Keywords

Fluoruro; la Fluorosi; igiene Orale; Thyrotoxicity; Infertilità; Diabete

Abbreviazioni

F-: Fluoruro; PPM: Parti Per Milione; TSH: Ormone Stimolante la Tiroide; Atpasi: Adenosin-Tri-Fosfato; FSH: Ormone Follicolo-Stimolante; LH: Ormone luteinizzante

Introduzione

il Fluoro è un monovalente gassosi alogena, colore giallo pallido-di colore verde e più chimicamente reattivi elettronegativo di tutti gli altri elementi . In soluzione acquosa il fluoro si trova comunemente come fluoruro (F-). Il fluoro è il 13 ° elemento più abbondante del mondo e costituisce lo 0,08% della crosta terrestre e il membro più leggero del gruppo alogeno. Il terreno contiene circa 330 ppm di fluoro. Piccola quantità di fluoro è naturalmente presente in acqua, aria, piante e animali. Di conseguenza gli esseri umani sono esposti al fluoro attraverso il cibo, l’acqua potabile e l’aria respirabile. Il fluoro è essenziale per il mantenimento e la solidificazione delle nostre ossa e previene la carie dentale. Tuttavia, se viene assorbito troppo frequentemente, può agire in modo inverso causando carie, osteoporosi e danni a reni, ossa, nervi e muscoli anche. Secondo le linee guida dell’OMS per la qualità dell’acqua potabile, il valore ottimale del fluoro nell’acqua potabile è 1,5 mg l-1. Il fluoro è il più elettronegativo di tutti gli elementi, possiede una forte tendenza ad acquisire una carica negativa e in soluzione forma ioni F. Gli ioni fluoruro hanno la stessa carica e quasi lo stesso raggio degli ioni idrossido e possono sostituirsi a vicenda nelle strutture minerali . Il fluoruro è uno dei pochissimi che ha dimostrato di causare effetti significativi nella popolazione attraverso molti modi vale a dire. acqua potabile, aria, prodotti dentali, cibo, bevande e sali. Ha effetti benefici sui denti& ossa quando è presente a bassa concentrazione nell’acqua potabile, ma un’eccessiva esposizione al fluoro nell’acqua potabile, o in combinazione con altre fonti, può causare una serie di effetti avversi. Gli effetti avversi vanno dalla fluorosi dentale lieve alla fluorosi scheletrica paralizzante all’aumentare del livello e del periodo di esposizione. La fluorosi scheletrica paralizzante è una causa significativa di morbilità in un certo numero di regioni del mondo. Da diversi studi, è stato osservato che l’assunzione giornaliera media di fluoro da parte dei bambini residenti in comunità fluorurate (1 ppm) è di 0,05 mg/kg/die; nelle comunità senza acqua fluorurata in modo ottimale, le assunzioni medie per i bambini sono inferiori di circa il 50%. L’assunzione dietetica di fluoro da parte degli adulti nelle aree fluorurate (1 ppm) è in media di 1,4-3,4 mg/die mentre nelle aree non fluorurate è in media di 0,3-1,0 mg/die . La fluorosi colpisce quasi uno su quattro americani di età compresa tra 6 e 49 anni. È il più diffuso nelle età tra i 12 ei 15 anni. Una delle principali cause di fluorosi è l’uso inappropriato di prodotti dentali fluoridecontaining come dentifricio e collutori . La nostra preoccupazione durante la scrittura di questa recensione rimane con il modo in cui possiamo ottenere gli effetti benefici del fluoro senza essere esposti alle conseguenze negative dell’utilizzo di eccesso di esso nei giorni moderni.

Distribuzione mondiale del fluoro

Le fonti di fluoro nell’acqua sono per lo più geogeniche, anche se importanti contributi provengono anche dalla combustione del carbone e dalle attività industriali. Tra questi, micas, apatiti e fluorite sono i minerali più comuni che sono responsabili del fluoro nelle acque naturali. Il fluoro è anche comunemente associato all’attività vulcanica. I principali processi geochimici che influenzano il contenuto di fluoro in ambienti naturali sono la dissoluzione e la precipitazione di minerali contenenti fluoro e l’adsorbimento/desorbimento da idrossidi metallici e minerali argillosi. La maggior parte delle regioni ad alto fluoro del mondo coincidono con aree colpite da regioni di attività vulcanica alla base di rocce cristalline ignee e metamorfiche e grandi bacini sedimentari in condizioni aride e semi-aride. Tra queste zone significative includono la cintura vulcanica del Pacifico, aree cratoniche in Africa centrale, Asia e Nord e Sud America, la Rift valley dell’Africa orientale, i grandi bacini sedimentari nel sud del Sud America. Ci sono altre cinture dalla Turchia attraverso l’Iraq, l’Iran, l’Afghanistan, l’India, la Thailandia settentrionale, la Cina e la regione sterile al confine tra Stati Uniti e Messico . Il fluoro si trova in tutte le acque naturali ad una certa concentrazione. L’acqua di mare contiene tipicamente circa 1mg l–1 mentre i fiumi ed i laghi presentano generalmente concentrazioni di meno di 0.5 mg l-1. Nelle acque sotterranee, tuttavia, possono verificarsi concentrazioni basse o alte di fluoro, a seconda della natura delle rocce e della presenza di minerali contenenti fluoro.

Effetto benefico del fluoro sulla salute dentale

La carie dentale rimane la malattia cronica più comune dell’infanzia nel mondo. Il fluoruro ha dimostrato efficacia nella prevenzione della carie e fornisce la massima protezione contro la carie dentale riducendo al minimo la probabilità di fluorosi dello smalto. L’esposizione regolare al fluoro durante lo sviluppo dei denti contribuisce a una protezione duratura contro la fluorosi dello smalto e la carie dentale (Tabella 1). Lo smalto è un’idrossiapatite ricca di carbonato e carente di calcio. Nel suo stato stabile, c’è sufficiente Ca2+, PO43–, OH– e F– ion nelle immediate vicinanze dei cristalli per mantenere l’equilibrio con il fluido circostante. Durante l’attacco acido cariogenico, i batteri della placca formano acidi organici dai carboidrati mentre gli acidi si dissociano rilasciando ioni H+ e abbassano il pH nei dintorni del dente. Gli ioni H + protonato ioni fosfato (PO43–) presenti nel fluido della placca a HPO42-e in particolare a H2PO4 -. Questo processo inoltre mantiene la neutralità ed infine conduce al rilascio di calcio dalla sostanza dura del dente . Piccole quantità di fluoro in soluzione attorno al dente inibiscono la demineralizzazione in modo più efficace rispetto al fluoro incorporato e hanno un potenziale di protezione della carie molto maggiore rispetto a una grande percentuale di fluoroidrossiapatite nello smalto. L’ipotesi alla base di questa protezione è che gli ioni fluoruro liberi in soluzione attorno al dente oi cristalli di smalto svolgono un ruolo molto più importante nella prevenzione della carie rispetto ai fluoruri incorporati nei cristalli di smalto. In queste condizioni, gli ioni fluoruro sono in parte adsorbiti sulla superficie cristallina e sono in equilibrio dinamico con gli ioni fluoruro in soluzione nei dintorni immediati. Ciò porta ad un equilibrio o sovrasaturazione rispetto alla fluoroidrossiapatite e quindi alla riprecipitazione dei minerali. Inoltre, l’adsorbimento del fluoro, sui cristalli offre una protezione diretta dalla demineralizzazione. I cristalli di smalto possono essere disciolti localmente durante un attacco acido se il fluoro è assente per lungo tempo. Queste basse concentrazioni di fluoro vengono raggiunte anche dopo aver consumato alimenti contenenti sale da cucina fluorurato, poiché il contenuto di F della saliva aumenta significativamente per circa 30 minuti dopo tali pasti . Si può dedurre che anche l’acqua potabile fluorurata e il sale da cucina funzionano secondo questo meccanismo, poiché la formazione di CaF2 a queste basse concentrazioni è abbastanza improbabile. Anche il fluoro ha un effetto antimicrobico. In laboratorio, è stato dimostrato che il metabolismo dei carboidrati degli streptococchi orali e dei lattobacilli può essere inibito dal fluoro . Nella cellula, il fluoro può inibire due enzimi: l’enolasi e il protone che rilascia l’adenosina-trifosfatasi (ATPasi). L’eccessiva acidificazione del citoplasma può anche inibire il meccanismo di trasporto del glucosio nella cellula . Tuttavia, i rapporti nel recente passato hanno rivelato l’eccessiva esposizione del fluoro per avere alcuni effetti deleteri sulla salute orale, che abbiamo discusso qui nel testo seguente.

Tabella 1: Benefici e gli effetti negativi del fluoro sulla salute fisiologica.

Fluoruro e alterazione della funzione tiroidea

Il crescente uso del fluoro per la prevenzione della carie dentale pone il problema se questo alogeno abbia proprietà antagonistiche nei confronti dello iodio. Il fluoro, quando in eccesso, è noto per interferire con la funzione della ghiandola tiroidea. La ghiandola tiroidea sembra essere il tessuto più sensibile del corpo a F -. L’alta concentrazione di fluoro (100-200 ppm) induce cambiamenti sullo stato dell’ormone tiroideo, sull’istopatologia delle regioni cerebrali discrete, sull’attività dell’acetilcolina esterasi e sulle capacità di apprendimento e memoria nei ratti di più generazioni . Il fluoro è in grado di aumentare la concentrazione di ormone stimolante la tiroide (TSH) e diminuire la concentrazione di ormoni T3 e T4, producendo così ipotiroidismo in alcune popolazioni . Di conseguenza, l’utilizzo prolungato di acqua ad alta F ha il potenziale per sopprimere la funzione della ghiandola tiroidea. I cambiamenti nel livello dell’ormone tiroideo provocano lo squilibrio del sistema ossidante / antiossidante, con conseguente riduzione delle capacità di memoria di apprendimento . Evidenze sperimentali hanno mostrato che l’esposizione sub-acuta al fluoruro di sodio ad una dose di 20 ppm al giorno per via orale nel ratto per 30 giorni induce disfunzione tiroidea, compresi i macchinari sintetici soppressi della ghiandola tiroidea per produrre acidi nucleici e ormoni tiroidei, principalmente T3 e T4. Altri cambiamenti funzionali sono l’alterazione di alcune attività enzimatiche metaboliche come Na(+)-K ( + )-ATPasi, perossidasi tiroidea e 5,5′ – deiodinasi. L’anomalia strutturale dei follicoli tiroidei da intossicazione da fluoro indica chiaramente la sua manifestazione tireotossica (Tabella 1) .

Fluoro, secrezione di insulina e diabete

Il fluoro è un distruttore endocrino a basse dosi la cui tossicità è maggiore nei pazienti diabetici. Lo studio di vari ricercatori è arrivato a un punto che la resistenza all’insulina negli esseri umani causata dall’esposizione cronica al fluoro dall’acqua potabile . Secondo il Consiglio nazionale delle ricerche degli Stati Uniti, il metabolismo alterato del glucosio sembra essere associato a concentrazioni di fluoro nel siero o nel plasma di circa 0,1 ppm o superiori sia negli animali che nell’uomo. I diabetici soffrono anche ridotta massa ossea e la forza attraverso l’esposizione al fluoro. È stato affermato che l’iperglicemia indotta dal fluoro è dovuta principalmente all’aumento della glicogenolisi epatica . Lo Fluor del fluoruro inibisce la glicolisi inibendo l’enolasi con conseguente accumulazione di 2-phosphoglycerate quindi aumenta e come fa così, è equilibrato con 3-phosphoglycerate dall’enzima phosphoglucomutase. Come risultato di questo livello di glucosio nel sangue aumenta . L’impatto del fluoro sui pazienti diabetici è molto negativo perché in genere consumano quantità molto maggiori di acqua rispetto agli esseri umani medi e accumulano più fluoro che porta ad un maggiore rischio di compromissione della funzionalità renale . L’aumento della permeabilità capillare, i difetti del microcircolo e la biosintesi proteica alterata nel pancreas sono anche associati all’esposizione al fluoro . Il fluoruro inoltre causa i hypo-thyroidisms che egualmente pregiudica i diabetici con riduzione del metabolismo periferico del glucosio . In un esperimento in vitro che utilizza isolotti isolati di cellule di Langerhans, la secrezione di insulina sia basale che stimolata dal glucosio viene repressa all’aumentare delle concentrazioni di fluoro . È interessante notare che il fluoro accelera l’espressione del mRNA del recettore dell’insulina (InsR) in vitro. Esiste una relazione stretta e inversa tra la secrezione di insulina e il livello di fluoro nel sangue . Quindi, l’eccesso di esposizione al fluoro potrebbe essere una causa silenziosa del recente aumento mondiale della popolazione diabetica (Tabella 1).

Effetto del fluoro sulla salute riproduttiva

Gli effetti del fluoro sulla fertilità femminile e maschile sono ora considerati un fattore che causa problemi di infertilità, che sono attualmente una crescente preoccupazione da parte della comunità scientifica. Uno studio epidemiologico per esaminare se il fluoro potrebbe influenzare la salute riproduttiva umana utilizzando U. S. il database dei sistemi di acqua potabile ha dimostrato un’alleanza di diminuzione del tasso di fertilità totale con l’aumento dei livelli di fluoro negli individui maschi e femmine . Una maggiore esposizione al fluoro (F-) può causare gravi effetti tossici. La ricerca disponibile indica che l’alta F-esposizione è associata con i livelli aumentati dell’ormone follicolo stimolante (FSH) e dell’ormone luteinizzante (LH) ha diminuito i livelli dell’estrogeno , ha diminuito i livelli del testosterone ed i cambiamenti nella sua conversione nei suoi metaboliti potenti , ormoni tiroidei ridotti , androgeno disturbato ai rapporti dell’estrogeno (A/E) ed al ricevitore dell’estrogeno ai rapporti Le conseguenze più significative dell’esposizione al fluoro nella riproduzione maschile sono: cambiamenti nella struttura e nelle attività funzionali degli spermatozoi, interruzione della spermatogenesi e instabilità di più sistemi ormonali. È stata riportata anche una diminuzione della concentrazione circolante di testosterone nei pazienti con fluorosi scheletrica maschile . Un dato sperimentale, che coinvolge ratti femmina, ha dimostrato che, alta concentrazione di fluoro abbassa il tasso di gravidanza e il numero di impianto pure . Tali disturbi nei sistemi riproduttivi ed endocrini contribuirebbero probabilmente ad aumentare i problemi di salute riproduttiva attualmente (Tabella 1).

Effetto del fluoro sulla salute neuronale

Il fluoro può causare neurotossicità negli animali da laboratorio, compresi gli effetti sull’apprendimento e sulla memoria. La concentrazione di fluoro superiore a 1 mg / L sviluppa neurotossicità . L’esposizione al fluoro al cervello in via di sviluppo è molto più vulnerabile ai danni da sostanze tossiche che in caso di cervello maturo e può eventualmente portare a danni permanenti al cervello in via di sviluppo . Recenti ricerche hanno dimostrato che l’esposizione ad alta concentrazione di fluoro ha un effetto deleterio sulla capacità mentale dei bambini . In una meta-analisi eseguita in Cina, per rivedere gli studi sul fluoro e il QI tra il 1988 e il 2008, è stata trovata una costante e una forte associazione tra l’esposizione al fluoro e il basso QI e si è anche notato che i bambini che vivono in aree prevalenti di fluorosi hanno cinque volte maggiori probabilità di sviluppare un QI basso rispetto a Al contrario, da uno studio epidemiologico è stato rilevato che un’area ad alto fluoro aveva un quinto dell’Alzheimer che aveva un’area a basso fluoruro . Questa relazione inversa tra la possibilità di insorgenza della malattia di Alzheimer e i cambiamenti del QI richiede ulteriori chiarimenti per capire se il fluoruro da solo è coinvolto o in aggiunta altri fattori entrano in gioco anche per tali risultati (Tabella 1).

Effetto del fluoro sulla salute scheletrica e dentale

Fluorosi una condizione cronica causata da un’eccessiva assunzione di composti del fluoro caratterizzati da screziature dei denti e, se grave, calcificazione dei legamenti. Fluorosi è principalmente di due tipi’ cioè., fluorosi scheletrica e fluorosi dentale. I livelli tossici di fluoro sono stati accoppiati con un indebolimento delle ossa e un aumento delle fratture dell’anca e del polso. Il Consiglio nazionale delle Ricerche degli Stati Uniti conclude che le fratture sono per lo più associate ai livelli di fluoro di 1-4 ppm. Il consumo di fluoro a livelli superiori a questo in acqua fluorurata per un lungo periodo di tempo causa fluorosi scheletrica. In alcune aree, in particolare nel subcontinente asiatico, la fluorosi scheletrica è prevalente. Le fasi iniziali non sono clinicamente evidenti e possono essere mal diagnosticate come artrite reumatoide o spondilite anchilosante (Consiglio Nazionale delle Ricerche 2006). La fluorosi dentale è l’ipo-mineralizzazione dello smalto dei denti causata dall’assunzione di troppo fluoro durante la formazione dello smalto . Appare come una gamma di cambiamenti visivi in smalto conseguente gradi di decolorazione intrinseca del dente. La gravità della condizione dipende dalla dose, dalla durata e dall’età dell’individuo . Nella forma più mite (la forma più comune) ci sono deboli linee bianche o granelli. I casi leggermente più gravi appaiono come macchie bianche screziate, mentre la fluorosi grave è caratterizzata da scolorimento marrone e smalto fragile, snocciolato e ruvido.

La fluorosi dentale è l’ipo mineralizzazione dello smalto dei denti causata dall’ingestione di un eccessivo fluoro durante la formazione dello smalto. Nell’ambiente extracellulare dello smalto di maturazione, un eccesso di ioni fluoruro modifica la velocità con cui le proteine della matrice dello smalto (amelogenina) vengono scomposte enzimaticamente e la velocità con cui i successivi prodotti di degradazione vengono rimossi. Il fluoro può anche alterare indirettamente l’azione della proteasi attraverso una diminuzione della disponibilità di ioni calcio liberi nell’ambiente di mineralizzazione . Ciò si traduce nella formazione di smalto con meno mineralizzazione. Questo smalto ipo-mineralizzato ha alterato le proprietà ottiche e appare opaco e lusterless rispetto allo smalto normale. Salvo i casi più gravi, i denti con fluorosi sono relativamente resistenti alla carie dentale (carie), anche se possono essere di potenziale preoccupazione estetica . Un certo numero di altri effetti avversi sono stati segnalati anche, vale a dire., aumento delle dimensioni delle cellule epatiche, nefrosi, mineralizzazione miocardica e degenerazione dei tubuli seminiferi nel testicolo . La maggior parte del fluoro viene escreta attraverso i reni, pertanto è logico che quelli con funzionalità renale compromessa possano essere maggiormente a rischio di tossicità da fluoro (Tabella 1).

Dentifricio ha davvero bisogno di tanto fluoro?

Una serie di revisioni sistematiche ha suggerito che i dentifrici con una bassa concentrazione di fluoro di 250 ppm F – sono meno efficaci dei dentifrici con il fluoruro standard da 1.000-1.500 ppm per prevenire la carie nei denti permanenti . Poiché i neonati e i bambini di età inferiore ai 2 anni possono ingoiare la maggior parte del dentifricio durante la spazzolatura, i genitori devono fare attenzione all’uso di dentifricio contenente fluoro con il livello di fluoro di 1.000-1.500 ppm, poiché potrebbe dare origine alla fluorosi dello smalto degli incisivi permanenti anteriori . La fluorosi dello smalto è una circostanza che comprende dalle macchie bianche minori allo scolorimento giallo/ marrone sgradevole dello smalto, causato da assunzione eccessiva di fluoro. Come misura correttiva contro lo smalto fluorosi, alcuni produttori sono ora produce basso fluoro (meno di 600 ppm) contenente dentifrici pediatrici. Quindi, l’uso del dentifricio al fluoro nei bambini deve essere raccomandato dagli esperti dopo un’accurata calibrazione che mira a ridurre al minimo il rischio di fluorosi dal dentifricio al fluoro massimizzando i suoi benefici di prevenzione della carie.

Conclusione

Nel suo complesso il fluoro è uno dei micro nutrienti più benefici per il nostro corpo ma in eccesso può danneggiarci in molti modi. Secondo la raccomandazione dell’Organizzazione Mondiale della Sanità, l’esposizione giornaliera totale al fluoro sarebbe di circa 0,6 mg / adulto / giorno in un’area in cui non viene aggiunto fluoro all’acqua potabile e 2 mg per adulto al giorno in un’area fluorurata . Pertanto, per ottenere gli effetti benefici del fluoro, le persone devono fare attenzione prima di consumare acqua fluorurata, alimenti, sale e utilizzare dentifricio altamente fluorurato. Poiché i neonati e i bambini di età inferiore ai 2 anni possono ingoiare la maggior parte del dentifricio durante la spazzolatura, i genitori dovrebbero stare attenti. Un basso fluoruro (meno di 600 ppm) contenente dentifrici pediatrici può essere utilizzato solo per i bambini invece di dentifricio al fluoro contenente 1.000-1.500 ppm fluoruro fino a quando nuova raccomandazione implementato. Il governo dovrebbe monitorare la concentrazione di fluoro in diverse fonti di acqua potabile e acque sotterranee e una mappa approfondita del fluoro dovrebbe essere disponibile al pubblico. Per garantire se le persone hanno bisogno di integratori di fluoro o meno, il governo dovrebbe includere le linee guida internazionali/OMS in forma circolare per prevenire problemi di salute dovuti a carenza o eccesso di esposizione al fluoro. Le linee guida devono fornire una sintesi basata su prove della ricerca e dei fatti attuali per chiarire le migliori pratiche nell’uso di materiali contenenti fluoro per la sicurezza e la sicurezza della salute pubblica.

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