IL SIGNIFICATO DELLE CIANOTOSSINE NELLE ACQUE. Dott.ssa Anna Molinari - LABORATORIO DI PREVENZIONE ASL LECCO

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1 IL SIGNIFICATO DELLE CIANOTOSSINE NELLE ACQUE Dott.ssa Anna Molinari - LABORATORIO DI PREVENZIONE ASL LECCO

2 Le CIANOTOSSINE sono sostanze prodotte dai CIANOBATTERI, microrganismi procarioti, fotosintetici che presentano un alta differenziazione e caratteristiche di adattamento tali da renderli ubiquitari; tuttavia il maggior numero di specie si trova nelle acque dolci. Sono prodotti endocellulari che vengono liberati in momenti di difficoltà della colonia cianobatterica per ridurre o eliminare la concorrenza sull utilizzo di luce e nutrienti. MICROCISTINE CIANOBATTERI

3 In particolari condizioni ambientali (temperatura, ph, illuminazione, nutrienti) si può verificare un incontrollata proliferazione (densità superiore a 1000 cell/ml) che prende il nome di FIORITURA ALGALE. Nella fase di senescenza della fioritura, quando i nutrienti o altri fattori diventano limitanti, alcuni ceppi di cianobatteri liberano le cianotossine con conseguenze per gli organismi acquatici e anche per l uomo. Le fioriture nelle acque dolci destinate al consumo umano stanno diventando un problema crescente in tutto il mondo ITALIA compresa.

4 MODALITA DI ESPOSIZIONE UMANA ORALE: ingestione di acqua potabile e di acqua durante l attività balneare; alimenti (organismi acquatici; prodotti vegetali); integratori alimentari AEREA: inalazione di aerosol durante attività ricreative, professionali etc CONTATTO: durante attività ricreative, professionali etc EMODIALISI: utilizzo di acqua contaminata

5 LE CIANOTOSSINE O TOSSINE ALGALI Le tossine riscontrate con maggior frequenza nelle acque italiane sono nell ordine: 1) MICROCISTINE 2) ANATOSSINE 3) SAXITOSSINE Epatotossine Neurotossine

6 MICROCISTINE Le microcistine agiscono come agenti inibitori di alcuni enzimi (proteinfosfatasi 1, 2 A e 3) presenti in tutti gli organismi viventi. L inibizione di questi enzimi si traduce nell attivazione di una serie di processi metabolici che hanno risvolti ACUTI e CRONICI. Effetti acuti: disgregazione delle membrane citoplasmatiche I danni istologici acuti riguardano il fegato, polmoni e i reni. Le lesioni si esplicano con necrosi degli epatociti, emorragie estese. Effetti cronici: attivazione di oncogeni che innescano tumori gastrointestinali ed epiteliali

7 MICROCISTINE: TOSSICITA ACUTA NELL UOMO Sintomatologia: dopo poche ore gastralgia, vomito, dolori intestinali; dopo pochi giorni febbre, emicrania acuta, dolori muscolari e articolari; successivamente fase letargica con squilibri elettrolitici e fase diarroica. A parità di peso le microcistine sono 20 volte più potenti dell acido cianidrico e della stricnina. Casi di morti umane sono stati segnalati nel 1988 in Brasile nello stato di Bahia dove si sono verificati 2000 casi di gastroenterite di cui 88 fatali in un periodo di 42 giorni. La popolazione aveva fatto uso di acqua contaminata (Teixera et al.1993). Nel 1996 in Brasile 131 pazienti sottoposti ad emodialisi furono intossicati perché l acqua utilizzata era contaminata da microcistine; 110 pazienti svilupparono danni epatici acuti, causa di 56 decessi (Azevedo et al. 2002).

8 MICROCISTINE: TOSSICITA CRONICA NELL UOMO L effetto cronico, dato dall introduzione di dosi subacute per lunghi periodi, consiste nella promozione di tumori epatici ed epiteliali, dopo inizializzazione con sostanze cancerogene. Studi epidemiologici condotti in Cina hanno dimostrato la relazione tra incidenza del tumore epatico primario e consumo di acque potabili contaminate da microcistine (Ueno et al.1996) Non è stato possibile trarre delle conclusioni univoche in quanto: - l acqua era contaminata anche da altre sostanze chimiche - consumo concomitante di alimenti contaminati da aflatossina B1 Analogamente nessuna conclusione si può trarre da due studi condotti in Florida (USA) circa la possibile associazione tra tumori epatici e colon-rettali e consumo di acqua contaminata da cianotossine ( Flemming et al.2002) In base ai dati epidemiologici disponibili, la IARC (2006) ha concluso che non è possibile associare l eccesso di rischio di carcinoma epatocellulare con la sola esposizione a MICROCISTINE. Tuttavia queste sostanze sono considerate PROMOTORI TUMORALI.

9 LIMITI DI RIFERIMENTO L OMS (Organizzazione Mondiale della Sanità ) ha imposto il limite di concentrazione della microcistina di 1 µg/l (rischio di intossicazione acuta) per il consumo di acque potabili provenienti da invasi eutrofizzati e contaminati dalla microcistina. (LIMITE PROTETTIVO). È stato inoltre fissato a 0,04 µg/kg di peso corporeo del consumatore il limite per il consumo umano giornaliero TDI (Threshold Daily Intake) della tossina: una persona di 70 kg non deve, ad esempio, ingerire una dose giornaliera superiore ai 2,8 µg.

10 PRRSENZA DI CIANOTOSSINE NEGLI ALIMENTI Nell ambiente acquatico le tossine subiscono una MAGNIFICAZIONE BIOLOGICA attraverso tutta la catena alimentare, concentrandosi nello zooplancton vegetariano, nei molluschi, nei pesci plantofagi e nei carnivori. Alimenti contaminati da cianotossine possono essere anche prodotti vegetali (irrigazione con acqua contaminata) e integratori alimentari (estratti di spirulina).

11 IL TRATTAMENTO A SCOPO POTABILE DELLE ACQUE DOLCI Le microcistine sono sostanze molto resistenti; i potabilizzatori riescono a bloccarle solo se dotati di filtri a carboni attivi. Potabilizzatori costruiti per il trattamento di acque di qualità buona: impianti non adeguati (sistemi di trattamento, elevata densità algale). Tossine in rete: sono riuscite a ʺsuperareʺ il trattamento o vengono prodotte dai cianobatteri presenti in rete grazie all attivazione di meccanismi metaboltici alternativi? Biomassa algale in rete + Cloro Trialometani (cancerogeni di classe A)

12 ATTIVITA DI CONTROLLO DELL ASL DI LECCO CONTROLLO DELLE ACQUE DI BALNEAZIONE D. Lgs 116/2008 CONTROLLO DELLE ACQUE DESTINATE AL CONSUMO UMANO CON CAPTAZIONE A LAGO D. Lgs 31/2001 LP ASL Lecco: centro di riferimento nella rete regionale dei laboratori (accreditamento dei metodi analitici)