Cenni storici sull'evoluzione della tossicologia ed i traguardi raggiunti. I settori della tossicologia. Terminologia di base in tossicologia. Relazione dose-risposta in tossicologia. Analisi recettoriale. Assorbimento e distribuzione di uno xenobiotico.

Assorbimento di uno xenobiotico, per via dermica, via respiratoria e via gastrointestinale. Vie secondarie di esposizione ad un tossico. Modelli tossicocinetici. Eliminazione di un tossico attraverso la via renale, biliare e polmonare. Vie secondarie di eliminazione di un tossico.

Biotrasformazione degli xenobiotici. Reazioni di ossidazione e riduzione (fase 1) Reazioni catalizzata dal citocromo P450. Caratteristiche biochimiche e molecolari del citocromo P450. Reazioni metaboliche di fase 1 catalizzate da enzimi diversi dal P450. Reazioni di coniugazione (fase 2).
Attivazione tossica. Metaboliti reattivi e legame covalente alle macromolecole. Idrocarburi alogenati attivati per riduzione, alotano e congeneri. Attivazione di composti alifatici ed aromatici Tossicità del benzene e Esano. Attivazione di composti fenolici ed aminici Tossicità del p-acetamolo. Attivazione di xenobiotici dopo reazioni di coniugazione.

Azioni tossiche dirette: step 1: interazioni dei composti chimici con le molecole target; step 2, citotossicità, lesioni tissutali e meccanismi di riparazione. Perossidazione lipidica; Danneggiamento dei sistemi redox. Danneggiamento dell'omeostasi del calcio; step 3 danni tissutali. Esempi di interazione di xenobiotici con il sistema immunitario, respiratorio, nervoso renale e gastrointestinale ed epatico.

Test di tossicità acuta, subacuta e cronica ed interpretazione dei risultati. Classificazione dei composti chimici in base alla loro tossicità. Endpoints dei test di tossicità. Dose soglia e livello alla quale non si osservano effetti dannosi (NOAEL, LOAEL). Stima della Dose Giornaliera Accettabile (ADI). Valutazione del rischio di composti cancerogeni Frasi di rischio secondo la normativa CEE. Fattori che influenzano la tossicità di un composto chimico.

Genotossicità. Reazione dei composti chimici con il materiale genetico. Mutagenesi chimica. Test di mutagenesi in organismi procarioti. Test di mutagenesi in organismi eucarioti e cellule di mammifero. Test di mutagenesi in vivo Cancerogenesi chimica. Controllo delle funzioni cellulari. Attivazione di protoncogeni. Modello a più stadi della cancerogenesi chimica. Meccansimo di azione e valutazione del rischio cancerogeno. Test di cancerogenesi in vivo, test cronico e test a breve termine. Teratogenesi chimica; test di teratogenesi in vivo.

Farmacogenetica e Farmacogenomica. Valutazione della tossicita in materiale biotecnologico, NBE e OGM.