Il riccio di mare in difesa dell'ambiente e dell'uomo

Lo studio su questo piccolo organismo modello può dare indicazioni rilevanti sulla sicurezza di nanoparticelle metalliche disperse in mare. La ricerca è stata condotta presso i laboratori dell'Ibim-Cnr di Palermo, in collaborazione con l'Università Ca' Foscari, ed è stato pubblicato su "Scientific Reports".

Immagine di pubblico dominio

Lo sviluppo delle nanotecnologie è di grande importanza in molti campi della scienza: pensate solo al loro uso come veicolo per la somministrazione di farmaci antitumorali. Sempre più ingegnerizzate e diffuse nella produzione industriale, le nanoparticelle sono, però, anche oggetto di studi di eco-compatibilità.

I ricercatori dell'Istituto di Biomedicina ed Immunologia Molecolare "Alberto Monroy" del Cnr (Ibim-Cnr) di Palermo, in collaborazione con il Dipartimento di scienze ambientali, informatica e statistica dell'Università Ca' Foscari di Venezia, hanno studiato gli effetti dell'inquinamento da nanoparticelle metalliche, in ambiente marino. Lo studio è stato condotto sulle cellule immuni del riccio di mare, Paracentrotus lividus, che fornisce interessanti indicazioni anche sulla salute umana.

Le nanoparticelle non sono tossiche per il riccio
"I risultati mostrano che le cellule immuni del riccio riconoscono le particelle di ossido di titanio come corpi estranei, innescando quindi meccanismi di protezione e difesa e cercando di eliminarle, ma senza attivare una risposta infiammatoria, che avrebbe conseguenze più gravi per l'organismo", precisa Valeria Matranga, dell'Ibim-Cnr.

I ricercatori si sono avvalsi di diverse tecniche, che hanno permesso di confermare che le particelle di ossido di titanio non sono tossiche per il riccio di mare:

• microscopia ottica (si tratta dell'osservazione tramite microscopio ottico)
• immunofluorescenza (ad antigeni o anticorpi si legano dei marcatori fluorescenti che ne permettono l'osservazione)
• immunoblotting (consente di identificare una determinata proteina in una miscela di proteine, grazie al riconoscimento da parte di specifici anticorpi)
• Real Time PCR (è un metodo che amplifica il DNA di un organismo)

Lo stato di aggregazione delle nanoparticelle in acqua di mare è stato determinato dai ricercatori dell'Università Ca' Foscari, grazie a tecniche di microscopia elettronica a trasmissione (TEM), e "light scattering" dinamico (il campione viene irradiato da un laser e la luce viene dispersa dalle particelle; l'intensità della luce dispersa varia nel tempo, poiché le particelle sono in continuo movimento; dalla fluttuazione dell'intensità della luce si può risalire alle dimensioni delle particelle).

Perché il riccio di mare
"L'impatto dei fattori di stress ambientale sulla risposta immunitaria viene esaminato in organismi a vari livelli della scala evolutiva, dalle piante all'uomo", spiega Matranga. "Il DNA del riccio di mare si è rivelato più vicino a quello umano rispetto al DNA di altri organismi modello, come roditori, pesci, vermi o il moscerino della frutta."

"Inoltre, il complesso e sofisticato sistema immunitario del riccio di mare, che riconosce i patogeni grazie ad un vasto repertorio di proteine, unito alla facilità di manipolarlo in laboratorio, lo rende ottimo per questo tipo di studi."

"Lo studio 'in vivo' è stato condotto nel pieno rispetto dei criteri 3R (Replacing, Reducing, Refining), dell'European Partnership for Alternatives Approaches to Animal Testing: è un'iniziativa della Commissione Europea per la protezione degli animali coinvolti in ricerche scientifiche".