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Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Presentazione Progetto Inceneritori Bologna 13 aprile 2007 Linea 5 Valutazione degli effetti tossicologici dellaria.

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Presentazione sul tema: "Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Presentazione Progetto Inceneritori Bologna 13 aprile 2007 Linea 5 Valutazione degli effetti tossicologici dellaria."— Transcript della presentazione:

1 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Presentazione Progetto Inceneritori Bologna 13 aprile 2007 Linea 5 Valutazione degli effetti tossicologici dellaria prelevata in prossimità degli impianti di incenerimento

2 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Obiettivi intermedi Analizzare il profilo tossicologico di campioni daria prelevati in aree circostanti linceneritore a confronto con campioni daria non interessati dallimpianto Individuare i meccanismi dazione Identificare marcatori specifici dellesposizione

3 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Obiettivo finale Predizione del rischio da esposizione a impianti attualmente in funzione

4 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007

5 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Esposizione Attivazione AM Infiammazione Acuta Accumulo Particelle Fibrosi Meccanismi Epigenetici Proliferazione Cellule Epiteliali Metaplasia CANCRO Infiammazione Cronica Meccanismi Genetici

6 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Risom et al. Mutat. Res. 592: 119, 2005

7 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Le azioni: 1

8 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007

9 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Le azioni: 2

10 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Il test di Ames

11 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Test di genotossicità COMET Diventato popolare negli anni 90 Probabilmente uno dei test più usati per valutare la genotossicità 3117 lavori recensiti in PubMed Micronucleo Considerato uno dei test più affidabili per valutare la genotossicità Rete internazionale di convalidazione per esposizioni ambientali e occupazionali

12 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Le azioni: 3

13 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007

14 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Il modello BALB/c 3T3 Uno modello in grado di verificare le capacità trasformanti di composti singoli e miscele complesse e di predire la potenza cancerogena Comprende differenti test che consentono di descrivere il ruolo e il peso della miscela in esame nel processo di cancerogenesi Test di citotossicità Test di trasformazione in cellule BALB/c 3T3 Test di trasformazione in 2 fasi: iniziazione/promozione Test delle comunicazioni intercellulari GJIC Valutazione dellimpatto di promoventi sulla interazione cellula- cellula Test di chemiotassi/chemioinvasione Valutazione delle tappe tardive della cancerogenesi multifasica Test di apoptosi toxicity assessment

15 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Il modello BALB/c 3T3 Il modello: Descrive la tossicità della miscela Analizza la potenzialità cancerogena Individua relazioni dose-risposta Adatto allo studio di miscele complesse ambientali toxicity assessment

16 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Il modello BALB/c 3T3 Il test di trasformazione cellulare misura un endpoint facilmente individuabile rappresentato dal focus trasformato Il numero dei foci maligni è direttamente correlato con la dose toxicity assessment

17 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 ENDPOINT FINALE FREQUENZA DI TRASFORMAZIONE (TF) numero foci/ efficienza clonale ARPA – Eccellenza Cancerogenesi Ambientale formazione di foci

18 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Disegno sperimentale in vitro: modello 3T3 Il test di trasformazione BALB/c 3T3 Ripercorre le tappe del processo multifasico tumorale E utilizzato da molti anni come test di screening per agenti cancerogeni E ritenuto un ottimo test per discriminare tra agenti genotossici e non genotossici Ha buone capacità predittive, alta sensibilità e specificità per la valutazione di composti citotossici e non citotossici

19 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 TEST CITOTOSSICITA Effetti acuti miscela TEST TRASFORMAZIONE PM10 - PM2.5 ultrafini Effetti cronici miscela Profilo Tossicologico della miscela complessa Relazioni dose-risposta 1 sola dose 3 dosi Predizione del rischio cancerogeno 3 dosi

20 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Le azioni: 4

21 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Genomica funzionale La tecnologia microarray si basa sullabilità di ogni acido nucleico a singolo filamento di accoppiarsi alla sequenza complementare

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23 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 controlloesposto m-RNA ibridazione lavaggi scanner

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25 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Bioinformatica e Data Mining Feature Extractor Primo screening dei dati provenienti dallo scanner. Il software ha il compito di segnalare quegli spot troppo intensi, non uniformi Normalizzazione Rende confrontabili i campioni etichettati con Cy3 e Cy5 ed ibridati congiuntamente su un singolo microarray. Elimina errori sistematici dovuti a: diversa quantità di mRNA associata ad ogni marcatore diversa efficienza di incorporazione dei due marcatori diversa intensità di radiazione emessa dai due marcatori differentemente misurata dal tubo fotomoltiplicatore differenti intensità misurate in diverse parti del microarray a causa del posizionamento non perfettamente orizzontale del microarray rispetto al laser dello scanner differenze tra gruppi di spot creati da differenti penne Controllo qualità della slide Analisi statistica dei dati Maanova di R LIMMA Interpretazione biologica: GoMINER High-Throughput Integra i risultati di molteplici microarray in una singola analisi Organizza la lista di geni modulati nel contesto di Gene Ontology un database che contiene una classificazione dei geni in categorie gerarchiche basate su processo biologico, funzione molecolare e compartimento cellulare

26 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Tossicogenomica: la validità dellapproccio Lespressione genica è influenzata direttamente o indirettamente dallesposizione ambientale Lespressione di alcuni geni è essenziale per linsorgenza della malattia e della sua progressione Le variazioni nella espressione dei geni mostrano una migliore sensibilità e specificità I profili genici relativi a una specifica esposizione) possono essere usati per: Biomarcatori di esposizione Biomarcatori di rischio Biomarcatori di stadio preclinico VARIAZIONE GENE FINGERPRINT PREDIZIONE DEL RISCHIO

27 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Le azioni: 5

28 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Risk assessment Procedura per stimare la probabilità che una esposizione possa costituire un pericolo per la salute Slope factor Incremento del rischio di tumore misurato sullaspettativa di vita in risposta a una esposizione Quale risposta? Cancer potency-slope estimates

29 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Quali modelli? no a priori focus In contrast to the 1986 guidelines there is no a priori focus on animal cancer bioassay EPAs revised cancer risk guidelines, 1998 Analisi integrata di tutta levidenza scientifica Proprietà fisico-chimiche dei composti Correlazioni struttura-attività Informazioni farmacocinetiche Studi meccanicistici

30 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Focus sui modelli in vitro Limiti degli studi a lungo termine nellanimale Costi elevati Specificità di specie e di ceppo Peculiarità nelle vie di somministrazione Difficoltà nellestrapolazione alluomo Pochissimi dati su miscele complesse Interesse internazionale a trovare test alternativi REACH

31 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Dati di letteratura

32 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Dati di letteratura

33 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Dati di letteratura

34 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 La nostra esperienza

35 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007

36 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 D A C E B

37 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Campagna Estiva PostazioneNO 2 µg/m 3 HCl µg/m 3 A23<4 B16<4 C17<4 D125 E217

38 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Campagna Autunnale PostazioneNO 2 µg/m 3 HCl µg/m 3 A23<4 B51<4 C24<4 D22<4 E26<4

39 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Campagna Invernale

40 Eccellenza Cancerogenesi Ambientale Bologna 13 aprile 2007 Frequenza di trasformazione nei diversi siti


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