Meccanismi molecolari alla base degli effetti degli ftalati sulla competenza allo sviluppo dell'ovocita negli animali di interesse zootecnico
Progetto La contaminazione ambientale è stata correlata con alterazioni della funzionalità riproduttiva in diverse specie animali, compreso l'uomo (Colborn et al., 1993). Gli ovociti sono una popolazione cellulare permanente che può essere esposta per anni a dosaggi cronici di sostanze tossiche. Ad essi spetta il compito di dirigere la transizione dal genoma materno a quello embrionale e tale competenza è acquisita durante la crescita e la maturazione, attraverso l'immagazzinamento di trascritti e proteine necessari per sostenere lo sviluppo embrionale preimpianto (Hyttel, 1997). Ogni alterazione di questo meccanismo può causare un arresto nello sviluppo embrionale/fetale.
Gli ftalati sono contaminanti ubiquitari, usati come plastificanti in prodotti di uso comune (Latini et al., 2000; Tickner et al., 2001). La loro diffusione, insieme alla provata tossicità riproduttiva, indica la necessità di studi approfonditi sul loro meccanismo di azione.
Fra gli ftalati, i composti più rappresentati sono il Di-2-ethylexyl phthalate (DEHP) e il mono(2-ethylhexyl) phthalate (MEHP) (Huber et al., 1996; Albro, 1986). L¿esposizione a questi composti induce alterazioni nella funzionalità ovarica (Lovekamp-Swan et al., 2004) e nello sviluppo embrionale preimpianto (Aldyreva et al., 1975). Inoltre, essi influenzano negativamente la ripresa della meiosi dell'ovocita (Eimani et al., 2005; Anas et al., 2003). I meccanismi cellulari e molecolari alla base di tale fenomeno non sono stati ancora chiariti.
La presente ricerca si propone di studiare gli effetti dell'esposizione a DEHP e MEHP durante la maturazione sull'assetto nucleare e citoplasmatico dell'ovocita al momento della fecondazione e quindi la sua competenza allo sviluppo embrionale, nella specie suina. Gli ovociti saranno esposti a dosi crescenti di DEHP e MEHP durante la maturazione in vitro e successivamente fecondati e coltivati fino allo stadio di blastocisti in assenza di contaminanti.
Inizialmente verranno definite le curve dose-risposta per i due composti e identificate le dosi minime efficaci, mediante analisi di tipo quantitativo sul grado di competenza alla maturazione, fecondazione e sviluppo embrionale. In seguito saranno studiate le alterazioni genetiche ed epigenetiche alla base degli effetti osservati. In particolare, sarà analizzata l'espressione differenziale di un pannello di geni ovocitari e embrionali quali marker di qualità dell'ovocita e dello sviluppo preimpianto, mediante RT-PCR. L'organizzazione epigenetica delle cromatine parentali ed eventuali alterazioni del fenomeno di imprinting saranno analizzate mediante metodiche molecolari e immunocitochimiche. Infine, data l'elevata incidenza di anomalie cromosomiche osservate a seguito dell'esposizione ovocitaria a diversi contaminanti ambientali, i meccanismi alla base della determinazione della ploidia verranno analizzati negli ovociti esposti.