Agenti nervini di guerra chimica

DiJames M. Madsen, MD, MPH, University of Florida
Revisionato/Rivisto gen 2023
Visualizzazione l’educazione dei pazienti

Gli agenti nervini sono agenti di guerra chimica che agiscono direttamente sulle sinapsi nervose, aumentando tipicamente l'attività dell'acetilcolina.

Altri agenti chimici sono stati utilizzati in combattimento prima della seconda guerra mondiale, e sono talvolta chiamati agenti chimici di prima generazione. Gli agenti chimici della generazione successiva comprendono 3 tipi di agenti nervini:

  • Agenti della serie G (2a generazione)

  • Agenti della serie V (3a generazione)

  • Agenti della serie A (4a generazione)

Gli agenti della serie G, o agenti G, includono il GA (Tabun), il GB (Sarin), il GD (Soman), e il GF (Ciclosarin), che sono stati sviluppati dalla Germania nazista prima e durante la seconda guerra mondiale. A temperature ambiente, sono liquidi acquosi a elevata volatilità che presentano rischi sia per il contatto cutaneo che per l'inalazione.

Gli agenti della serie V includono il VX; questi composti sono stati sintetizzati dopo la seconda guerra mondiale. Sono liquidi persistenti con la consistenza di olio motore. Essi evaporano molto lentamente e il pericolo principale è il contatto con liquidi. Essi sono anche molto più potenti degli agenti della serie G.

Gli agenti della serie A sono agenti nervini sviluppati dall'Unione Sovietica a partire dagli anni '70. Essi sono anche chiamati agenti di Novichok e i composti rappresentativi sono A-230, A-232 e A-234, che sono liquidi ancora più persistenti degli agenti della serie V e altrettanto potenti. Un agente di serie A è stato utilizzato, nel 2018, in un tentativo di omicidio nel Regno Unito, e un altro agente della serie A è stato utilizzato nel tentativo di omicidio del 2020 contro l'attivista russo Alexei Navalny.

Nessuno di questi agenti ha un odore pronunciato o provoca un'irritazione cutanea locale. Tutti gli agenti nervini sono esteri organofosforici, come lo sono i pesticidi organofosforici. Tuttavia, gli agenti nervini sono di gran lunga più potenti; la LD50 (la quantità necessaria per causare la morte di metà delle persone che ricevono tale dose) del VX è di circa 3 mg.

Fisiopatologia delle lesioni da agenti chimici nervini

Gli agenti nervini inibiscono l'enzima acetilcolinesterasi, che idrolizza il neurotrasmettitore acetilcolina una volta che l'acetilcolina ha terminato di attivare i propri recettori in neuroni, muscoli e ghiandole. L'inibizione dell'acetilcolina E porta a un eccesso di acetilcolina in tutti i suoi recettori (crisi colinergica) che causa dapprima una maggiore attività del tessuto colpito, seguita poi nel sistema nervoso centrale e nel muscolo scheletrico da stanchezza e insufficienza del tessuto. Gli agenti nervini inibiscono i recettori ACh muscarinici e nicotinici. I recettori muscarinici per l'acetilcolina sono presenti nel sistema nervoso centrale, nei gangli autonomici, nelle fibre muscolari lisce e nelle ghiandole esocrine; i recettori nicotinici acetilcolinI sono presenti nel muscolo scheletrico.

Il legame di un agente nervino all'acetilcolina E è essenzialmente irreversibile in assenza di trattamento; il trattamento con un'ossima può rigenerare l'enzima a condizione che il legame non si sia ulteriormente stabilizzato (un processo chiamato invecchiamento) nel tempo. La maggior parte degli agenti nervini, come gli insetticidi organofosforici, richiede ore per invecchiare completamente, ma il GD (Soman) può invecchiare in maniera pressoché completa entro 10 minuti dopo essersi legato.

Sintomatologia delle lesioni da agenti chimici nervini

Le manifestazioni cliniche dipendono dallo stato dell'agente, dalla via dell'esposizione, e dalla dose.

L'esposizione al vapore sul viso provoca effetti locali come miosi, rinorrea, e broncocostrizione in pochi secondi, che poi progrediscono con tutta la gamma di manifestazioni sistemiche dell'eccesso di stimolazione colinergica.

Tuttavia, il vapore inalato provoca il collasso in pochi secondi.

Un'esposizione al liquido sulla pelle provoca dapprima effetti locali (spasmi locali, fascicolazioni, sudorazione). Gli effetti sistemici si verificano dopo un periodo di latenza che può durare fino a 18 h dopo l'esposizione a una piccola goccia di un agente nervino della serie G o V; anche dosi letali di solito impiegano fino a 20 a 30 minuti per causare sintomi e segni, che possono includere collasso improvviso e convulsioni senza preavviso. L'esposizione cutanea a un agente liquido della serie A ha un periodo di latenza che varia da ore a uno o due giorni.

I pazienti presentano del tutto (o in parte) un tossidromo colinergico o una crisi colinergica (vedi tabelle Sindrome tossica comune e Sintomi e trattamento di intossicazioni specifiche). L'iperstimolazione e l'affaticamento del sistema nervoso centrale che ne deriva portano ad agitazione, confusione, perdita di coscienza, convulsioni, per concludersi nella depressione dei centri respiratori nel midollo. L'iperstimolazione e l'affaticamento dei muscoli scheletrici che ne deriva provocano spasmi e fascicolazioni che progrediscono in debolezza e paralisi. L'iperstimolazione della muscolatura liscia attivata per via colinergica porta a miosi, broncospasmo, e iperperistalsi (con nausea, vomito e crampi), e l'iperstimolazione delle ghiandole esocrine provoca eccessiva lacrimazione, secrezioni nasali, salivazione, secrezioni bronchiali, secrezioni digestive, e sudorazione. La morte è di solito dovuta ad apnea centrale, ma anche la paralisi diretta del diaframma, il broncospasmo, e la broncorrea possono contribuire.

A lungo termine possono anche verificarsi effetti neurologici e neurocomportamentali che comprendono una sindrome che è stata chiamata malattia neuropsichiatrica cronica indotta da organofosfati e neuropatia cronica indotta dagli esteri organofosforici.

Diagnosi delle lesioni da agenti chimici nervini

  • Valutazione clinica

La diagnosi viene fatta clinicamente, anche se le analisi di laboratorio dei livelli di colinesterasi negli eritrociti o nel plasma, nonché test di laboratorio più specializzati possono confermare l'esposizione ad agenti nervini.

Smistamento

Tutte le persone con del liquido sospetto sulla pelle devono avere la priorità per la decontaminazione immediata della zona interessata. I pazienti possono essere suddivisi in gruppi in base ai segni e sintomi che presentano. Tutti i pazienti esposti ad agenti nervini che hanno una rilevante difficoltà di respirazione o effetti sistemici devono avere la priorità immediata per le cure mediche.

Trattamento delle lesioni da agenti chimici nervini

  • Anticolinergici (p. es., atropina)

  • Riattivatori di ossima (p. es., 2-PAM, MMB-4)

  • Benzodiazepine

  • Supporto ventilatorio secondo necessità

L'attenzione agli Airway (vie aeree), Breathing (respirazione), Circulation (circolo), Decontamination (decontaminazione immediata), e Drugs (farmaci) (i cosiddetti ABCDD) è fondamentale. La broncocostrizione può essere così grave che la ventilazione può non essere possibile prima che venga data l'atropina (vedi tabella Sintomi e trattamento di intossicazioni specifiche). Le vie aeree, la respirazione e la circolazione devono essere trattate nel modo standard, come discusso in Rianimazione cardiopolmonare negli adulti.

Decontaminazione

Decontaminare tutto il liquido sospetto sulla pelle il più presto possibile utilizzando la Reactive Skin Decontamination Lotion (RSDL®); si può anche usare una soluzione di ipoclorito allo 0,5%, oppure acqua e sapone. Le ferite potenzialmente contaminate richiedono ispezione, rimozione di tutti i detriti, e abbondanti risciacqui con acqua o soluzione fisiologica. Sintomi gravi e morte possono verificarsi dopo la decontaminazione cutanea perché la decontaminazione può non rimuovere completamente gli agenti nervini che vengono assorbiti attraverso la pelle.

Trattamento farmacologico

Negli Stati Uniti vengono somministrati due farmaci:

  • Atropina

  • Piridina 2-aldossima metil cloruro (2-PAM, chiamata anche pralidossima).

L'atropina blocca l'azione dell'acetilcolina sui recettori muscarinici. La 2-PAM riattiva l'acetilcolina E che è stata fosforilata dagli agenti nervini (o da insetticidi organofosforici), ma che non ha ancora subito il processo di invecchiamento. Poiché l'atropina agisce solo sui recettori muscarinici dell'acetilcolina, la 2-PAM è necessaria anche per invertire gli effetti sui muscoli scheletrici (p. es., spasmi, debolezza dei muscoli respiratori e paralisi). Il dibromuro di ossima 1,1′-metilenebis [4- [(idrossiimmino) metil] piridinio, o MMB-4, sembra essere più efficace contro una gamma più ampia di agenti nervini rispetto alla 2-PAM, e sostituirà la 2-PAM a uso militare degli Stati Uniti nei prossimi anni.

Per l'assistenza militare, preospedaliera e di assistenza per danni di massa, sono in genere utilizzati autoiniettori per uso intramuscolare; ciascuno contiene 2,1 mg di atropina e 600 mg di 2-PAM. I farmaci sono iniettati nel ventre di un grande muscolo (p. es., coscia) prima di stabilire un accesso venoso. Una volta ottenuto l'accesso EV, le dosi successive vengono somministrate EV.

I pazienti adulti con significativa difficoltà respiratoria o con effetti sistemici devono ricevere prontamente 3 dosi di 2,0 mg (se endovenose) o 2,1 mg (se si utilizza un autoiniettore) di atropina e 3 dosi di 600 mg di 2-PAM seguite immediatamente da una benzodiazepina. Il midazolam ha sostituito il diazepam come agente preferito perché il midazolam è meglio assorbito quando somministrato per via intramuscolare, ma entrambi possono essere utilizzati in base alla disponibilità. Entrambe sono somministrate a dosi di 10 mg nel trattamento dell'intossicazione da agenti nervini. L'autoiniettore di midazolam da 10 mg nuovamente sviluppato sostituirà infine l'autoiniettore diazepam per il trattamento delle convulsioni.

Ai pazienti con segni e sintomi meno gravi può essere somministrato un kit autoiniettore combinato (atropina e 2-PAM) ripetuto in 3-5 minuti se i sintomi non si risolvono; la benzodiazepina non è data automaticamente a meno che sia necessario dare 3 autoiniettori tutti in una volta. Ulteriori dosi di 2 mg di atropina sono date ogni 2-3 minuti fino a quando gli effetti muscarinici (resistenza delle vie aeree, secrezioni) si risolvono. Ulteriori dosi di 600 mg di 2-PAM possono essere somministrate ogni ora se necessario per il controllo degli effetti muscolo-scheletrici (spasmi, fascicolazioni, debolezza, paralisi). Se necessario, per le convulsioni si somministrano dosi aggiuntive di benzodiazepine. Si noti che i pazienti paralizzati possono avere crisi epilettiche, in assenza di convulsioni visibili. Si deve passare alla somministrazione EV appena possibile. I dosaggi sono aggiustati per i bambini.

Gli agenti della serie A sono difficili da trattare una volta che le vittime sono entrate in crisi colinergica; è necessario un trattamento aggressivo con atropina e ossima insieme a scopolamina 1 mg EV. Durante il periodo di latenza, le vittime devono essere decontaminate accuratamente il più presto possibile, anche se la decontaminazione, soprattutto con l'RSDL®, può essere efficace anche un'ora o due dopo l'esposizione. Si devono monitorare la frequenza cardiaca, la temperatura interna e i livelli di acetilcolina E.

Prevenzione delle lesioni da agenti chimici nervini

Se è prevista l'esposizione a un agente nervino, si deve prendere in considerazione il pretrattamento con piridostigmina bromuro 30 mg per via orale ogni 8 h. Questo composto è un carbammato anticolinesterasico reversibile. Poiché la piridostigmina si combina in modo reversibile con l'acetilcolinesterasi, in realtà protegge l'enzima dall'inibizione essenzialmente irreversibile da parte dell'agente nervino liberato successivamente; dopo che il legame reversibile è rotto, la colinesterasi rilasciata può quindi aiutare a idrolizzare l'acetilcolina in eccesso negli organi bersaglio.

La piridostigmina era originariamente destinata a una potenziale esposizione al soman (GD), un agente nervino a rapido invecchiamento, ma è ora autorizzata come pretrattamento per tutti gli agenti nervini delle serie G, V e A. Così, potrebbe anche avere senso usare la piridostigmina durante il lungo periodo di latenza dopo una sospetta esposizione ad agenti della serie A. Tuttavia, poiché la piridostigmina è anche un inibitore dell'acetilcolinesterasi, non si deve somministrare dopo l'inizio della crisi colinergica, o neanche se la frequenza cardiaca o la temperatura interna diminuiscono di > 25% rispetto ai valori basali durante il periodo latente; tali pazienti devono essere trattati per la crisi colinergica.

Le opinioni espresse in questo articolo sono quelle dell'autore e non riflettono la politica ufficiale del Department of Army, Department of Defense, o del governo degli Stati Uniti.

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