Gli obiettivi dei 6 Work Package (WP)

WP1 | Determinazione e quantificazione dei contaminanti emergenti

Il WP1 ha come obiettivo generale l'individuazione di inquinanti imputabili alla pressione antropica (il turismo in particolare), che possono provocare un pericolo per le comunità acquatiche montane. Per l'individuazione delle molecole potenzialmente pericolose verrà utilizzato un indice numerico che permetterà di effettuare una classificazione teorica di pericolosità. L'algoritmo alla base degli indici di classificazione combina informazioni relative al consumo/utilizzo dei composti chimici, alla loro tossicità su differenti organismi acquatici e alla loro mobilità e persistenza ambientale. Il risultato dell'indice, ovvero la lista di pericolosità delle sostanze chimiche, verrà utilizzata per la pianificazione del successivo monitoraggio dei contaminati nelle acque del Torrente Noce. Seguendo l'approccio delle linee guida europee per la caratterizzazione del rischio ecotossicologico, i dati prodotti verranno utilizzati per la valutazione del livello reale di rischio ed eventualmente per la proposta di misure per la riduzione dell'impatto sull'ecosistema salvaguardando al contempo le attività produttive presenti nella realtà trentina.

 

WP2 | Diversità e struttura delle comunità procariotiche ed eucariotiche tramite analisi del metagenoma ambientale)

Il WP2 ha come obiettivo generale la valutazione degli effetti dei principali CE identificati nel WP1 sulla comunità microbica (batteri e funghi) dei tratti di torrente selezionati, contribuendo all'identificazione di biomarcatori utili nel monitoraggio di contaminazione da CE nei fiumi. Verranno condotte analisi di fingerprinting per studiare la struttura genetica della comunità da mettere in relazione a variazioni spaziali e temporali del livello di contaminazione ambientale. La diversità della comunità sarà studiata mediante analisi del metagenoma completo. L'analisi bioinformatica dei dati generati dal sequenziatore consentirà di valutare la presenza di patogeni e i cambiamenti genetici delle comunità microbiche in relazione ai livelli di contaminazione, l'annotazione funzionale dei geni in modo da ricostruire i pathway metabolici, l'individuazione di geni associati alle resistenze ai CE. Geni metabolici e catabolici come i geni implicati nei cicli di metalli pesanti, zolfo e azoto, i geni per la resistenza agli antibiotici e metalli e i relativi integroni saranno quantificati e usati come bioindicazione della presenza di CE.

 

WP3 | Effetti eco-genotossici sulla comunità dei macroinvertebrati

Il WP3 ha come obiettivo generale la valutazione degli effetti dei CE, singoli e in miscela, identificati nell'ambito del WP1, sugli animali invertebrati, sia a livello di comunità che di specie target, contribuendo all'identificazione di biomarcatori utili nel monitoraggio di contaminazione da CE nei fiumi. Verranno studiate struttura e caratteristiche funzionali della comunità di macroinvertebrati dei tratti selezionati in diverse stagioni mediante la raccolta di campioni quantitativi e la loro successiva analisi tassonomica. Sulla base della struttura osservata (ricchezza, diversità, densità) e sulla base dei gruppi funzionali presenti, verranno selezionate specie target appartenenti a diversi livelli trofici su cui effettuare test di tossicità e di genotossicità. I test consentiranno di quantificare la resistenza ai tossici delle diverse specie e di stabilire concentrazioni ambientali limite per la loro sopravvivenza. Il Test della Cometa (Comet Assay), noto anche come elettroforesi su singola cellula (SCGE= single-cell gel electrophoresis), verrà utilizzato per valutare i danni al DNA da esposizione ai CE e i risultati di genotossicità forniti dal test saranno utili per comprenderne l'impatto sulla vita selvatica animale.

 

WP4 | Effetti genotossici e chitridiomicosi in popolazioni di anfibi

Il WP4 ha come obiettivo generale la valutazione degli effetti dei principali CE identificati nel WP1 su alcune specie di anfibi. Sono previste raccolte di uova lungo il corso del Torrente Noce, la loro stabulazione e allevamento delle larve fino allo stadio adulto in laboratorio. Verranno valutati danni genotossici in diversi stadi di sviluppo mediante il Test della Cometa (Comet Assay). Un altro obiettivo sarà l'analisi (con tecniche molecolari) dell'incidenza di chitridiomicosi in esemplari adulti prelevati in natura e la caratterizzazione del rischio di contrazione in relazione alla presenza di CE nell'acqua, mediante saggi di tossicità e genotossicità su singoli tessuti. Complessivamente i risultati finali forniranno informazioni sulla pericolosità dei CE selezionati per le popolazioni di anfibi e sulla relazione (se esistente) tra presenza di CE nell'ambiente e chitridiomicosi, consentendo anche di fare previsioni sullo stato di conservazione delle specie più minacciate.

 

WP5 | Danno genotossico in linee cellulari umane provocato da miscele di contaminanti emergenti

Il WP5 ha come obiettivo generale la valutazione della tossicità e la pericolosità per l'uomo dei CE, singoli e in miscela, identificati nell'ambito del WP1. In particolare verranno prese in esame due linee cellulari umane: le HeLa, cellule di origine epiteliare del carcinoma uterino, scelte per la loro versatilità e diffuso uso in screening cellulari e le MCF7, cellule di carcinoma mammario, scelte per la loro caratteristica sensibilità alla presenza di ormoni steroidei. Si analizzeranno le possibili alterazioni della normale fisiologia cellulare dopo esposizione da CE mediante screening tossicologici e genotossici. Dopo l'identificazione di eventuali miscele di CE con azione tossica e/o genotossica, la combinazione maggiormente attiva verrà ulteriormente analizzata seguendo le possibili modifiche provocate dalla miscela di CE a livello trascrizionale ed eventualmente traduzionale con tecniche biochimiche (qRT-PCR e Western Blotting) e, se opportuno, mediante sequenziamento (RNA-Seq e POL-Seq).

 

WP6 | Divulgazione e sensibilizzazione

Il WP6 è dedicato alle attività di divulgazione, comunicazione e sensibilizzazione. I risultati del progetto verranno resi noti alla comunità scientifica, ai portatori di interesse (stakeholders) e alla cittadinanza, spiegandone le applicazioni in campo sanitario, ambientale, ospedaliero-farmaceutico, ingegneristico-idraulico. A tale scopo verranno organizzati workshop per esperti su aspetti specifici del progetto, incontri con stakeholders e amministrazioni locali ed eventi per il pubblico, anche per raccogliere opinioni e aprire dibattiti sulla tematica studiata che è di grande interesse e attualità. I risultati verranno presentati a congressi nazionali e internazionali e saranno oggetto di pubblicazioni scientifiche. Verrà attivato un programma di comunicazione (tra cui il sito internet) volto a promuovere e valorizzare il progetto e comprovare visibilità del sostegno offerto dalla Fondazione Caritro.