Analisi elementare dei materiali dentali contemporanei riguardo al potenziale contenuto di berillio

Scientific Reports volume 12, numero articolo: 19119 (2022) Citare questo articolo

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L'esposizione al berillio (Be) può portare a patologie polmonari, come la malattia cronica da berillio (CBD). Questa malattia professionale è stata più diffusa tra gli odontotecnici rispetto alla popolazione non esposta. Sebbene la maggior parte dei produttori affermi che i materiali dentali sono privi di Be, questa prevalenza solleva la questione se i materiali siano completamente privi di tracce Be. Pertanto, l'obiettivo del presente studio era quello di analizzare la composizione elementare, con particolare attenzione al Be, di un'ampia gamma di materiali dentali disponibili in commercio e frequentemente utilizzati dai laboratori odontotecnici. Campioni di 32 materiali diversi sono stati raccolti e analizzati utilizzando la spettrometria di emissione ottica al plasma accoppiata induttivamente (ICP-OES) e la spettroscopia di fluorescenza a raggi X. I risultati hanno mostrato che il contenuto di Be era inferiore al limite di quantificazione in tutti i campioni inclusi (< 0,00005 massa-%). Pertanto si può concludere che eventuali tracce di Be erano al di sotto della rilevanza clinica nei materiali dentali. L’esposizione degli odontotecnici a fonti alternative di Be dovrebbe essere ulteriormente valutata.

Il berillio (Be) è un elemento chimico e un metallo leggero presente in natura che trova applicazione industriale nell'elettronica, nell'aerospaziale e nelle apparecchiature di difesa1,2,3. Nel campo dell'odontoiatria, il Be è stato utilizzato nelle leghe di nichel-cromo4,5 con contenuti fino a 2,05 massa%6 per la fabbricazione di ricostruzioni protesiche. Be riduce la temperatura di fusione, diminuisce la tensione superficiale e aumenta la forza di adesione tra metalli e ceramica7. Inoltre migliora la colabilità e la lucidabilità delle leghe non preziose.

La produzione e la lavorazione di materiali contenenti Be sono altamente tossiche e i lavoratori sono esposti all’inalazione di particelle, fumi o soluzioni di Be8. Una breve esposizione può portare allo sviluppo di una condizione rara chiamata berilliosi acuta9, mentre il contatto a lungo termine può causare sensibilizzazione al Be (BeS)10 e malattia cronica al Be (CBD), nota anche come berilliosi cronica10,11. Una dichiarazione ufficiale dell'American Thoracic Society ha valutato la prevalenza della BeS tra lo 0,9 e il 14,6% e del CBD tra lo 0,0 e il 7,8%1. La BeS rappresenta una risposta immunologicamente mediata all'elemento metallico senza evidenza di malattia, mentre il CBD è considerato una condizione polmonare professionale incurabile e viene spesso diagnosticato erroneamente con sarcoidosi o altri disturbi polmonari granulomatosi10. I sintomi del CBD sono tosse, dispnea, affaticamento, febbre, sudorazione notturna e perdita di peso3,8 con potenziale progressione fino alla perdita della funzione respiratoria12. Un'anamnesi di esposizione professionale al Be, la positività al test di proliferazione dei linfociti al berillio (BeLPT) e un esame bioptico, che conferma un'infiammazione granulomatosa dei polmoni, sono considerati segni per la diagnosi definitiva di CBD1. I periodi di incubazione possono durare fino a tre decenni13. A causa delle prove disponibili di cancerogenicità negli esseri umani e del rischio di sviluppare cancro ai polmoni in seguito all'esposizione professionale, i composti Be e Be sono stati classificati anche come cancerogeni di categoria 1 dall'Agenzia internazionale per la ricerca sul cancro14.

Come conseguenza della maggiore esposizione professionale al Be nei laboratori odontotecnici, gli odontotecnici sembrano correre un rischio maggiore di sviluppare principalmente CBD8,15,16,17,18. Pertanto, per proteggere i lavoratori, l'Amministrazione per la sicurezza e la salute sul lavoro ha recentemente stabilito un nuovo limite di 0,2 µg di Be per metro cubo di aria per una durata di esposizione di otto ore o di < 2 µg di Be per metro cubo di aria per più di 15 ore. min18. Secondo l’attuale standard ISO per restauri fissi e rimovibili (ISO 22674:2016), il valore limite per Be nei materiali metallici è 0,02% (frazione di massa)19. L'esposizione al Be è considerata l'agente causale dello sviluppo del CBD e non è chiaro il motivo per cui gli odontotecnici potrebbero essere maggiormente colpiti. Pertanto, il presente studio mirava a determinare la composizione elementare dei materiali dentali comunemente usati e a valutare l'esatta quantità di Be. Sono state incluse sia leghe di metalli non preziosi che preziose utilizzate per fabbricare ricostruzioni protesiche. Inoltre, sono stati analizzati diversi tipi di ceramiche dentali, leghe di titanio, polimetilmetacrilato (PMMA), polietere etere chetone (PEEK) e policarbonato. La spettrometria di emissione ottica-plasma accoppiata induttivamente (ICP-OES) rappresenta una tecnica analitica altamente sensibile con ampia copertura elementare ed è stata applicata nel presente studio20,21 L'ipotesi nulla alla concettualizzazione dello studio presupponeva che i materiali valutati contenessero tracce di Be.