[16/05/2012] News
Gli effetti delle nanoparticelle sui mitili (pensando all'uomo)
Una ricerca tutta italiana
Un gruppo dei ricercatori italiani ha pubblicato su PlosOne un'importante studio: "Immunomodulation by Different Types of N-Oxides in the Hemocytes of the Marine Bivalve Mytilus galloprovincialis". Caterina Ciacci e Barbara Canonico dell'università di Urbino, Dagmar Bilaniĉovă, dell'università Ca' Foscari di Venezia, Rita Fabbri e Katia Cortese dell'Università di Genova hanno studiato gli effetti di contaminanti emergenti (come le nanoparticelle) sulle cozze (Mytilus galloprovincialis), valutando i parametri della risposta immunitaria e di indici biochimici utilizzati come biomarkers nei programmi di biomonotoraggio.
Il team di ricercatori sottolinea su PlosOne che «La potenziale tossicità delle nanoparticelle ingegnerizzate (Np) per l'uomo e l'ambiente rappresenta un problema emergente. Dal momento che l'ambiente acquatico rappresenta la destinazione finale per la deposizione di Np, è necessario lo sviluppo di test adeguati per valutare l'impatto potenziale delle Np sul biota acquatico. Il sistema immunitario è un obiettivo sensibile per le Np e la conservazione dell'immunità innata rappresenta una base utile per lo studio delle risposte biologiche comuni alle Np».
Oltre ai test di ecotossicità tradizionali, test più specifici, come l'immunotossicità, la genotossicità, lo stress ossidativo, possono aiutare nella comprensione dei principali meccanismi tossici e per intraprendere azioni che potrebbero essere rilevanti per diversi tipi nanoparticelle anche negli organismi acquatici. Le cozze sono quindi adatte per produrre dati sulla nano-tossicità riproducibili e affidabili, anche perché gli invertebrati rappresentano circa il 95% delle specie animali, hanno un ruolo ecologico importante, e rappresentano il potenziale trasferimento di nanoparticelle attraverso la catena alimentare.
Gli invertebrati mancano di immunità adattativa, ma sono dotati di un potente sistema immunitario innato e la conservazione dei meccanismi generali dell'immunità innata dagli invertebrati ai mammiferi è una caratteristica fondamentale che rappresenta una base utile per studiare le risposte biologiche comuni ai contaminanti ambientali, tra i quali le nanoparticelle.
I molluschi bivalvi sono un rilevante gruppo ecologico, diffuso in ambienti d'acqua dolce, estuari e marine, con molte specie commestibili, e largamente utilizzato per valutare gli effetti di diversi contaminanti. La ricerca aumenta il sostegno all'evidenza dell'ipotesi che i bivalvi possono rappresentare un gruppo target significativo per la tossicità delle Np . In questi organismi, le cellule del sangue, gli emociti, sono responsabili dell'immunità cellulo-mediata attraverso la fagocitosi e varie reazioni citotossiche. Sebbene gli emociti dei bivalvi siano estremamente eterogenei, nei Mytilus galloprovincialis gli emociti granulari rappresentano il tipo di cellula dominante e sono caratterizzati da un'elevata attività fagocitica e capacità di produzione di "oxyradical". Sono note le risposte degli emociti dei mitili a minacce batteriche, citochine, di ormoni e di una varietà di contaminanti.
Gli invertebrati marini che si nutrono di particelle in sospensione, come i bivalvi, sono particolarmente a rischio di esposizione per le Np, dato che hanno sistemi molto sviluppati per assorbire nanoparticelle o su microscala integre nella digestione intracellulare e nell'immunità cellulare. «La valutazione degli effetti delle Np sui parametri funzionali degli immunociti dei bivalvi, gli emociti, possono aiutare la comprensione dei principali meccanismi tossici e le modalità di azioni che potrebbero essere rilevanti per diversi tipi di Np negli organismi acquatici - sottolinea il teram italiano - In questo lavoro, una serie di test è stata applicata agli emociti del bivalve marino Mytilus galloprovincialis per confrontare gli effetti in vitro di differenti n-ossidi (n-TiO2, n-SiO2, n-ZnO, n-CeO2) scelti in base alla loro importanza commerciale e ambientale».
Quindi è stata eseguita la caratterizzazione chimico-fisica sia delle particelle primarie che delle sospensionidi Np artificiali in acqua di mare artificiale (Asw). «Sono stati valutati i parametri lisosomiali e mitocondriali degli emociti, la produzione di ossido nitrico, la produzione "oxyradical" e di monossido di azoto, l'attività fagocitaria, nonché captazione di Np - scrivono i ricercatori - I risultati mostrano che diversi N-ossidi hanno rapidamente suscitato risposte differenziali negli emociti in relazione alle loro proprietà chimiche, concentrazione, comportamento in acqua di mare e delle interazioni con compartimenti subcellulari».
La ricerca italiana rappresentano la più grande quantità di dati finora disponibili sugli effetti delle nanoparticelle sulle cellule degli organismi acquatici e «I risultati indicano che gli emociti dei Mytilus possono essere utilizzati come un modello adatto per lo screening dei potenziali effetti delle Np nelle cellule di invertebrati acquatici, e possono fornire una base per il futuro lavoro sperimentale per la progettazione di nanomateriali ecologicamente più sicuri».