{"id":6725,"date":"2018-11-12T01:00:24","date_gmt":"2018-11-12T01:00:24","guid":{"rendered":"http:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/?p=6725"},"modified":"2023-05-21T21:51:32","modified_gmt":"2023-05-21T19:51:32","slug":"6725","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ocean4future.org\/savetheocean\/archives\/6725","title":{"rendered":"Livelli basali di biomarkers di esposizione a xenobiotici in Aphanius fasciatus (Teleostei, Cyprinodontidae) di Silvia Brandi"},"content":{"rendered":"tempo di lettura: <\/span> 5<\/span> minuti<\/span><\/span>

.<\/span>
\nlivello difficile<\/span><\/a>
\n.<\/span>
\nARGOMENTO: BIOLOGIA DELLE ACQUE<\/span><\/strong>
\nPERIODO: XXI SECOLO<\/span><\/strong>
\nAREA: ACQUE DOLCI E SALMASTRE<\/span><\/strong>
\nparole chiave: Aphanius fasciatus<\/p>\n

Punti di incontro tra il mare e la terraferma, gli habitat salmastri sono tra gli ambienti naturali pi\u00f9 instabili, ma anche pi\u00f9 produttivi del sistema costiero mediterraneo.<\/span> <\/strong><\/p>\n

\"12804369_515106202025417_677853649_n\"<\/p>\n

campionamento in laguna durante la ricerca<\/span><\/strong><\/p>\n

Tale instabilit\u00e0 \u00e8 legata alla estrema variabilit\u00e0 dei fattori chimico-fisici locali. In primo luogo la salinit\u00e0<\/span> <\/strong>(da qui la definizione generica di ambienti salmastri) sia con variazioni pi\u00f9 o meno accentuate a seconda della morfologia del bacino sia della presenza o meno di afflusso di acqua dolce e sbocchi al mare. Inoltre, in funzione di altri parametri (ossigeno disciolto, composizione ionica, temperatura, pH), che possono raggiungere valori estremi nelle ventiquattro ore, in funzione delle maree, dei venti, delle temperature atmosferiche, delle mareggiate e delle precipitazioni. L’alta variabilit\u00e0<\/span><\/strong> produce ricchezza e diversit\u00e0 di habitat e di biocenosi e un ambiente tanto produttivo da essere utilizzato da specie permanenti e migratorie come nursery, sia per la protezione che offrono che per l’abbondanza di nutrimento presente. La presenza di grandi biomasse con alta produzione, primaria e secondaria, rende tali ambienti economicamente importanti per la pesca, l’acquacoltura ed altre importanti attivit\u00e0 come, ad esempio, il turismo. Tali consistenti flussi di energia, se da una parte conferiscono loro importanza economica dall’altra li rendono facilmente soggetti a crisi distrofiche. Tuttavia l\u2019ampia variabilit\u00e0 dei suddetti parametri, sinergicamente con la diversificazione degli habitat, che contraddistingue gli ambienti salmastri, porta gli organismi che vi vivono a produrre degli adattamenti fisio-etologici che rendono tali ambienti particolarmente resilienti. <\/span>Nella regione mediterranea, l\u2019equilibrio estremamente complesso degli ambienti salmastri \u00e8 sempre pi\u00f9 minacciato dall’impatto delle attivit\u00e0 umane. Lo scarico incontrollato di sostanze inquinanti, un irrazionale utilizzo dell\u2019acquacoltura e l’introduzione di specie alloctone, hanno determinato gravi alterazioni di questi delicati ecosistemi.<\/p>\n

Considerazioni<\/span><\/strong><\/span>
\nLo scopo del mio lavoro di tesi \u00e8 stato quello di valutare la possibilit\u00e0 di utilizzo di Aphanius fasciatus<\/span><\/strong> (Valenciennes, 1821) come organismo sentinella in attivit\u00e0 di monitoraggio di tali ambienti di transizione, con un approccio orientato verso l\u2019impiego di biomarker. Nello specifico \u00e8 stato preso in considerazione l\u2019enzima colinesterasi, tipico biomarker di esposizione\/effetto di composti, quali organo fosforati<\/span> e carbammati, frequentemente presenti in molte formulazioni di pesticidi agricoli. <\/span><\/p>\n

\"Aphanius_fasciatus_-_Maremma\"
un tipico habitat dell’Aphanius fasciatus, nel parco della Maremma<\/span><\/strong><\/span><\/figcaption><\/figure>\n

L’Aphanius fasciatus<\/span><\/strong> \u00e8 un pesce ciprinodontide di piccola taglia, eurialino ed endemico della regione mediterranea, con una lunghezza totale che non supera i sette centimetri ed \u00e8 inoltre caratterizzato da un marcato dimorfismo sessuale. Negli ultimi anni, la specie ha assunto grande rilevanza dal punto di vista conservazionistico, a causa del<\/span> drammatico declino, e in alcuni casi anche dell\u2019estinzione, di molte popolazioni, in seguito alla degradazione degli habitat, all’inquinamento delle acque continentali e costiere, alla distruzione e riduzione delle zone salmastre e delle saline, ed all’introduzione di specie alloctone. In passato l’Aphanius fasciatus \u00e8 stato ampiamente utilizzato in studi riguardanti la variabilit\u00e0 morfologica e genetica delle sue popolazioni, ma considerando la necessit\u00e0 di impiego di organismi modello rappresentativi degli ecosistemi e di elevata valenza ecologica,<\/span> recentemente \u00e8 stato proposto come modello per il monitoraggio degli ambienti salmastri.<\/p>\n

\"silvia<\/a><\/p>\n

In questo studio l’Aphanius fasciatus \u00e8 stato utilizzato per caratterizzare i livelli basali delle attivit\u00e0 colinesterasiche (ChE), che rappresentano un biomarker di esposizione a contaminanti ad azione neuro-tossica, quali i composti appartenenti alla classe degli organofosforici e carbammati. La tossicit\u00e0 primaria di queste sostanze \u00e8 dovuta proprio alla capacit\u00e0 di inibire l\u2019attivit\u00e0 delle ChE, impedendo una corretta trasmissione degli impulsi nelle sinapsi colinergiche delle giunzioni neuromuscolari, con conseguenti disordini nel sistema nervoso-motorio. I livelli di espressione, inibizione, attivazione, trasformazione dei biomarker sono strettamente correlati ad aspetti fisiologici (ad es. lo stato di maturazione) ed ambientali (ad es. temperatura, salinit\u00e0, ossigeno disciolto, pH, livello di nutrienti, esposizione a contaminanti), e in questo studio l\u2019attenzione \u00e8 stata focalizzata soprattutto sulla salinit\u00e0, in quanto uno dei<\/span> parametri ambientali che varia maggiormente negli ambienti di transizione.<\/span><\/span>
\n
\nRicerca<\/span><\/strong><\/span>
\nCirca 50 individui, di sesso femminile, campionati nella Laguna di Orbetello (GR), sono stati trasferiti in laboratorio e adattati, attraverso passaggi graduali, a tre differenti salinit\u00e0 (15, 35 e 55 PSU) per un periodo di 28 giorni (temperatura 17-18 \u00b0C; ossigeno disciolto prossimo al valore di saturazione). Da ogni pesce sono stati poi prelevati la testa, le branchie, il pacchetto viscerale in toto e la restante porzione di muscolo comprensivo di cute. I vari tessuti e organi, dopo omogeneizzazione in tampone, sono stati centrifugati a 10000xg ed il sovranatante \u00e8 stato raccolto e utilizzato per le analisi, condotte seguendo la metodica spettrofotometrica di Ellman.
\n<\/span>
\n\u00c8 stata effettuata una caratterizzazione completa delle varie ChE utilizzando i substrati acetiltiocolina- (ATChI), butirriltiocolina- (BTChI) e propioniltiocolina-ioduro (PTChI) ed inibitori modello quali eserina solfato (inibitore generico di ChE),<\/span> BW284C51 (inibitore specifico per AChE) ed iso-OMPA (inibitore specifico per BChE). Dopo aver definito i livelli di attivit\u00e0 enzimatica con i diversi substrati nei tessuti dei pesci adattati alle varie salinit\u00e0, sono stati condotti esperimenti di esposizione in vitro utilizzando il cadmio ed il Methomyl, insetticida carbammato a largo spettro e principio attivo di diverse formulazioni commerciali autorizzate per l\u2019uso in numerose nazioni.<\/span><\/span><\/p>\n

Risultati<\/span><\/strong><\/span>
\nI risultati ottenuti dal mio studio indicano che:<\/span><\/p>\n

1) ll tessuto muscolare \u00e8 quello che presenta i maggiori livelli di attivit\u00e0 enzimatica.<\/span><\/p>\n

2) Il substrato con la maggiore affinit\u00e0 \u00e8 risultato essere ATChI, seguito da PTChI.<\/span><\/p>\n

3) Gli esperimenti con gli inibitori modello suggeriscono la preponderante presenza di AChE rispetto ad altre colinesterasi.<\/span><\/p>\n

4) Il Methomyl, carbammato di interesse commerciale, inibisce le colinesterasi in un range \u00b5M.<\/span><\/p>\n

5) L\u2019adattamento a differenti salinit\u00e0 non evidenzia variazioni statisticamente significative nei livelli basali di attivit\u00e0 colinesterasica muscolare.<\/span><\/p>\n

6) L\u2019esposizione al cadmio produce una significativa inibizione dell\u2019attivit\u00e0 colinesterasica muscolare, sebbene con meccanismo ancora incerto ed in assenza di un effetto-dose dipendente.<\/span><\/p>\n

Conclusioni<\/span><\/strong><\/span>
\nIn questo lavoro si \u00e8 scelto di prendere in considerazione l’ A. fasciatus, quale specie tipica degli ambienti salmastri, ai fini del suo utilizzo come organismo sentinella per il bio-monitoraggio ambientale di tali habitat, valutando la possibilit\u00e0 di un suo impiego nell’ottica pi\u00f9 ampia degli strumenti finalizzati a supportare le strategie di conservazione di tali ecosistemi. <\/span>Alla luce del quadro di caratterizzazione biochimica<\/span> delle colinesterasi, questo ciprinodontide sembra essere una specie promettente, che potenzialmente potrebbe essere inserita nell’elenco di specie normalmente utilizzate come organismi sentinella per il monitoraggio degli ambienti di transizione.  Tuttavia si rendono necessari ulteriori studi per definire meglio i livelli basali in funzione di altri parametri quali taglia, sesso e temperatura, nonch\u00e9 studi in vivo per poter attribuire a tali dati un significato ecologico.<\/span><\/span><\/p>\n

\"silvia-brandi\"<\/a>
dott.ssa Silvia Brandi – Universit\u00e0 di Pisa, Italy per contatti futuri: silviabrandi2012@gmail.com<\/span><\/strong><\/figcaption><\/figure>\n

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