Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...
Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ... Rapporto annuale 2007 - Istituto di Ricerche Farmacologiche Mario ...
IRFMN INTRODUZIONE ALLE ATTIVITA' DEL DIPARTIMENTO L’attività del Dipartimento Ambiente e Salute è dedicata allo studio dei fattori ambientali rilevanti per la salute umana. Le principali linee di ricerca riguardano la rilevazione di fattori tossici nell’ambiente, la valutazione dell’esposizione umana e dei rischi per la salute, infine lo studio dei meccanismi di tossicità degli inquinanti. La valutazione della presenza di inquinanti nell’ambiente riguarda sia sostanze ben conosciute, come diossine e PCB, che nuove classi di contaminanti “non convenzionali” (interferenti endocrini, composti “naturali” potenzialmente tossici, e farmaci diffusi nell'ambiente a seguito dell’utilizzo umano o veterinario). Da questi studi è nato di recente un originale campo d’indagine, che permette di studiare i consumi di droghe d’abuso, attraverso la loro identificazione e misura nelle acque di scarico urbane e nei fiumi. Per la rilevazione di queste sostanze vengono sviluppate e utilizzate tecniche analitiche sofisticate basate sulla spettrometria di massa. Il Dipartimento è attivo nella valutazione dell’esposizione umana ai composti tossici presenti nell'ambiente e negli alimenti. La dieta, infatti, è la principale fonte di inquinanti di interesse prioritario (PCB, diossine e altri interferenti endocrini). La valutazione del rischio associato a reali situazioni di contaminazione ambientale, ha assunto di recente grande importanza. Per rispondere alla crescente richiesta d’informazione, il Dipartimento svolge un'attività di Analisi di Rischio tossicologico ed ecotossicologico, basata su studi in campo e modelli previsionali di tossicità. Studi di epidemiologia molecolare vengono utilizzati per identificare fattori genetici e/o ambientali capaci di influenzare il rischio per la salute. Si cercano inoltre nuovi “indicatori biologici” utili all’identificazione di soggetti a rischio, per poi individuare appropriate strategie di prevenzione. Nel Dipartimento è stata sviluppata una piattaforma tecnologica avanzata di proteomica, per identificare proteine differenzialmente espresse in vari comparti biologici, in diverse condizioni sperimentali e cliniche. Questo approccio in ambito tossicologico è particolarmente interessante, perché può portare alla scoperta di nuovi bioindicatori di effetto tossico o patologia, e identificare bersagli molecolari e meccanismi alla base della tossicità di inquinanti e farmaci. SCOPERTE/RISULTATI PRINCIPALI La mancanza di acido retinoico (topi knock-out per il gene della retinal deidrogenasi 1 (RALDH1) altera profondamente il profilo proteomico dell’osso, indicando cambiamenti delle proteine coinvolte nella condrogenesi ed osteoclastogenesi. La resistenza al cancerogeno ambientale 4-aminobifenile da parte di cellule uroteliali umane si esplica attraversa la deregolazione dei pathways proteici coinvolti nell’apoptosi e nel traffico di proteine di membrana. Caratterizzazione del profilo di proteine dell'osso in un modello murino di osteoporosi. Caratterizzazione del profilo di proteine epatiche in ratti esposti a TCDD. Identificazione di un sottogruppo di proteine epatiche di ratto indicative della diversa suscettibilità alla diossina. La presenza di addotti del 4-aminobifenile all’emoglobina permette di individuare soggetti non fumatori, ad elevato rischio di tumori riconducibili all’esposizione a fumo passivo. Valori di riferimento delle frequenze alleliche e genotipiche di diversi geni metabolici in una popolazione di 15000 soggetti controllo. Il polimorfismo del CYP1A1 modifica il rischio di tumore del polmone. 57 RAPPORTO ATTIVITA’ 2007
IRFMN Identificazione del polimorfismo del gene CYP2C9 come causa di grave risposta avversa alla fenitoina. Modelli virtuali disponibili on-line e simulazioni al computer per la predizione del valore di ecotossicità dei pesticidi a scopi regolatori. Un nuovo modello per l’individuazione di disruptors endocrini attraverso il docking molecolare. Cancerogenicità, mutagenicità e tossicità acuta nel mammifero, e tossicità negli organismi acquatici possono essere predetti da modelli con utilizzo di reti neurali, algoritmi genetici, data mining, fuzzy logic. Una nuova metodologia per la caratterizzazione degli odori ambientali, permette di identificare, in situazioni complesse, la fonte delle emissioni odorigene o il processo responsabile. Il consumo alimentare di quantitativi medio-elevati di pesce può causare il superamento dei limiti di sicurezza per l’assunzione giornaliera di PCB e sostanze diossino-simili. Uno stesso alimento può contenere concentrazioni di PCB e sostanze diossino-simili diverse in differenti paesi dell’UE. Identificazione di residui di droghe d'abuso e loro metaboliti nelle acque di scarico urbane e di superficie, e utilizzo dei livelli per lo studio dei consumi di droghe nella popolazione. Dimostrazione dei rischi associati all’inquinamento ambientale da farmaci. Identificazione di specifiche leggi fisiche che regolano l’inquinamento ambientale da farmaci (carico ambientale, bilancio di massa). Caratterizzazione della distribuzione dei valori di assunzione attraverso la dieta di diossine, PCB diossino-simili e PCB non diossino-simili nella popolazione generale italiana. L'assunzione di PCB è maggiore attraverso il consumo di pesce allevato rispetto al pesce libero, a causa del maggior contenuto di grasso nel pesce allevato. Sviluppo di nuovi metodi in spettrometria di massa per la misura selettiva di farmaci e droghe d’abuso in campioni ambientali. COLLABORAZIONI NAZIONALI ARPA Veneto ASL di Brescia CESTEC , Regione Lombardia, Milano CNR – IRSA CSPO-Firenze CSRA-Asti Fondazione 'S. Maugeri' Fondazione ISI, Torino INRAN-Istituto Nazionale di Ricerca sugli Alimenti e la Nutrizione Istituto Clinico Humanitas, Milano Istituto Superiore di Sanità I.Z.S.L.T - Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Lazio e Toscana Ministero dell'Ambiente Politecnico di Milano Politecnico di Torino Provincia di Vercelli Provincia Pordenone Università degli Studi di Cagliari Università degli Studi di Genova Università degli Studi di Napoli "Federico II" Università degli Studi di Palermo Università degli Studi di Pavia 58 RAPPORTO ATTIVITA’ 2007
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INTRODUZIONE ALLE ATTIVITA' DEL DIPARTIMENTO<br />
L’attività del Dipartimento Ambiente e Salute è de<strong>di</strong>cata allo stu<strong>di</strong>o dei fattori ambientali<br />
rilevanti per la salute umana. Le principali linee <strong>di</strong> ricerca riguardano la rilevazione <strong>di</strong> fattori<br />
tossici nell’ambiente, la valutazione dell’esposizione umana e dei rischi per la salute, infine lo<br />
stu<strong>di</strong>o dei meccanismi <strong>di</strong> tossicità degli inquinanti.<br />
La valutazione della presenza <strong>di</strong> inquinanti nell’ambiente riguarda sia sostanze ben conosciute,<br />
come <strong>di</strong>ossine e PCB, che nuove classi <strong>di</strong> contaminanti “non convenzionali” (interferenti<br />
endocrini, composti “naturali” potenzialmente tossici, e farmaci <strong>di</strong>ffusi nell'ambiente a seguito<br />
dell’utilizzo umano o veterinario). Da questi stu<strong>di</strong> è nato <strong>di</strong> recente un originale campo<br />
d’indagine, che permette <strong>di</strong> stu<strong>di</strong>are i consumi <strong>di</strong> droghe d’abuso, attraverso la loro<br />
identificazione e misura nelle acque <strong>di</strong> scarico urbane e nei fiumi. Per la rilevazione <strong>di</strong> queste<br />
sostanze vengono sviluppate e utilizzate tecniche analitiche sofisticate basate sulla spettrometria<br />
<strong>di</strong> massa.<br />
Il Dipartimento è attivo nella valutazione dell’esposizione umana ai composti tossici presenti<br />
nell'ambiente e negli alimenti. La <strong>di</strong>eta, infatti, è la principale fonte <strong>di</strong> inquinanti <strong>di</strong> interesse<br />
prioritario (PCB, <strong>di</strong>ossine e altri interferenti endocrini).<br />
La valutazione del rischio associato a reali situazioni <strong>di</strong> contaminazione ambientale, ha assunto<br />
<strong>di</strong> recente grande importanza. Per rispondere alla crescente richiesta d’informazione, il<br />
Dipartimento svolge un'attività <strong>di</strong> Analisi <strong>di</strong> Rischio tossicologico ed ecotossicologico, basata<br />
su stu<strong>di</strong> in campo e modelli previsionali <strong>di</strong> tossicità.<br />
Stu<strong>di</strong> <strong>di</strong> epidemiologia molecolare vengono utilizzati per identificare fattori genetici e/o<br />
ambientali capaci <strong>di</strong> influenzare il rischio per la salute. Si cercano inoltre nuovi “in<strong>di</strong>catori<br />
biologici” utili all’identificazione <strong>di</strong> soggetti a rischio, per poi in<strong>di</strong>viduare appropriate strategie<br />
<strong>di</strong> prevenzione.<br />
Nel Dipartimento è stata sviluppata una piattaforma tecnologica avanzata <strong>di</strong> proteomica, per<br />
identificare proteine <strong>di</strong>fferenzialmente espresse in vari comparti biologici, in <strong>di</strong>verse con<strong>di</strong>zioni<br />
sperimentali e cliniche. Questo approccio in ambito tossicologico è particolarmente interessante,<br />
perché può portare alla scoperta <strong>di</strong> nuovi bioin<strong>di</strong>catori <strong>di</strong> effetto tossico o patologia, e<br />
identificare bersagli molecolari e meccanismi alla base della tossicità <strong>di</strong> inquinanti e farmaci.<br />
SCOPERTE/RISULTATI PRINCIPALI<br />
La mancanza <strong>di</strong> acido retinoico (topi knock-out per il gene della retinal deidrogenasi 1<br />
(RALDH1) altera profondamente il profilo proteomico dell’osso, in<strong>di</strong>cando cambiamenti delle<br />
proteine coinvolte nella condrogenesi ed osteoclastogenesi.<br />
La resistenza al cancerogeno ambientale 4-aminobifenile da parte <strong>di</strong> cellule uroteliali umane si<br />
esplica attraversa la deregolazione dei pathways proteici coinvolti nell’apoptosi e nel traffico <strong>di</strong><br />
proteine <strong>di</strong> membrana.<br />
Caratterizzazione del profilo <strong>di</strong> proteine dell'osso in un modello murino <strong>di</strong> osteoporosi.<br />
Caratterizzazione del profilo <strong>di</strong> proteine epatiche in ratti esposti a TCDD.<br />
Identificazione <strong>di</strong> un sottogruppo <strong>di</strong> proteine epatiche <strong>di</strong> ratto in<strong>di</strong>cative della <strong>di</strong>versa<br />
suscettibilità alla <strong>di</strong>ossina.<br />
La presenza <strong>di</strong> addotti del 4-aminobifenile all’emoglobina permette <strong>di</strong> in<strong>di</strong>viduare soggetti non<br />
fumatori, ad elevato rischio <strong>di</strong> tumori riconducibili all’esposizione a fumo passivo.<br />
Valori <strong>di</strong> riferimento delle frequenze alleliche e genotipiche <strong>di</strong> <strong>di</strong>versi geni metabolici in una<br />
popolazione <strong>di</strong> 15000 soggetti controllo.<br />
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