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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Programmi di ricerca simili:
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Classificazione geografica
Bibliografia
1) Andrew A., Warren A.J., Barchowsky A., Temple K.A. Klei L. Soucy N.V., O'Hara K.A. Hamilton J.W.(2003) Genomic and proteomic profiling of responses to toxic metals in human lung cells. Environ. Health Perspectives, 111: 825-838.
2) Arnesano F., Banci L., Bertini I., Ciofi-Baffoni S., Molteni E., Huffman D.L. and O'Halloran T.V. (2002) Metallochaperones and metal-trasporting ATPases: a comparative analysis of sequences and structures. Genome Research, 12: 255-271.
3) Dallinger R., Carpene' E., Dalla Via G.J. and Cortesi P. (1989) Effects of cadmium on Murex trunculus from the Adriatic Sea. I. Accumulation of metal and binding to a metallothionein-like protein. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 18: 554-561.
4) di Domenico A., La Rocca C., Rodriguez F., Conti L., Crebolli R., Crochi B., Ferri F., Iacovella N., Turrio-Baldassarri L., Ziemacki G. (1995) Ecotossicologia ed effetti biologici di inquinanti inorganici ed organici nel sistema lagunare veneziano. Caratterizzazione dei microinquinanti chimici di maggiore potenziale mutageno nei mitili e nel loro habitat. Rapporto ISTISAN,), 95(3).
5) Gaetke L.M. and Chow C.K (2003) Copper toxicity, oxidative stress and antioxidant nutrients. Toxicol. 189: 147-163.
6) Kagi J.H.R. and Kojima Y. (1987) Chemistry and biochemistry of metallothionein, in "Metallothionein II (Kagi J.H.R. and Kojima Y., eds.) Birkauser Verlag Basel, Boston Stuttgart pp. 25-61.
7) Koizumi S. and Yamada H. (2003) DNA microarray analysis of altered gene expression in cadmium exposed human cells. J. Occup. Health, 45: 331-334.
8) Koskinen H., Pehkonen P., Vehniainen E., Krasnov A., Rexroad C., Afanasyed S., Molsa H. and Oikari A. (2004) Response of rainbow trout transcriptome to model chemical contaminants. BBRC, 320: 745-753.
9)Kumar S., Pant S.C. (1984) Comparative effects of the sublethal poisoning of zinc, copper and lead on the gonads of the teleost Puntius conchonius ham. Toxicol. Lett, 23(2): 189-94.
10) Halliwell B. and Gutteridge J.M.C. (1989) Free radical in biology and medicine. Oxford: Oxford University Press.
11) Harris E.D. (2000) Cellular copper transport and metabolism. Annu. Rev.Nutr. 20: 291-310
12) Harrison M.D., Jones C.E., Solioz M. and Dameron C.T. (2000) Intracellular copper routing: the role of copper chaperones. TIBS, 25: 29-32.
13) IRSA. (1986) Criteri e Limiti per il Controllo dell’Inquinamento delle Acque - Dieci Anni di Esperienze. Quaderni n° 75.
14) Isani G., Andreani G., Kindt M., Carpenè E. (2000). Metallothioneins (MTs) in marine molluscs. Cell. Mol. Biol. 46: 311-330
15) Isani G., Andreani G., Monari M., Carpenè E. (2003). Metal concentrations (Cu, Zn and Cd) and metallothionein expression in Sparus aurata exposed to waterborne copper. J. Trace Elem. Med. Biol. 17: 17-23.
16) McGeer J.C., Szebedinszky C., McDonald D.G. and Wood C.M. (2000) Effects of chronic sublethal exposure to waterborne Cu, Cd or Zn in rainbow trout 2: tissue specific metal accumulation. Aquat. Toxicol., 50: 245-256.
17) Prohaska J.R. and Gybina A.A. (2004) Intracellular copper transport in mammals. J. Nutr. 134:1003-1004.
18) Regolamento (CE) N. 78/2005 della Commissione del 19 gennaio 2005. Modifica del Regolamento CE N. 466/2001 per quanto riguarda i metalli pesanti.
19) 11th Report on Carcinogenesis (2004) U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service, National Toxicology Program
20) Roesijadi G. (1992) Metallothionein in metal regulation and toxicity in aquatic animals. Aquat. Toxicol., 22: 81-114.
21) Scheinberg H. (1991) Copper report in: Metals and their compounds in the environment, edited by Ernest Merian, 893-908.
22) Segner et al. (2001) Cellular approaches for diagnostic effects assessment in ecotoxicology: introductory remarks to an EU-funded project. Aquatic Toxicology, 53: 153-158.
23)Serra R., Isani G., Tramontano G., Carpenè E., (1999) Seasonal dependence of cadmium and Cd-binding proteins in Mytilus galloprovincialis exposed to cadmium. Comp. Biochem. Physiol., 123C, 165-174
24) Suzuki K.T., Someya A., Komada Y. and Ogra Y. (2002) Roles of metallothionein in copper homeostasis: responses to Cu-deficient diets in mice. J. Inorg. Biochem., 88: 173-182.
25) Thophon S., Kruatrachue M., Upatham E.S., Pokethitiyook P., Sahaphong S., Jaritkhuan S. Histopathological alterations of white seabass, Lates calcarifer, in acute and subchronic cadmium exposure. Environ. Pollut., (2003), 121(3): 307-20.
26) Thornalley P. J. and Vasak M. (1985) Possible role for metallothionein in protection against radiation-induced oxidative stress. Kinetics and mechanism of its reaction with superoxide and hydroxylradicals. Biochim. Biophys. Acta, 827: 36-44.
27) Ukeda H., Maeda S., Ishii T., Sawamura M. (1997) Spectrophotometric assay for superoxide dismutase based on tetrazolium salt 3'-1-(phenylamino)-carbonyl-3, 4-tetrazolium]-bis (4-methoxy-6-nitro) benzenesulfonic acid hydrate reduction by xanthine-xanthine oxidase. Analytical Biochemistry, 251: 206-209.
28) UNEP. State of the Mediterranean marine environment. MAP Technical Report Series n° 28, (1989).
29) UNEP/FAO/WHO. Assessment of the state of pollution of the Mediterranean Sea by cadmium and cadmium compounds. MAP Technical Report Series n° 34, (1989).
30) UNEP/FAO. Assessment of the present state of pollution by cadmium, copper, zinc and lead in the Mediterranean Sea. UNEP, (1986), Document UNEP/WG. 144/11.
31) Vahter M., Berglund M., Akesson A. (2004)Toxic metals and the menopause. J. Br. Menopause Soc.,, 10(2): 60-4.
32) WHO (1992) Environmental Health Criteria 134: Cadmium. Geneva
33) Wright J., George S., Martinez-Lara E., Carpene' E. and Kindt M. (2000) Levels of cellular glutathione and metallothionein affect the toxicity of oxidative stressors in an established carp cell line. Marine Environmental Research, 50: 503-508.
Parole Chiave
RAME; CADMIO; METABOLISMO; TOSSICITÀ; TELEOSTEI; MOLLUSCHI BIVALVI

Basi molecolari delle risposte cellulari al rame e al cadmio in animali acquatici di interesse veterinario

Università degli Studi di Bologna
Abstract
Il presente progetto studierà le risposte molecolari all'esposizione ambientale a Cu e Cd in teleostei e molluschi dei mari italiani. Negli ultimi anni, nell'ambito della medicina veterinaria, si è dimostrato un interesse crescente verso la salute e la qualità di pesci e molluschi. L'interesse è principalmente collegabile sia all'aumentato consumo di prodotti ittici, conseguente ad esempio al problema della BSE, sia all'impiego di alcune specie di pesci e molluschi come modelli sperimentali; infine, alcune specie sono anche considerate come animali da compagnia.
In molti animali marini, il metabolismo e l'omeostasi di Cu e Cd a livello cellulare sono ancora poco studiati. Il Cu è un metallo traccia essenziale nei sistemi biologici, in quanto cofattore di alcuni importanti metallo-enzimi, tuttavia può diventare estremamente tossico qualora i sistemi di omeostasi non riescano a far fronte all'aumento della sua concentrazione; il Cd invece viene studiato soprattutto per la sua tossicità.

Nella presente ricerca verranno utilizzate tre specie di teleostei (orata, branzino e cefalo) diffuse nelle acque del Mediterraneo e oggetto di acquacoltura. Inoltre, verranno considerate anche due specie di bivalvi, una (mitilo) in quanto importante fonte alimentare per l'uomo e animale modello in studi ecotossicologici, l'altra (scafarca) in quanto animale bentonico a diretto contatto con i sedimenti.
I campioni verranno prelevati da tre aree del Mediterraneo >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Emilio CARPENE' Università degli Studi di BOLOGNA
Obiettivo del Programma di Ricerca
L'obiettivo principale del progetto riguarda la determinazione di alcuni parametri biochimici e tossicologici in teleostei e molluschi prelevati da tre aree del Mediterraneo e il confronto con gli stessi parametri misurati in esemplari della stessa specie esposti in condizioni controllate a Cu e Cd aggiunti nel mangime o nell'acqua.

Verranno analizzati i seguenti parametri
1) distribuzione tissutale dei due metalli;
2) isolamento, quantificazione di alcune proteine coinvolte nel metabolismo di Cu e Cd: metallotioneina (MT) e superossido dismutasi (SOD); determinazione dell'attività enzimatica di: SOD, glutatione reduttasi, glutatione perossidasi;
3) analisi dei trascritti delle proteine coinvolte nei processi di trasporto (Ctr1), accumulo (MT), utilizzo (SOD) ed escrezione (ATP-asi) di Cu e Cd;
4) danni ossidativi e capacità antiossidante totale;
5) danno e riparo del DNA.

Altri importanti obiettivi del progetto riguarderanno:
a) valutazione del rischio tossicologico tramite confronto con i valori limite stabiliti dalla normativa vigente (regolamento CE n°78/2005 della Commissione del 19 gennaio 2005);
b) valutazione delle concentrazioni ottimali di Cu nelle diete per orate e spigole di allevamento.

Per raggiungere questi obiettivi è indispensabile:
1) l'ottimizzazione del metodo per la determinazione di Cu a Cd nei campioni biologici. L'accuratezza e la precisione delle >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
I metalli traccia, così definiti perché in condizioni fisiologiche sono presenti negli organismi viventi in quantità limitata, sono generalmente suddivisi in due gruppi: il primo comprende elementi come Cu, Zn, Fe, Mn, Mg, Co, Se che, a basse concentrazioni, si comportano come micronutrienti essenziali per la vita, mentre risultano tossici a concentrazioni elevate (figura 1) include elementi non essenziali, quali Cd, Hg e Pb, che risultano estremamente dannosi per gli organismi anche a basse concentrazioni e non sembrano avere funzioni biologiche.


Figura 1 Ipotetica e semplificata rappresentazione dei meccanismi omeostatici che regolano a livello delle cellule branchiali e del tratto digerente la concentrazione di Zn, Cu, Mn e Se nei pesci. ZTL = trasportatore per l'ingresso di Zn nella cellula; ZnT1 = trasportatore per l'uscita di Zn dalla cellula; MT = metallotioneina; CTR1 = trasportatore per l'ingresso di Cu nella cellula; CP = ceruloplamina, per il trasporto del Cu nel plasma, questa proteina è sintetizzata nel trans-Golgi dove avviene anche l'unione con il metallo; DMT1 = trasportatore di ioni bivalenti, l'ingresso del Mn avviene tramite un trasportatore che appartiene a questa grande famiglia di proteine di membrana; AAT = trasportatore per gli amminoacidi, probabilmente coinvolto nell'ingresso del Se, che passa come Se-cisteina; Se-P = selenoproteina P, per l'eliminazione del Se dalla cellula.

Il Cu risulta tra i >>>