Nuovo approccio alla valutazione del rischio chimico
Come suggerisce il nome, il verme dei fanghi Tubifex tubifex (T. tubifex) è un abitante comune dei sedimenti presenti presso laghi e fiumi. È in grado di sopravvivere in condizioni di scarsa presenza di ossigeno, pesanti livelli di inquinamento, scarsità di cibo e siccità. Tuttavia, il verme non esce indenne quando si tratta di contaminazione da metalli. Il progetto ASAP ha studiato l’impatto sul verme T. tubifex relativo ai tre metalli associati ai sedimenti, ossia rame, cadmio e nichel. I ricercatori hanno applicato il modello di soglia generale di sopravvivenza tossicocinetico-tossicodinamico (GUTS, general unified threshold model of survival) e il modello di DEBkiss ai singoli vermi. Questi sono stati estrapolati a livello di popolazione utilizzando la modellazione individual-based (IBM). I risultati hanno dimostrato che lo stress chimico indotto dai metalli causa diverse variazioni all’energia allocata per la riproduzione. Questo potrebbe essere misurato come un cambiamento della capacità riproduttiva. Lo stress da rame ha prodotto un aumento dell’energia adoperata nello sforzo riproduttivo, mentre il cadmio ha cambiato l’assegnazione dell’energia disponibile. Il nichel, invece, ha dimostrato un effetto ormetico, ove una dose inferiore di tossina provoca una risposta maggiore seguita da una risposta inferiore quando la dose viene aumentata. Ciò ha provocato un periodo riproduttivo più esteso. Con l’eccezione del nichel, in misura minore, lo stress da metalli ha causato cambiamenti nella produzione dei nuovi esemplari, il che potrebbe essere dovuto a effetti sui soggetti adulti con conseguente compromissione dell’embrione oppure a effetti sulle prime fasi di vita. L’applicazione del modello GUTS per modellizzare la sopravvivenza del verme ha rivelato che la selezione del parametro interessato, ossia la misura di dose, colpisce l’adattamento del modello. Nel caso del rame, la frazione di rame disponibile a livello metabolico ha fornito un adattamento più sensibile del modello. Il progetto ASAP ha toccato obiettivi mai raggiunti nell’applicazione di un quadro di modellizzazione per dati di serie temporali ottenuti da prove di tossicità relative a sedimenti completi e nell’inclusione della concentrazione interna di metalli, anziché di concentrazioni in scala. Un ulteriore importante aspetto riguarda l’importanza di scegliere la misura di dose più appropriata per ridurre l’incertezza del modello e scoprire gli effetti fisiologici della tossicità dei metalli. Il team di ricerca ha fiducia nell’utilizzo di questo approccio per sviluppare modelli standardizzati ai fini della valutazione del rischio chimico.
Parole chiave
Valutazione del rischio chimico, modellizzazione, T. tubifex, metallo, ASAP, misura di dose
