Alberta Polzonetti - Francesco Palermo Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini Gilberto Mosconi Alberta Polzonetti - Francesco Palermo Dipartimento di Scienze Morfologiche e Biochimiche Comparate, Università degli Studi di Camerino, via Gentile III da Varano, 62032 Camerino (MC), Italy. gilberto.mosconi@unicam.it 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009)

1993 Interferente endocrino Endocrine disruptor Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) 1993 Interferente endocrino Endocrine disruptor Un Interferente Endocrino è una sostanza esogena, o una miscela, che altera la funzionalità del sistema endocrino, causando effetti avversi sulla salute di un organismo, oppure della sua o di una (sotto)popolazione “ (European Workshop on the Impact of Endocrine Disrupters on Human Health and Wildlife, Weybridge 2-4/12/1996).

Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) La lista degli IE raggiunge ormai l’ordine delle centinaia e comprende pesticidi (erbicidi, insetticidi, fungicidi,…), detersivi, vernici, cosmetici, sostanze chimiche industriali come la diossina e i furani, gli ftalati e gli alchilfenoli (APEs) prodotti dagli inceneritori, dalle cartiere e da processi di combustione, i policlorodifenili (PCBs) usati spesso come isolanti elettrici. Tutti questi composti possono interferire negativamente con l’omeostasi del sistema endocrino, alla base di importanti funzioni necessarie alla sopravvivenza dell’individuo (metabolismo, immunità, comportamento, sviluppo e crescita) e della specie (riproduzione).

Cervello GnRH Ipofisi Gonadotropine Gonadi Gameti Cicli biologici Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Cervello GnRH Ipofisi Gonadotropine Gonadi Gameti Cicli biologici Ormoni steroidei Caratteri sessuali Comportamento

Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) L’esposizione a molti di questi composti chimici può causare importanti patologie, sia nella donna (neoplasie della mammella, del colon, della vagina, dell’endometrio ed anomalie strutturali dell’ovidotto e dell’utero) che nell’uomo (difetti genitali alla nascita, cancro testicolare e produzione di liquido seminale scadente per quantità e motilità degli spermatozoi ed allargamento o riduzione della prostata). In questo ambito numerose iniziative sono in corso, sia a livello europeo che nazionale, volte a valutare l’entità del rischio per la salute umana.

1 parte per 1012 ossia 1 parte per 1.000.000.000.000 Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Un aspetto importante riguarda le quantità necessarie per osservare un effetto biologico: gli interferenti endocrini agiscono anche se presenti in piccolissime concentrazioni. 1 parte per 1012 ossia 1 parte per 1.000.000.000.000

Bioaccumulo Biomagnificazione Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Una caratteristica comune a molti IE è la loro natura lipofilica che li rende particolarmente stabili e persistenti nell’ambiente nonché accumulabili nei tessuti degli animali Bioaccumulo Biomagnificazione

Bioaccumulo Interferenti endocrini Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Bioaccumulo Interferenti endocrini

Biomagnificazione Interferenti endocrini Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Biomagnificazione Interferenti endocrini

25° Rassegna Agricola Centro Italia Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009)

Come valutare la presenza di interferenti endocrini Progetto OASIS (Open Adriatic Sea Integrated System) Sostegno alle produzioni responsabili della maricoltura Come valutare la presenza di interferenti endocrini Il monitoraggio dei distruttori endocrini risulta, per alcuni versi, particolarmente difficile. Il numero di IE è molto elevato (nell’ordine delle centinaia) ed emergono sempre nuovi composti. Si va perciò affermando, in maniera sempre più consistente, la necessità di utilizzare dei biomarcatori in grado di evidenziare un effetto biologico indipendentemente dalla natura delle sostanze che lo inducono.

Fegato Ovario VTG VTG Circolazione sanguigna Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Storicamente il primo biomarker utilizzato è stata la vitellogenina. La vitellogenina (VTG) è la proteina precursore delle proteine del tuorlo di tutti i vertebrati ovipari. Questa proteina viene prodotta dalle cellule del fegato sotto stimolo dell’estradiolo . E’ una proteina sesso-specifica in quanto viene prodotta soltanto dalle femmine, i maschi pur possedendo il gene, in condizioni naturali non la producono, di conseguenza la presenza di VTG nel plasma di individui maschi è indice dell’avvenuta esposizione a sostanze con effetto estrogenico. Estradiolo-17b Fegato Ovario VTG VTG Circolazione sanguigna VTG VTG VTG VTG VTG VTG

Descrizione del Programma Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Descrizione del Programma L’obbiettivo del presente programma è il biomonitoraggio delle acque dei fiumi Chienti e Potenza per valutare l’eventuale presenza di sostanze con attività estrogenica utilizzando come biomarker la vitellogenina in modelli animali.

I° Fase in vitro NO SI VTG VTG ???? VTG Controllo negativo Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Controllo negativo Controllo positivo I° Fase in vitro NO SI VTG VTG ???? VTG

II° Fase in vivo NO SI VTG VTG ???? VTG Controllo negativo Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Controllo negativo Controllo positivo II° Fase in vivo NO SI VTG VTG ???? VTG

Risultati attesi e rilevanza strategica Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Risultati attesi e rilevanza strategica Lo scopo di questa ricerca è quello di definire una mappa di presenza-assenza di sostanze con effetto estrogenico nei fiumi Chienti e Potenza. E’ ragionevole prevedere che i risultati saranno eterogenei; alcuni tratti dei fiumi mostreranno probabilmente assenza di interferenti endocrini, altri tratti potrebbero risultare più o meno contaminati da queste sostanze. In ogni caso da questo studio possono emergere delle indicazioni operative interessanti. Per quanto riguarda le aree in cui verrà evidenziata l’assenza di interferenti endocrini, questo potrebbe essere uno strumento importante di valorizzazione del territorio sia in termini genericamente ambientali sia come valore aggiunto alle produzioni agroalimentari che insistono su queste aree. Le eventuali aree in cui saranno evidenziate sostanze con attività estrogenica andranno poi monitorate in maniera più capillare in modo da intraprendere, se possibile, azioni di risanamento.

Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) Il controllo dell’eventuale presenza di Interferenti Endocrini non solo servirà a rispondere alle normative europee che saranno presto operative ma può e deve rappresentare un elemento di valorizzazione del prodotti del nostro territorio.

Grazie per l’attenzione Biomonitoraggio  sui fiumi Chienti e Potenza volto ad valutare l’eventuale presenza di interferenti endocrini 25° Rassegna Agricola Centro Italia Villa Potenza, Macerata (30 maggio-2 giugno 2009) MACERATA Grazie per l’attenzione