Tossicologia e mutagenesi ambientale - Appunti Lezione 13

Tipologia dell’inquinamento

Metalli (As - Cd - Pb - Cu - Ni - Cr - Hg)

 Sostanze tossiche da lavorazioni speciali

 – Cianuri

Composti organici

 – IPA - Oli minerali (petrolio) - Detergenti

– Pesticidi (DDT, dieldrin, endrin) - Policlorobifenili (PCB)

Diossine (TCDD)

– Solventi clorurati (pentaclorofenolo - tricloroetilene -

tetracloruro di carbonio - esaclorobenzene)

Sostanze organiche putrescibili

 Microrganismi di origine fecale

 Miscela complessa

Meccanismi di autodepurazione

Gli ambienti acquatici si oppongono all’inquinamento

mediante l’attuazione di fenomemi di natura

Fisica

 – diluizione

– sedimentazione

– abrasione

Chimica

 – complessazione

– reazioni acido-base

– precipitazione – flocculazione

Biologica

 – degradazione da batteri - muffe - funghi - vermi - insetti

– ingestione da parte di organismi superiori

– assimilazione vegetale o animale

Risorse metodologiche disponibili

Degrado dell’ambiente acquatico

1. Induzione di conseguenze avverse

2. − ecosistema (direttamente)

− uomo (indirettamente)

Sviluppo di metodologie sperimentali

 – approccio analitico analisi chimico/fisiche

– approccio biologico indicatori biologici

Analisi chimico/fisiche delle acque

Ricerca a priori degli inquinanti

 – Disponibilità di metodiche analitiche adeguate

– Sensibilità e precisione delle tecniche analitiche

– Non tutti gli inquinanti risultano rilevabili

– Mancanza informazione su potenziali effetti biologici

Indicatori biologici

Organismi acquatici (vegetali od animali)

 – Rispondono alla presenza di inquinamento con

cambiamenti a livello:

molecolare - cellulare - tessuto - organismo –

 popolazione (marcatori biologici)

– Ampia distribuzione geografica

– Abitudini stanziali o territorialmente ristrette

– Facilità di campionamento

– Adattabilità a condizioni di laboratorio

– Capacità di bioaccumulo e biomagnificazione

Marcatori biologici

 – Di esposizione (addotti al DNA)

– Di effetto o danno (marcatori genotossici)

Marcatori di danno genotossico

Mutazione genica

 − Test batterici: test di Ames in s. typhimurium

Mutazione cromosomica

 − Test delle aberrazioni cromosomiche

− Test del micronucleo

Riarrangiamenti di materiale genetico

 − Test degli SCE

Frammentazione del DNA

 – Test della cometa

Approcci sperimentali impiegati

Approccio chimico (acque di scarico)

 – Estrazione/concentrazione campioni di acque

– Saggio estratto finale in test di genotossicità

– Caratterizzazione chimica di frazioni e ulteriore saggio

– Informativo momento del prelievo (istantanea)

Impiego organismi concentratori

 – Estrazione/concentrazione di tessuti

– Saggio estratto finale in test di genotossicità

Rilevamento diretto di effetti genotossici in un sistema

 cellulare di organismi acquatici

– Piante (Tradescantia - Vicia faba - Osmunda regalis)

– Vermi - Molluschi - Pesci - Anfibi

anismi acquatici e danno genotos

Sistemi cellulari impiegati

 – Cellule di apice radicale (piante acquatiche)

– Eritrociti (pesci - anfibi) - Emociti (invertebrati)

– Cellule branchiali (molluschi bivalvi)

– Cellule renali - Epatociti (pesci)

– Linee cellulari stabilizzate (pesci)

Molluschi bivalvi a)

Embrione-larva

a)

Cellule branchiali b)

b) Emociti - Mytilus edulis

a) Emociti a) Nuclei integri

b) Cellule branchiali b) DNA migrato

Pesci

Cellule branchiali – Opsanus tau Epatociti – Salmo trutta

Eritrociti - Carassius

auratus

Eritrociti - Cyprinus

carpio Leucociti – Cyprinus carpio