Toxicity evaluation of new engineered nanomaterials in model organisms

In accordo alla definizione adottata dalla Commissione Europea nel 2011 per nanomateriale s intende un materiale naturale, casuale o prodotto contenente particelle, in uno stato slegato o come aggregato o come agglomerato e dove, per il 50% o più delle particelle nella distribuzione delle grandezze numeriche, una o più dimensioni esterne sono nell' intervallo di grandezza 1-100 nm . I nanomateriali esibiscono peculiari caratteristiche (ad es. dimensioni piccole, area di superficie molto grande, forma, carica di superficie, gruppi reattivi presenti in superficie, stato di agglomerazione) che conferiscono loro delle proprietà molto diverse da quelle possedute dal materiale della stessa composizione da cui essi derivano. A causa dell uso diffuso nei prodotti di consumo e nei prodotti industriali, i nanomateriali possono essere rilasciati nell ambiente e ciò ha sollevato molte preoccupazioni da parte degli scienziati (Royal Society and the Royal Academy of Engineering, 2004). Gli effetti che i NM esercitano sugli organismi acquatici dipendono dalle loro caratteristiche che possono essere influenzate da parametri ambientali. I NM entrano negli organismi acquatici principalmente attraverso le superfici epiteliali (come branchie, pelle, cornea) o mediante ingestione diretta (Moore, 2006). Dopo aver attraversato la membrana delle cellule, possono essere immagazzinati in vescicole, mitocondri e altri organelli all' interno delle cellule epiteliali. Possono generare specie reattive dell ossigeno, stress ossidativo, denaturazione delle proteine, citotossicità, apoptosi e necrosi (Oberdörster et al., 2005). I test ecotossicologici sui NM dovrebbero innanzitutto considerare il comportamento dei NM in ambiente acquatico e le condizioni che possono influenzare lo stato di aggregazione. Ad esempio, alcuni NM sono quasi impossibili da disperdere in acqua con i metodi fisici quali sonicazione o agitazione e può essere richiesto l uso di un agente disperdente. La scelta dell agente disperdente è problematica poiché alcuni dei disperdenti migliori da un punto di vista chimico sono anche tossici per gli organismi. La possibilità che i NM possano causare stress ossidativo nei pesci e negli invertebrati non è del tutto chiara. Bar-Ilan et al. (2009) hanno dimostrato che le nanoparticelle d argento inducono quasi il 100% di mortalità in larve di Danio rerio dopo esposizione acuta e diverse malformazioni a carico dell embrione sono state osservate. Uno studio ha dimostrato che nanoparticelle d oro (AuNPs) non sono tossiche alle concentrazioni testate e non causano anomalie nello sviluppo di embrioni di zebrafish (Asharani et al., 2010). Zhu et al. (2009) hanno osservato eventi di mortalità ed effetti di immobilizzazione su esemplari di Daphnia magna esposta a nanoparticelle di biossido di titanio (TiO2NPs) aventi dimensioni inferiori ai 20 nm. Attualmente vi è una penuria di informazioni circa i rischi a lungo termine e i potenziali meccanismi di tossicità delle nanoparticelle; l applicazione su scala industriale dei NM in molti settori della vita quotidiana solleva la questione circa la sicurezza di tali sistemi in quanto le dimensioni nanometriche sono in grado di attraversare le barriere naturali arrecando danni ai sistemi biologici. Scopo del presente progetto di tesi è la valutazione dei potenziali effetti tossici di nanomateriali ingegnerizzati su organismi acquatici impiegati come modello, mediante saggi ecotossicologici a breve e lungo termine, la ricerca di specifici biomarkers di esposizione mediante analisi immunoistochimica, western-blotting e analisi dell espressione genica.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2017

Author dc:creator

• PECORARO, ROBERTA

Contributors dc:contributor

• BRUNDO, MARIA VIOLETTA
• DI STEFANO, Agata

• immunoistochemistry, zebrafish, metallothionein,artemia salina

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:PUBBLICO - Pubblico con Copyright
• license uri:iris.PUB02

Language dc:language

eng

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/582981

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/582981