EFFETTI BIOLOGICI DELLE MICROPLASTICHE NEL MITILO MEDITERRANEO MYTILUS GALLOPROVINCIALIS: ALTERAZIONI CELLULARI CAUSATE DA PARTICELLE COMMERCIALI E RACCOLTE IN AMBIENTE COSTIERO

L’inquinamento da microplastiche in mare è un problema riconosciuto a livello globale, in grado di influenzare lo stato di salute degli organismi, la struttura e il funzionamento degli ecosistemi. Nonostante la comprensione generale degli impatti delle microplastiche, ci sono ancora lacune nella conoscenza riguardo gli effetti specifici di questi contaminanti emergenti in condizioni ambientali realistiche. Finora, infatti, la maggior parte degli studi sugli effetti biologici delle microplastiche deriva da approcci sperimentali basati sull’uso di microplastiche commerciali/vergini, che sono scarsamente rappresentative dell’eterogeneità delle microplastiche presenti in ambiente. Questo studio mira a valutare la tossicità di diverse tipologie di microplastiche, confrontando in particolare gli effetti biologici indotti dalle microplastiche vergini con quelli causati da microplastiche ottenute da oggetti raccolti in ambiente. I mitili Mytilus galloprovincialis sono stati utilizzati come modello biologico per valutare le alterazioni a livello cellulare a carico del sistema immunitario, della neurotrasmissione e delle difese antiossidanti, utilizzando un approccio multi-biomarker al termine di un'esposizione di 14 giorni a tre tipi di miscele di microplastiche. La ghiandola digestiva, l’emolinfa e le branchie sono state analizzate per identificare differenze nella suscettibilità dei meccanismi biochimici e cellulari legati alla risposta allo stress. I risultati hanno evidenziato una maggiore reattività biologica dei parametri analizzati alle microplastiche ambientali rispetto a quelle vergini, che hanno coinvolto l’attività dell’acetilcolinesterasi (AChE) nell’emolinfa, l’integrità lisosomiale, la competenza del sistema immunitario, un aumento dello stress ossidativo e un’insorgenza generalizzata, seppur lieve, di danni al DNA. Nel complesso, questo studio ha fornito chiare evidenze circa la necessità di considerare aspetti come le miscele di polimeri e i processi di weathering nella valutazione dei rischi associati alla contaminazione da microplastiche nell’ambiente marino, per sviluppare accurate strategie di gestione e mitigazione finalizzate alla protezione degli ecosistemi marini.

Marine microplastic pollution is a globally recognized issue possibly affecting the health status of organisms and ecosystems structure and functioning. Despite the general understanding of microplastic impacts, there are still gaps in knowledge regarding the specific effects of these emerging contaminants under real-environmental conditions. So far, most of the evidence on biological effects is the result of experimental approaches based on the use of commercial/virgin microplastics, which are scarcely representative of the heterogeneity of microplastics present in the field. This study aimed to assess the toxicity of different typologies of microplastics, specifically comparing the biological effects induced by virgin microplastics with those caused by environmental ones. Mussels Mytilus galloprovincialis were chosen as biological model to evaluate alterations at cellular level on immune system, neurotransmission, and antioxidant defenses using a multi-biomarker approach following a 14-days exposure to three types of microplastic mixtures. Digestive gland, hemolymph and gills were analyzed to identify differences in the susceptibility of biochemical and cellular mechanisms related to stress response. Results highlighted harsher biological reactivity of analyzed parameters to environmental microplastics compared to virgin ones, involving acetylcholinesterase (AChE) activity in hemolymph, lysosomal integrity, immune system competence, increased oxidative stress, and a generalized, albeit slight, onset of DNA damages. Overall, this study provided clear evidence of the need to consider aspects as polymers mixtures and weathering processes when addressing the risks associated with microplastics contamination in the marine environment, to accurately develop management and mitigation strategies to protect marine ecosystems health.