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Laboratorio di Tossicologia forense  

RICERCA

Caratterizzazione del profilo analitico delle Nuove Sostanze Psicoattive

Le Nuove Sostanze Psicoattive (NPS, New Psychoactive Substances) sono un eterogeneo ed esteso gruppo di molecole di natura sintetica, caratterizzate da proprietà farmaco-tossicologiche particolarmente pericolose per la salute dei consumatori.  La diffusione delle NPS è un fenomeno che sta assumendo dimensioni sempre più imponenti sia su scala mondiale che nazionale (in Italia sono già stati identificati circa 70 casi di intossicazione acuta correlati all’assunzione di NPS, con conseguente accesso dei soggetti nei reparti di pronto soccorso).

Dal 2009 il Sistema Nazionale di Allerta Precoce per le droghe esegue un monitoraggio costante per controllare la comparsa e la diffusione sul territorio italiano delle NPS e, ad oggi, sono state identificate circa 360 nuove sostanze psicoattive, tra le quali si ricordano i cannabinoidi sintetici ed i catinoni, le fenetilammine, le piperazine, le triptamine, ecc. 

Tali nuove sostanze rappresentano, per i laboratori di Tossicologia Forense, un rinnovato cimento scientifico, poiché le analisi da espletare non possono più essere circoscritte solo alle categorie chimico-farmacologiche di interesse predefinito, ma devono essere in grado di indagare un numero elevato di sostanze in costante e rapido aumento.

Le difficoltà di caratterizzazione analitica delle NPS risiedono non solo nella mancanza di standard analitici di riferimento (inesistenti o non facilmente reperibili), ma anche nella scarsa disponibilità di letteratura specialistica e di metodi di riferimento e, non da ultimo, nella limitata diffusione di metodologie ad oggi disponibili idonee a questo scopo.

Il presente progetto di ricerca si prefigge quindi l’obiettivo di mettere a punto nuove metodologie per la caratterizzazione delle NPS, in campioni biologici e non (polveri), già pervenuti all’osservazione del Laboratorio di Tossicologia Forense dell’Università degli Studi di Milano, nello specifico, provenienti dalle strutture socio-sanitarie e dalla sala autoptica, nei casi di sospetta intossicazione.

 

Studio del metabolita idrossilato del THC (11-OH-THC) in matrice cheratinica come marker di abuso di Cannabis: confronto con il THC-COOH.

La Cannabis è una delle sostanze d’abuso presenti da più tempo in Europa. La relazione europea sulla droga del 2019 redatta dall’Osservatorio Europeo sulle Droghe e le Tossicodipendenze ha stimato che i prodotti a base di Cannabis sono i più utilizzati (quasi il 20% dei 15-24enni riferisce di avere assunto Cannabis nell’ultimo anno). Ad oggi, l'analisi dei capelli per la determinazione del Δ9-tetraidrocannabinolo (THC), componente psicoattivo dei preparati a base di Cannabis, è diventata una procedura di routine nella maggior parte dei laboratori di Tossicologia Forense. Tuttavia, l'interpretazione dei risultati resta ancora un aspetto complesso. Attualmente, la valutazione del consumo di cannabinoidi è eseguita mediante l’analisi quantitativa del THC e del suo metabolita acido 11-nor-9-carbossi-Δ9-tetraidrocannabinolo (THC-COOH). Sebbene la determinazione del THC-COOH si sia dimostrata fondamentale per distinguere tra l’esposizione passiva alla Cannabis ed il consumo attivo dei suoi preparati, vi sono però alcuni svantaggi tecnici, tra cui la complessità della procedura analitica, ed interpretativi, come l’assenza di una chiara correlazione tra i quantitativi di THC assunti ed i valori di THC-COOH riscontrati. Questo studio ha lo scopo di indagare il possibile impiego dell'11-idrossi-Δ9-tetraidrocannabinolo (11-OH-THC), un altro metabolita del THC, come marker di assunzione di cannabinoidi, mediante uno studio statistico comparativo con il gold standard di riferimento THC-COOH.

Studio dei metaboliti idrossilati della cocaina nella matrice pilifera

Il laboratorio di Tossicologia Forense, si è dedicato allo studio di alcuni prodotti del metabolismo epatico della cocaina tra cui l’idrossicocaina, l’idrossibenzoilecgonina e l’idrossinorcocaina. Una nostra recente pubblicazione, in linea con la più recente letteratura di settore, ha sottolineato come essi risultino di grande importanza nel discriminare tra contaminazione passiva ed assunzione. Ulteriori approfondimenti e l’analisi di un numero elevato di campioni sono tuttavia necessari al fine di identificare dei valori soglia per questi nuovi marcatori.

 

Investigazione del metabolismo ossidativo della melanina in seguito a trattamento cosmetico del capello: il PTCA, un possibile marker per la tossicologia forense

Il principale svantaggio che caratterizza l’analisi del capello a fini forensi risiede nella possibilità di adulterazione del campione a seguito di trattamenti cosmetici di tipo ossidativo. I prodotti professionali più comuni utilizzati per la cura del capello contenenti perossido d’idrogeno quali tinture e decolorazioni, talvolta possono essere utilizzati in modo improprio al fine di alterare le caratteristiche chimico-fisiche del capello e provocando una conseguente diminuzione delle sostanze d’abuso in esso incorporate (con il rischio di incorrere in falsi negativi). A tal proposito questa linea di ricerca si pone l’obiettivo di caratterizzare l’acido pirrol-2,3,5-tricarbossilico (PTCA): un prodotto di degradazione della melanina ed un possibile marker di trattamento cosmetico ossidativo. Lo studio ha l’obiettivo di valutare i livelli di PTCA presenti nel capello naturale (non sottoposto a trattamenti cosmetici) rispetto ai capelli sottoposti a trattamento ossidativo e di verificare se tale manipolazione sia in grado di depauperare il capello dalle sostanze d’abuso.

 

Determinazione di endocannabinoidi in matrici biologiche

Gli endocannabinoidi (EC) sono una famiglia di mediatori lipidici coinvolti in molteplici funzioni biologiche. Il sistema endocannabinoide, costituito dagli EC e dai loro recettori (CB1 e CB2), rappresenta un sistema di segnalazione endogeno transiente in grado di attivarsi in caso di necessità. I numerosi effetti biologici di questi mediatori lipidici dipendono sia dal tempo di permanenza degli stessi nello spazio extracellulare, che è limitato dal rapido trasporto attivo degli EC attraverso la membrana cellulare, sia dalla loro degradazione enzimatica. Negli ultimi mesi, il laboratorio di Tossicologia Forense ha allestito e validato un metodo analitico in HPLC-MS/MS per l’identificazione e la quantificazione di 21 endocannabinoidi e di altre molecole a loro affini (i cosiddetti endocannabinoids-like compounds) al fine di studiare le implicazioni di tale sistema in diverse matrici biologiche provenienti da soggetti in condizioni fisiologiche e patologiche. Per questo progetto, il gruppo si avvale della collaborazione della Prof.ssa Pierangela Ciuffreda e della Dott.ssa Roberta Ottria del Dipartimento di Scienze Biomediche e Cliniche "L.Sacco".

 

Determinazione di metalli pesanti in pazienti affetti da malattie neurodegenerative

Studi recenti hanno evidenziato il coinvolgimento di alcuni metalli pesanti nella patogenesi delle malattie neurodegenerative (ND – Neurodegenerative Disease), i quali potrebbero rappresentare dei possibili biomarkers per il monitoraggio dell’evoluzione della malattia.

A tal fine è stata attivata una linea di ricerca con l’obiettivo di determinare con tecnica ICP-MS le concentrazioni di alcuni metalli pesanti in campioni di capelli e di urine prelevati a pazienti affetti da ND.

In collaborazione con la Prof.ssa Ferrero del Dipartimento di Scienze Biomediche per la salute.

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