Valutazione dell’efficienza di organismi modello/sperimentali per stimare lo stress ossidativo e gli effetti sulla salute indotti dall’esposizione a diverse componenti di PM

Negli ultimi anni sono stati sviluppati numerosi test acellulari e cellulari per stimare lo stress ossidativo e gli effetti sulla salute indotti dall’esposizione al PM con diverse proprietà chimico-fisiche. I test acellulari valutano il potenziale ossidativo del PM, sono rapidi e hanno costi ridotti ma non è ancora stata pienamente dimostrata la loro capacità predittiva degli effetti sulla salute del PM. I test cellulari valutano diverse risposte biologiche ma hanno tempi e costi elevati e non considerano la complessità della risposta biologica di un organismo vivente. Per superare queste criticità, studi recenti suggeriscono la valutazione di risposte biologiche in vivo di organismi modello/sperimentali direttamente esposti all’aerosol atmosferico (1, 2) poiché tengono in considerazione la complessità di un organismo completo. L’obiettivo di questo studio è quello di valutare l’efficienza di insetti (e.g. Aedes albopictus e Drosophila melanogaster) come indicatori della capacità del PM di indurre stress ossidativo e altri effetti sulla salute. A questo scopo, individui di Ae. albopictus sono stati esposti in laboratorio (ex situ) a concentrazioni crescenti (5-500 mg L-1) di polvere prodotta dall’abrasione meccanica degli impianti frenanti dei veicoli. Per ogni pool di individui sono state effettuate analisi di bioaccumulo di 40 elementi e analisi di stress ossidativo mediante determinazione spettrofotometrica del contenuto di anione superossido (•O2-), un biomarcatore della generazione di stress ossidativo. I risultati ottenuti mostrano un effetto delle polveri sul tempo di sviluppo degli individui. A partire da una concentrazione di 100 mg L-1 nessun individuo riesce a raggiungere lo stadio di pupa e in tutti i casi l’esposizione alle polveri determina un allungamento sia del tempo di sviluppo larvale che di sfarfallamento. I risultati ottenuti hanno mostrato un incremento dose-dipendente della mortalità e del bioaccumulo di Cu, Zn e di altri metalli di transizione presenti nelle polveri dei freni, noti in letteratura per innescare e catalizzare reazioni di stress ossidativo. Ae. albopictus è risultato un organismo efficiente per valutare gli effetti indotti dall’esposizione in vivo al PM. Ae. albopictus e D. melanogaster possono essere esposti in situ direttamente all’aerosol atmosferico in condizioni ambientali reali. A tal proposito, sono stati progettati dei box di esposizione che permettono di controllare la temperatura e l’umidità relativa interna al box consentendo il passaggio degli inquinanti aerodispersi dall’esterno all’interno del box. Questo metodo innovativo ha consentito l’esposizione di pool di individui di D. melanogaster a diverse sorgenti emissive di PM (i.e. riscaldamento domestico, traffico veicolare) in condizioni ambientali reali. È attualmente in corso una valutazione delle correlazioni tra la composizione chimica del PM, il suo potenziale ossidativo e lo stress ossidativo misurato sugli organismi esposti in vivo.