APPROCCIO MULTIDISCIPLINARE PER LA VALUTAZIONE DELLA PERICOLOSITA' AMBIENTALE DI COMPOSTI FARMACEUTICI MEDIANTE UN OPPORTUNO MODELLO BIOLOGICO DI RIFERIMENTO PER LE ACQUE DOLCI

L’obiettivo è quello di valutare la pericolosità ambientale di alcune classi di composti farmaceutici utilizzando il bivalve Dreissena polymorpha, considerato un eccellente modello biologico di riferimento per le acque interne superficiali. Il presupposto nasce dal fatto che nell’Unione Europea vengono utilizzati circa 300.000 differenti composti farmaceutici che vengono oggigiorno considerati come dei nuovi contaminanti ambientali, in grado di determinare effetti deleteri su organismi non-target. Nonostante la presenza di questi composti sia ampiamente documentata, i loro effetti ecotossicologici sono ancora poco conosciuti. La loro pericolosità ambientale verrà valutata attraverso un approccio multidisciplinare basato sull’integrazione di diverse e moderne metodologie, quali l’analisi di biomarkers e l’analisi proteomica. Tale lavoro si propone di saggiare la pericolosità di alcuni composti appartenenti a diverse classi di farmaceutici: il gruppo degli anti-infiammatori non steroidei (FANS), gli ipo-lipemizzanti e i farmaci citostatici (anti-tumorali e anti-neoplastici), che rappresentano i gruppi più venduti o a maggior rischio ecotossicologico potenziale. I composti verranno somministrati ai bivalvi mediante prove di esposizione in condizioni controllate di laboratorio. Si provvederà poi ad applicare una batteria di biomarkers (Neutral Red Retention Assay, SCGE test, Micronucleo test, DNA diffusion test e diversi biomarkers di stress ossidativo) le cui risposte daranno una visione integrata riguardo l’effetto dei composti farmaceutici testati. L’impiego dei biomarkers sarà affiancato dall’applicazione delle "Omics techniques". Nonostante esse rappresentino un approccio estremamente potente per lo studio dell'adattamento e della risposta all’esposizione a contaminanti ambientali, in quanto permettono un’analisi su larga scala dei processi molecolari e cellulari coinvolti, in campo ecotossicologico la loro applicazione è ritenuta un approccio ancora assolutamente pionieristico. In questo progetto di ricerca annuale le cosiddette tecniche high-throughput che ci proponiamo di applicare saranno inizialmente due: valutazione delle modificazioni del pattern delle proteine citosoliche mediante analisi proteomica 2DE ed identificazione delle proteine sovra- o sotto-espresse attraverso l’impiego del GC-MALDI TOF/TOF. Tutte le informazioni ottenute, inoltre, suggeriranno una descrizione informativa dei processi biologici alterati in seguito all’esposizione a tali composti farmaceutici. Il Progetto proposto rappresenterà, quindi, una delle prime ricerche in ambito ecotossicologico sugli effetti dei composti farmaceutici su un unico modello biologico di riferimento. Inoltre, grazie alla scelta dei particolari composti da testare, verrà valutato per la prima volta sia il possibile effetto cito- e genotossico di tre delle categorie potenzialmente più pericolose, che i cambiamenti nei processi molecolari e cellulari dovuti all’esposizione a tali sostanze.