Ecotoxicological risk of microplastics for marine organisms

La presenza di Microplastiche (MP) negli oceani rappresenta una problematica emergente per l’ecosistema marino; è ormai stato dimostrato che le MP possono essere ingerire da diverse specie di organismi, ma non è stata ancora dimostrata la capacità di trasferimento trofico e di accumulo di queste microparticelle, e sono ancora molto carenti le informazioni sui effetti avversi indotti. In questo lavoro di ricerca, il ruolo di alcuni polimeri plastici, come vettori di inquinanti chimici, è stato inizialmente valutato su campioni di macro-plastiche vergini, macro- e micro-plastiche spiaggiate. Tramite esperimenti di laboratorio, sono state invece studiate sia le cinetiche di adsorbimento del pirene e del cadmio in MP di polietilene (PE) e polistirene (PS), che la loro capacità di trasferire i composti adsorbiti ai mitili, Mytilus galloprovincialis. In questi organismi esposti sono stati analizzati diversi effetti a livello molecolare, biochimico e cellulare, incluse le risposte immunologiche, le alterazioni lisosomiali, la proliferazione perossisomiale, le difese antiossidanti, gli effetti neurotossici, genotossici oltre che il profilo di espressione genica. E’ stato inoltre ottimizzato e applicato un nuovo protocollo per l'estrazione e caratterizzazione (FT-IR) delle MP su diverse specie di pesci e invertebrati del Mar Mediterraneo. I livelli di IPA maggiori sono stati misurati nelle micro e macro-plastiche spiaggiate, mentre un efficiente assorbimento delle sostanze chimiche è stato confermato, sia per il PE che PS, con una modalità di adsorbimento tempo e dose-dipendente. Indagini istologiche hanno rivelato la presenza di MP nell’emolinfa, nelle branchie e nei tessuti digestivi dei mitili. Gli IPA adsorbiti sono stati rilasciati dalle MP e accumulati nei tessuti dei mitili che hanno mostrato alterazioni di diversi biomarker sia molecolari che cellulari. Il protocollo di estrazione sviluppato ha permesso di dimostrare la presenza di MP nello stomaco e, per la prima volta, nel fegato di cefali esposti. Studi sul campo hanno evidenziato la presenza di particelle nel 38% degli organismi selvatici analizzati, con una maggior frequenza di MP sotto forma di frammenti e linee, costituiti preferenzialmente da PE, PS e nylon. In conclusione, questa tesi fornisce nuove informazioni sui rischi ecotossicologici delle MP per gli organismi marini oltre che un’importante linea di base sul livello di contaminazione da MP nel biota Mediterraneo.