Migliori modelli di tossicità per l’ambiente acquatico
I modelli di ligandi biotici (BLM) sono ampiamente utilizzati per predire gli effetti della composizione chimica dell’acqua sulla biodisponibilità e sulla tossicità dei metalli. Tuttavia, al momento, tali modelli computerizzati sono sviluppati per singoli metalli, senza tenere conto delle interazioni tra i metalli alla superficie delle branchie, che incidono sul loro accumulo. Nell’ambiente reale, è raro trovare i metalli isolati, mentre i legami tra accumulo di metalli e tossicità sono complessi. Il progetto METALTRANSP (Characterization of the trace metals transport and interaction mechanisms in zebrafish Danio rerio using molecular and stable isotope approaches) è stato avviato per indagare sulle interazioni tra metalli tossici ed essenziali. Il progetto si proponeva l’obiettivo generale di identificare nelle branchie del danio rerio vettori cellulari comuni, implicati nell’assorbimento di metalli dal loro ambiente complesso, utilizzando isotopi stabili e tecniche molecolari. I ricercatori hanno iniziato identificando i metalli che trasportano proteine nel danio rerio. Tali vettori sono responsabili del trasporto di metalli in traccia essenziali (rame (Cu), ferro, zinco) e non essenziali (cadmio e piombo (Pb)) durante l’esposizione a più metalli. Gli scienziati hanno anche valutato gli effetti delle interazioni di più metalli sulla compartimentalizzazione di singoli metalli in tessuti, correlando gli schemi di espressione del gene all’assunzione di metalli. Dai risultati emerge che l’aggiunta di Pb aumenta notevolmente le percentuali di assunzione di Cu. L’assunzione di Pb è associata al vettore DMT1; si è verificato un aumento dei suoi livello di espressione solo in combinazione con il Cu nella fase più tarda dell’esposizione. Tale condizione corrobora l’idea di una via di assunzione alternativa non specifica, attivata da più ioni a doppia carica. È stato dimostrato che il meccanismo di trasporto dello zinco svolge un ruolo nel processo di assunzione di Pb, in funzione della concentrazione, a causa dell’attivazione di diverse proteine trasportatrici. Questi esiti hanno dimostrato che, nel mondo reale, dove i metalli si trovano raramente isolati, il processo di accumulo in un organismo non è precisamente prevedibile in base al modello di esposizione in cui si considera un solo metallo. È stato scoperto che i metalli essenziali e non essenziali condividono le stesse vie di assorbimento, attivate in funzione delle concentrazioni dei metalli presenti. METALTRANSP fornirà nuovi dati per lo sviluppo di modelli BLM misti di metallo, utilizzabili dai soggetti che regolano l’ambiente per misurare con maggiore precisione i livelli di tossicità in ambienti acquatici.
Parole chiave
Tossicità, metalli, metalli in tracce, modello di ligando biotico, danio rerio
