Contaminanti Organici nei Prodotti per la Cura Personale: bioaccumulo ed effetti in vivo e in vitro su organismi acquatici e sull’uomo

Questo progetto di dottorato, nell'ambito del Programma Operativo Nazionale Ricerca e Innovazione 2014-2020 (CCI 2014IT16M2OP005), risorse FSE REACT-EU, Azione IV.4 “Dottorati e contratti di ricerca su tematiche dell’innovazione”, mira a valutare gli effetti dei contaminanti organici presenti nei prodotti per la cura della persona su modelli sperimentali acquatici invertebrati, come il Mytilus galloprovincialis, e su altre specie acquatiche, come il Sander lucioperca. I contaminanti organici sono una vasta categoria di composti che attualmente sono onnipresenti nei nostri ecosistemi acquatici e terrestri. Esiste pertanto il rischio che questi inquinanti subiscano un processo di biomagnificazione, cioè l'accumulo di sostanze tossiche negli esseri viventi che aumenta lungo la catena trofica, risultando in una concentrazione maggiore nei predatori rispetto alle prede. L'accumulo di questi inquinanti nei tessuti può causare un abbassamento delle difese immunitarie, squilibri ormonali e altre patologie che compromettono la sopravvivenza degli organismi marini e l'equilibrio dell'intero ecosistema. Inoltre, questi composti possono influenzare direttamente e indirettamente l'uomo, non solo attraverso l'esposizione diretta ma anche tramite l'alimentazione di queste specie ittiche. I molluschi bivalvi sono tra le specie più abbondanti negli ecosistemi acquatici di tutto il mondo e hanno un'importanza sia ecologica che economica. Questi organismi filtratori si nutrono di alghe, plancton e limo e, tramite la filtrazione dell'acqua, aiutano a purificare il sistema acquatico in cui vivono. Grazie alle loro caratteristiche uniche, sono utilizzati come bioindicatori della salute delle acque, poiché la loro abbondanza e capacità riproduttiva indicano un sistema idrico sano. Accumulando nel loro organismo sostanze di varia natura, comprese quelle tossiche, contribuiscono così a monitorare la qualità dell'acqua. Per la loro elevata sensibilità alle alterazioni dell'habitat, sono utilizzati come specie target per la determinazione e l'aggiornamento delle soglie legislative. Per quanto riguarda l'assunzione tramite la dieta, sappiamo che il pesce e i frutti di mare sono i principali responsabili dell'esposizione ai contaminanti organici, in particolare ai PFAS. In generale, i benefici per la salute associati al consumo di pesce sono ritenuti superiori ai rischi legati alla potenziale esposizione a determinati inquinanti ambientali. La maggior parte degli studi che valutano questi rischi si basa su analisi di specie ittiche marine e le sostanze PFAS non sono tra i contaminanti comunemente trattati. Dal punto di vista della sicurezza alimentare, i PFAS possono quindi essere considerati contaminanti di interesse emergente, anche se l'uso di alcuni PFAS è stato limitato nel corso degli anni. Inoltre, i frutti di mare tra cui rientrano i mitili e i pesci d’acqua dolce, come il luccioperca, rappresentano una parte importante nell’economia e nella alimentazione. Il progetto, nel suo insieme, mira a studiare e valutare, attraverso un approccio multidisciplinare, le risposte di questi organismi a diversi contaminanti organici, spesso presenti e di conseguenza rilasciati dai prodotti per la cura personale, presenti così nelle acque. Questo sarà fatto mediante studi sia in vivo che in vitro. La valutazione considera i livelli di contaminazione ambientale attualmente presenti a livello globale e in particolare europeo e la loro conseguente influenza all'interno della catena alimentare. Dai dati ottenuti emerge la necessità di un monitoraggio continuo dei livelli di contaminazione, attraverso la valutazione del grado di bioaccumulo e delle risposte fisiologiche di questi organismi esposti. Alla luce di quanto appena espresso, lo scopo di questo lavoro è stato quello di valutare diversi contaminanti organici (plastificanti, bisfenoli, sostanze poli- e per-fluoroalchiliche, pesticidi, farmaci, tensioattivi, conservanti ad attività antimicrobica) negli organismi acquati, e di conseguenza sull’uomo, in quanto essere in cima alla catena alimentare e direttamente coinvolto negli effetti potenzialmente nocivi di queste sostanze. E cercare inoltre di trovare alternative e composti che in co-presenza alle sostanze potenzialmente dannose per gli organismi ne riducano il loro potere tossico. Ciò è stato possibile tramite l’utilizzo di differenti tecniche: ➢ Gascromatografia accoppiata ad uno spettrometro di massa (GC-MS) per la determinazione della quantità nominale nell’organismo target e nelle acque dei contaminanti. ➢ Cromatografia liquida ad alte prestazioni accoppiata ad uno spettrometro di massa (HPLC-MS) per la determinazione della quantità nominale nell’organismo target e nelle acque dei contaminanti. ➢ Valutazione della vitalità cellulare in Mytilus galloprovincialis tramite test colorimetrici, quali il saggio di ritenzione del Rosso Neutro e il metodo di esclusione del Trypan Blue. ➢ Valutazione della attività fagocitaria in Mytilus galloprovincialis tramite test colorimetrico con Gimsa. ➢ Valutazione della capacità di Regolazione del Volume cellulare in Mytilus galloprovincialis tramite microscopia ottica. ➢ Analisi delle placche abissali in Mytilus galloprovincialis. ➢ Determinazione dei valori nutrizionali, tramite valutazione del contenuto lipidico e della composizione in acidi grassi, delle proteine totali, contenuto di carotenoidi e tocoferoli in Mytilus galloprovincialis. ➢ Valutazione del grado di Bioaccumulo del contaminante in Mytilus galloprovincialis.