Impiego di indicatori chimici, biochimici e molecolari per la valutazione degli effetti indotti da contaminanti ambientali in organismi marini: dall’early warning alla previsione degli effetti a lungo termine sulle performance

Partendo da una lacuna conoscitiva inerente il nesso di causalità tra il rilascio e la determinazione dei contaminanti nell’ambiente marino da un lato, ed il reale impatto che essi potrebbero avere sui sistemi biologici dall’altro, la presente tesi si pone l'obiettivo generale del progetto di definire indicatori chimici, biochimici e molecolari per la valutazione degli effetti indotti da contaminanti ambientali in organismi marini: dall’early warning alla previsione degli effetti a lungo termine sulle performance. E' stato pertanto descritto sinteticamente il contesto normativo europeo e nazionale in riferimento ai siti contaminati con un focus sulle criticità inerenti il flusso informativo tra gli Stati Membri in relazione ai rischi associati alle diverse aree contaminate che origina dati segmentati ed eterogenei a livello comunitario e l’assenza di standard in grado di stabilire quanto un sito inquinato determini rischi significativi per la salute dell’ambiente e delle persone. Viene poi presentata l’area studio, ovvero la rada di Augusta, ricadente nel perimetro marino del Sito contaminato di Interesse Nazionale (SIN) di Augusta-Priolo Gargallo. A titolo di inquadramento generale, viene brevemente presentato il contesto storico ed etnografico insistente nella Sicilia dell’immediato dopoguerra che ha catalizzato lo sviluppo del petrolchimico siracusano. Vengono poi descritte le principali caratteristiche geologiche e morfobatimetriche del porto per una migliore comprensione dell’importanza che esso rappresenta a livello di bacino del Mediterraneo sia in termini economico-commerciali che come importante fonte di accumulo ed evasione di numerosi contaminanti. Viene in ultimo presentato il graduale processo di industrializzazione alla base della contaminazione storica. A seguire è stato descritto il disegno sperimentale. Esso ha previsto: la definizione e la realizzazione del piano di campionamento; la definizione delle specie ittiche target; la scelta dei tessuti e le successive dissezioni; il collezionamento e lo stoccaggio delle matrici in relazione alle diverse analisi a cui sono state destinate; la registrazione dei rilievi biometrici. Il campionamento è avvenuto mediante pesca selettiva con reti da posta o strascico. Per il perseguimento degli obiettivi prefissati, la definizione delle specie target ha tenuto conto, oltre che dei livelli di accumulo dei contaminanti, sedentarietà, rappresentatività e abbondanza delle specie nell’area di indagine, anche dell’appartenenza a livelli trofici differenti. Il Capitolo 5 presenta il processamento dei campioni ittici per l’analisi degli elementi in traccia e la determinazione del bioaccumulo di mercurio. Partendo dai numerosi studi pregressi, il focus è posto sul mercurio come descrittore della dimensione spaziale e temporale della contaminazione nell’area studio. Dunque, i diversi livelli di mercurio (Hg) presenti nelle specie target e interpretati come fil rouge, hanno permesso di identificare un subset di campioni per la valutazione dei numerosi biomarker selezionati per il perseguimento dell’obiettivo principale dell’indagine e descritti nei capitoli successivi. In aggiunta, il capitolo presenta la valutazione di alcuni indici di condizione quali parametri biologici utili a definire i possibili effetti dell’esposizione cronica ai contaminanti chimici sull’ittiofauna della Rada di Augusta e li mette in relazione ai livelli di bioaccumulo di Hg determinati. Nel capitolo 6 sono descritte le relazioni, ad oggi relativamente poco indagate negli organismi marini selvatici, che intercorrono tra stress ossidativo, proteine deputate allo scavenging dei radicali liberi e risposte generali dell’intero sistema antiossidante. Nello specifico, vengono definite ed attentamente integrate le risposte di biomarker “innovativi” coinvolti nei meccanismi di immunità, apoptosi, ipossia e bilancio energetico e nel metabolismo di glucosio e acidi grassi con lo scopo di individuare “sensori” dello stato metabolico la cui variazione porta a modificazioni di omeostasi e ciclo cellulare. Inoltre, vengono indagati marcatori biochimici coinvolti nel metabolismo degli acidi grassi e nella perossidazione lipidica per la valutazione dello stress ossidativo derivante dall’esposizione cronica ai contaminanti chimici presenti in concentrazioni sub-letali nell’area studio. Il capitolo 7 valida l’analisi della variazione del numero di copie di DNA mitocondriale (mtDNAcn), finora ampiamente utilizzato soprattutto nella diagnosi della cancerogenesi umana o in studi su organismi modello, come strumento per la definizione dell’impatto dei contaminanti chimici in ambiente marino quale insulto in grado di innescare stress ossidativo nelle specie esposte. Viene descritto il setup sperimentale sulle specie ittiche target ad oggi scarsamente indagate e sono riportati i risultati derivanti dai test condotti e le conseguenti osservazioni preliminari. A chiusura vengono contestualizzate le osservazioni derivanti dalla ricerca condotta con lo stato dell’arte circa l’approccio multimarker quale strumento per il monitoraggio ambientale e l’analisi del rischio associato alle pressioni antropiche in ambiente marino. Offre una sintesi integrata delle principali evidenze scientifiche osservate proponendo, da un lato, un modello di biomarcatori molecolari e biochimici quali sensori “precoci” per la definizione delle possibili ricadute, anche non visibilmente tossiche, sui sistemi biologici marini derivanti dai contaminanti chimici, dall’altro, possibili spunti di indagine per migliorare la comprensione del reale impatto che detti contaminanti potrebbero avere sui sistemi marini forieri di una gestione transidisciplinare delle aree contaminate.

Grantor dc:publisher

Università degli studi di Catania

Year dc:date

2024

Author dc:creator

• GIUGA, MARTA

Contributors dc:contributor

• PAPPALARDO, ANNA MARIA
• MANISCALCO, ROSANNA

• environmental contaminants,
• bioaccumulation of mercury
• wildlife in marine monitoring
• biomolecular marker
• oxidative stre
• mtDNAcn variation
• early warning
• multi-marker approach
• teleosts
• contaminanti ambientali
• bioaccumulo di mercurio
• fauna selvatica nel monitoraggio dell'ambiente marino
• marker biomolecolari
• stress ossidativo
• variazione di mtDNAcn
• approccio multimarker
• teleostei

Statement dc:rights

• info:eu-repo/semantics/openAccess
• license:NON PUBBLICO - Accesso privato/ristretto
• license uri:iris.PRI01

Language dc:language

ita

Handle dc:identifier

https://hdl.handle.net/20.500.11769/598200

OAI identifier oai:identifier

oai:www.iris.unict.it:20.500.11769/598200