GADOlinium (Gd), an emergent contaminant, is a new threat to the living beings: a comparative study to assess its biological TOXicity in animal models (GADOTOX) - Responsabile scientifico Prof. Alessandra Santillo
PRIN: PROGETTI DI RICERCA DI RILEVANTE INTERESSE NAZIONALE – Bando 2022 PNRR Prot. P2022JLE99
Titolo del Progetto: GADOlinium (Gd), an emergent contaminant, is a new threat to the living beings: a comparative study to assess its biological TOXicity in animal models (GADOTOX)
DURATA DEL PROGETTO: 24 mesi
Responsabile scientifico: Alessandra Santillo
Ente Capofila: Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli
Enti partecipanti: Università degli studi di Messina
Settori ERC:
1. LS3_16 Functional imaging of cells and tissues
2. LS9_12 Ecotoxicology, biohazards and biosafety
3. LS8_14 Ecophysiology, from organisms to ecosystems
Obiettivi del Progetto
Oltre alla sua presenza naturale, il crescente utilizzo del gadolinio (Gd) in campo industriale e medico lo ha reso un contaminante emergente pericoloso. Tuttavia, le conoscenze scientifiche sui rischi per la salute degli esseri viventi derivanti dall’inquinamento da Gd sono ancora estremamente limitate. Questo progetto mira a investigare i meccanismi alla base degli effetti tossici del Gd utilizzando specie animali non target, tra cui mitili e pesci, come modelli di animali acquatici, e ratti come modello di mammiferi. Mitili e pesci, oltre ad essere riconosciuti a livello mondiale come bioindicatori validati nel campo dell'ecotossicologia, appartengono anche alla rete alimentare che raggiunge l’uomo come consumatore finale. È evidente che, una volta ingerito o assorbito attraverso l'acqua e/o il cibo, il Gd può potenzialmente avere effetti tossici su tutti i distretti corporei, e uno dei sistemi più sensibili è sicuramente quello riproduttivo. A questo proposito, negli ultimi decenni, è stato evidenziato un declino della qualità dei gameti e del tasso di fertilità in diversi organismi. Pertanto, mediante l'uso di approcci morfologici e molecolari, questo progetto mira a fornire informazioni sulla possibile alterazione di diverse vie metaboliche, tra cui steroidogenesi e spermatogenesi, indotta dal Gd.
In particolare, il progetto ha lo scopo di:
a) individuare le concentrazioni ambientali di Gd per caratterizzare il suo comportamento sia sotto forma di sale, come tricloruro di gadolinio (GdCl3) sia di nanoparticelle (NP), come l’ossido di gadolinio (Gd2O3) (o GdNP), in acqua dolce e marina;
b) chiarire il potenziale di bioaccumulo delle due forme di Gd nei modelli animali acquatici (cozze e pesci) e terrestri (ratti) selezionati;
c) valutare gli effetti tossici indotti dalla concentrazione ambientale di GdCl3 e GdNP sulla steroidogenesi e sulla spermatogenesi. Particolare attenzione sarà rivolta ai processi coinvolti nel controllo della qualità mitocondriale e nell'associazione mitocondri-reticolo endoplasmatico (Mitochondrial-Associated Endoplasmic Reticulum Membrane, MAM), dato il loro riconosciuto ruolo nella fertilità maschile. La conoscenza dei meccanismi molecolari/cellulari che stanno alla base del danno causato dal Gd a livello testicolare potrebbe essere utile per individuare specifici targets per il trattamento delle malattie riproduttive in futuro.
Il risultato finale del progetto sarà uno studio comparativo tra animali acquatici e terrestri, anche in termini di prospettiva evoluzionistica, per una migliore conoscenza del potenziale pericolo del Gd per la salute umana.
