L’inquinamento da plastica è diventato una questione di preoccupazione globale, una minaccia per l’ecosistema e la sostenibilità. Le microplastiche (MP), particelle inferiori a 5 mm, vengono continuamente rilasciate nell’ambiente a seguito dell’usura della plastica, di conseguenza sono ubiquitarie e l'esposizione degli esseri umani a queste molecole risulta essere inevitabile. A questo proposito sono aumentate le indagini volte a mettere in evidenza la loro tossicità, in quanto è stata segnalata la presenza di MP in diversi tessuti biologici. Questo lavoro di tesi ha avuto come obiettivo quello di verificare la validità dell’utilizzo dei probiotici per mitigare la tossicità delle MP. Nello specifico, lo studio è stato condotto utilizzando lo zebrafish, un organismo modello ideale per la ricerca tossicologica. Sono state allestite 4 diete sperimentali: quella di controllo formulata per replicare la composizione approssimativa di una dieta commerciale standard per zebrafish (C), una seconda dieta alla quale sono state aggiunte MP fluorescenti (MP), nella terza formulazione alla dieta standard è stato aggiunto il probiotico Bacillus subtilis (P) e infine all’ultimo gruppo sperimentale è stata somministrata la dieta standard con l’aggiunta delle MP fluorescenti e del probiotico Bacillus subtilis (MP+P). Utilizzando il microscopio ottico a fluorescenza, sono state osservate MP sia nell’intestino che nel fegato dei gruppi che le hanno ricevute con la dieta (MP e MP+P). A livello istologico, analizzando al microscopio ottico sezioni di tessuto intestinale ed epatico, si sono potute escludere alterazioni strutturali o segni di infiammazione in tutti i gruppi sperimentali. Successivamente sono state condotte analisi molecolari che hanno permesso di studiare i livelli di alcuni biomarkers coinvolti nella regolazione di pathways responsabili dello stress ossidativo. I risultati hanno mostrato un aumento significativo della trascrizione dei geni cat, sod1, sod2 e gpx1 nel gruppo sperimentale MP, indicando un incremento della produzione di ROS. Tuttavia, la presenza del probiotico nel gruppo sperimentale MP+P ha attenuato i livelli di stress ossidativo, infatti si è osservata una minore espressione dei geni interessati nel processo di detossificazione cellulare. Nonostante saranno necessari ulteriori studi per dimostrare la capacità preventiva e terapeutica dei probiotici nei confronti degli effetti avversi derivati dall’esposizione alle MP, in base ai risultati di questo studio è possibile affermare che l’assunzione di probiotici può essere un buon punto di partenza per contrastare la tossicità da parte di MP e inquinanti assunti attraverso la dieta.
Utilizzo di probiotici come approccio innovativo per mitigare gli effetti tossici delle microplastiche assunte con la dieta
MARINELLI, MELANIA
2023/2024
Abstract
L’inquinamento da plastica è diventato una questione di preoccupazione globale, una minaccia per l’ecosistema e la sostenibilità. Le microplastiche (MP), particelle inferiori a 5 mm, vengono continuamente rilasciate nell’ambiente a seguito dell’usura della plastica, di conseguenza sono ubiquitarie e l'esposizione degli esseri umani a queste molecole risulta essere inevitabile. A questo proposito sono aumentate le indagini volte a mettere in evidenza la loro tossicità, in quanto è stata segnalata la presenza di MP in diversi tessuti biologici. Questo lavoro di tesi ha avuto come obiettivo quello di verificare la validità dell’utilizzo dei probiotici per mitigare la tossicità delle MP. Nello specifico, lo studio è stato condotto utilizzando lo zebrafish, un organismo modello ideale per la ricerca tossicologica. Sono state allestite 4 diete sperimentali: quella di controllo formulata per replicare la composizione approssimativa di una dieta commerciale standard per zebrafish (C), una seconda dieta alla quale sono state aggiunte MP fluorescenti (MP), nella terza formulazione alla dieta standard è stato aggiunto il probiotico Bacillus subtilis (P) e infine all’ultimo gruppo sperimentale è stata somministrata la dieta standard con l’aggiunta delle MP fluorescenti e del probiotico Bacillus subtilis (MP+P). Utilizzando il microscopio ottico a fluorescenza, sono state osservate MP sia nell’intestino che nel fegato dei gruppi che le hanno ricevute con la dieta (MP e MP+P). A livello istologico, analizzando al microscopio ottico sezioni di tessuto intestinale ed epatico, si sono potute escludere alterazioni strutturali o segni di infiammazione in tutti i gruppi sperimentali. Successivamente sono state condotte analisi molecolari che hanno permesso di studiare i livelli di alcuni biomarkers coinvolti nella regolazione di pathways responsabili dello stress ossidativo. I risultati hanno mostrato un aumento significativo della trascrizione dei geni cat, sod1, sod2 e gpx1 nel gruppo sperimentale MP, indicando un incremento della produzione di ROS. Tuttavia, la presenza del probiotico nel gruppo sperimentale MP+P ha attenuato i livelli di stress ossidativo, infatti si è osservata una minore espressione dei geni interessati nel processo di detossificazione cellulare. Nonostante saranno necessari ulteriori studi per dimostrare la capacità preventiva e terapeutica dei probiotici nei confronti degli effetti avversi derivati dall’esposizione alle MP, in base ai risultati di questo studio è possibile affermare che l’assunzione di probiotici può essere un buon punto di partenza per contrastare la tossicità da parte di MP e inquinanti assunti attraverso la dieta.File | Dimensione | Formato | |
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https://hdl.handle.net/20.500.12075/21171