezzature più portatili da utilizzare negli studi sul posto di lavoro.

Le misure elettrofisiologiche registrano una risposta globale di un gran numero di fibre nervose e/o fibre, e deve esistere una discreta quantità di danno prima che possa essere adeguatamente registrato. Pertanto, per la maggior parte delle sostanze neurotossiche, i sintomi, così come i cambiamenti sensoriali, motori e cognitivi, di solito possono essere rilevati in gruppi di lavoratori esposti prima che si osservino differenze elettrofisiologiche. Per l'esame clinico di persone con sospetti disturbi neurotossici, i metodi elettrofisiologici forniscono informazioni sul tipo e sull'entità del danno al sistema nervoso. Seppalaïnen (1988) fornisce una rassegna delle tecniche elettrofisiologiche utilizzate nella rilevazione della neurotossicità precoce nell'uomo.

La velocità di conduzione nervosa dei nervi sensoriali (che vanno verso il cervello) e dei nervi motori (che si allontanano dal cervello) viene misurata mediante elettroneurografia (ENG). Stimolando in diverse posizioni anatomiche e registrando in un'altra, è possibile calcolare la velocità di conduzione. Questa tecnica può fornire informazioni sulle grandi fibre mielinizzate; il rallentamento della velocità di conduzione si verifica quando è presente la demielinizzazione. Velocità di conduzione ridotte sono state frequentemente osservate tra i lavoratori esposti al piombo, in assenza di sintomi neurologici (Maizlish e Feo 1994). Le velocità di conduzione lente dei nervi periferici sono state anche associate ad altre neurotossine, come mercurio, esacarburi, disolfuro di carbonio, stirene, metil-n-butilchetone, metiletilchetone e alcune miscele di solventi. Il nervo trigemino (un nervo facciale) è influenzato dall'esposizione al tricloroetilene. Tuttavia, se la sostanza tossica agisce principalmente su fibre a mielinizzazione sottile o non mielinizzate, le velocità di conduzione di solito rimangono normali.

L'elettromiografia (EMG) viene utilizzata per misurare l'attività elettrica nei muscoli. Sono state osservate anomalie elettromiografiche tra i lavoratori esposti a sostanze come n-esano, disolfuro di carbonio, metil-n-butilchetone, mercurio e alcuni pesticidi. Questi cambiamenti sono spesso accompagnati da cambiamenti nell'ENG e da sintomi di neuropatia periferica.

I cambiamenti nelle onde cerebrali sono evidenziati dall'elettroencefalografia (EEG). Nei pazienti con avvelenamento da solventi organici sono state osservate anomalie locali e diffuse a onde lente. Alcuni studi riportano prove di alterazioni EEG dose-correlate tra lavoratori attivi, con esposizione a miscele di solventi organici, stirene e solfuro di carbonio. I pesticidi organoclorurati possono causare crisi epilettiche, con anomalie EEG. Sono stati segnalati cambiamenti EEG con l'esposizione a lungo termine ai pesticidi organofosforati e fosfuro di zinco.

I potenziali evocati (EP) forniscono un altro mezzo per esaminare l'attività del sistema nervoso in risposta a uno stimolo sensoriale. Gli elettrodi di registrazione vengono posizionati sull'area specifica del cervello che risponde agli stimoli particolari e vengono registrate la latenza e l'ampiezza del potenziale lento correlato all'evento. Sono stati osservati un aumento della latenza e/o una riduzione delle ampiezze dei picchi in risposta a stimoli visivi, uditivi e somatosensoriali per un'ampia gamma di sostanze neurotossiche.

L'elettrocardiografia (ECG o EKG) registra i cambiamenti nella conduzione elettrica del cuore. Sebbene non sia spesso utilizzato negli studi sulle sostanze neurotossiche, sono stati osservati cambiamenti nelle onde ECG tra le persone esposte al tricloroetilene. Le registrazioni elettro-oculografiche (EOG) dei movimenti oculari hanno mostrato alterazioni tra i lavoratori con esposizione al piombo.

Tecniche di imaging cerebrale

Negli ultimi anni sono state sviluppate diverse tecniche per l'imaging cerebrale. Le immagini tomografiche computerizzate (CT) rivelano l'anatomia del cervello e del midollo spinale. Sono stati usati per studiare l'atrofia cerebrale tra lavoratori e pazienti esposti a solventi; tuttavia, i risultati non sono coerenti. La risonanza magnetica (MRI) esamina il sistema nervoso utilizzando un potente campo magnetico. Dal punto di vista clinico è particolarmente utile escludere una diagnosi alternativa, come i tumori cerebrali. La tomografia a emissione di positroni (PET), che fornisce immagini di processi biochimici, è stata utilizzata con successo per studiare i cambiamenti nel cervello indotti dall'intossicazione da manganese. La tomografia computerizzata a emissione di fotone singolo (SPECT) fornisce informazioni sul metabolismo cerebrale e potrebbe rivelarsi uno strumento importante per comprendere come le neurotossine agiscono sul cervello. Queste tecniche sono tutte molto costose e non facilmente disponibili nella maggior parte degli ospedali o laboratori di tutto il mondo.

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