Mutagenesi ambientale
Lo scopo principale delle analisi mutageniche è quello di verificare gli effetti di agenti mutageni, allo scopo di definire dei piani di intervento e minimizzare l’esposizione umana ad essi.
Il crescente livello dell´inquinamento atmosferico nelle nostre città, dovuto soprattutto ad un aumento del traffico veicolare, ha determinato una maggiore attenzione al problema "PM" e "polveri sottili", ciò ha avuto come ripercussione un impegno più intenso delle Agenzie per l´ambiente nel monitoraggio di tutti gli inquinanti aerodispersi. Il particolato atmosferico (PM), presente nell´aria delle nostre città, è una miscela complessa di diversi inquinanti, molti dei quali classificati come mutageni e/o cancerogeni. La presenza di particelle ultrafini, le più pericolose dal punto di vista sanitario, e la loro attività biologica rappresentano un importante fattore di rischio per la salute dei cittadini e vista l´esistenza di una stretta correlazione tra sostanze mutagene e cancerogene, si è resa necessaria la valutazione del potenziale mutageno a cui è sottoposta la popolazione urbana. L’interesse per le sostanze ad attività mutagena nasce dal fatto che molto spesso esse risultano essere anche cancerogene. Bisogna però precisare che non tutti i mutageni sono anche cancerogeni.
Test di mutagenesi con la pianta di Tradescantia
I test di mutagenesi sono analisi genetiche utilizzate per verificare la capacità di indurre mutazioni genetiche da parte di agenti fisici o chimici.
Esistono attualmente diverse metodologie utilizzate per l’esecuzione dei test di mutagenesi, le quali impiegano organismi diversi, tra i quali batteri (test di Ames), piante superiori ed organismi animali.
Il test di mutagenesi utilizzato presso il Laboratorio Biologico prevede l’utilizzo di una pianta superiore appartenente al genere Tradescantia, della famiglia delle Commelinaceae, particolarmente sensibile sia ad agenti mutageni presenti nell’aria che nell’acqua.
Come funziona il test con Tradescantia?
I fiori recisi di Tradescantia vengono esposti all'aria aperta per un periodo di tempo variabile (6, 24 o piú ore), in questo modo la pianta ha la capacità di assorbire attraverso i boccioli gli agenti atmosferici inquinanti e di modificare, in presenza di sostanze genotossiche e/o cancerogene, le cellule madri del suo polline. Dopodiché le infiorescenze vengono fissate ed osservate al microscopio ottico. L’organo bersaglio del test sono le cellule madri del polline, racchiuse nelle antere del fiore, cellule particolarmente sensibili alla presenza di eventuali mutageni. Il danno arrecato a livello del DNA (Acido desossiribonucleico) è visibile sotto forma di micronucleo, cioè di nucleo di piccole dimensioni, presente vicino al nucleo delle cellule. Esso deriva dalla rottura della molecola del DNA, che si frammenta durante i primi stadi della divisione cellulare.
Il test dei micronuclei di Tradescantia è stato utilizzato presso il Laboratorio biologico per monitorare l’aria sia della città di Bolzano che lungo l’autostrada del Brennero.
Procedura test di mutagenesi con la pianta di Tradescantia
In dicembre 2018 è stato pubblicato sul volume 32 della rivista Biologia ambientale l’articolo dal titolo “Towards a validation of Tradescantia micronucleus bioassay for genotoxicity monitoring in Alpine climates.”. L’articolo è stato elaborato sulla base dei dati rilevati in collaborazione con il Laboratorio analisi aria e radioprotezione (Rip. 29.8) nelle campagne di monitoraggio di qualità dell’aria, negli anni 2011 – 2014, presso 6 stazioni fisse di rilevamento dell’inquinamento dell’aria, in particolare a Cortina all’Adige, Bolzano, Merano, Laces, Chiusa e Vipiteno, mediante il test di mutagenesi ambientale “Tradescantia micronuclei test” . In parallelo alle analisi di mutagenicità, il Laboratorio analisi aria e radioprotezione provinciale ha misurato la concentrazione di diversi parametri chimico fisici, tra cui la temperatura, l’irraggiamento solare, gli ossidi di azoto (NOX) e il particolato atmosferico (PM10 e PM2,5).
Nell’arco di tre anni (2000, 2001 e 2002) è stato eseguito un monitoraggio dell’aria in quattro siti lungo l’autostrada del Brennero, mediante l’impiego del test di mutagenesi con i micronuclei di Tradescantia. Il test utilizzato può costituire un primo allarme della presenza di agenti genotossici nell’aria, poiché il bioindicatore vegetale Tradescantia permette di studiare direttamente sul luogo l’aria inquinata nella composizione reale cui tutto l’ambiente è esposto. I risultati dell'indagine sono stati pubblicati sulla rivista Acqua&Aria, rivista Nr. 9 novembre/dicembre 2005, “Mutagenicità e traffico veicolare”. L'articolo è scaricabile al seguente link.
Contatto: Laboratorio biologico
