Ricerca sul rischio creato dagli azoli antifungini per gli ecosistemi acquatici
Gli azoli sono ampiamente utilizzati come fungicidi agricoli o prodotti farmaceutici per il trattamento di micosi, infezioni parassitarie e cancro negli esseri umani. Concepiti inizialmente per inibire gli enzimi CYP51, responsabili della biosintesi di ergosterolo nei funghi, gli azoli alterano anche un’ampia gamma di altri citocromi (i CYP) coinvolti nella steroidogenesi, ad esempio il CYP19, e per la disintossicazione da xenobiotici come il CYP1A nei mammiferi e nei pesci. Questi agenti antifungini hanno quindi la capacità di agire come interferenti endocrini e di influire su sopravvivenza, sviluppo, crescita, riproduzione e comportamento di organismi non-bersaglio. Sebbene alcuni di questi composti siano studiati e rilevati di routine, manca tuttora una valutazione accurata dell’esposizione per stimare il rischio ambientale associato della maggior parte degli azoli. Il progetto EXPOZOL ha cercato di ampliare la comprensione degli scienziati sull’esposizione degli ecosistemi acquatici agli azoli antifungini, nonché sulla sopravvenienza e la biotrasformazione degli stessi negli organismi acquatici e gli effetti correlati, per migliorare la valutazione del rischio ambientale. Questa ricerca è stata intrapresa con il supporto del programma Marie Skłodowska-Curie.
Conferma dell’esposizione agli azoli da parte degli organismi acquatici
Gli sperimentatori si sono avvalsi della tecnologia all’avanguardia di spettrometria di massa ad alta risoluzione (Q-Exactive di ThermoFisher) per effettuare uno screening retrospettivo degli azoli nei campioni digitali archiviati e studiarne la biotrasformazione. «Tale tecnologia viene usata sempre più spesso in materia di chimica ambientale per ottenere una rappresentazione completa della complessità chimica della contaminazione, attraverso lo studio di agenti inquinanti noti e non noti, ad esempio i prodotti di biotrasformazione», afferma il borsista Nicolas Creusot. I risultati hanno indicato che gli azoli antifungini sono largamente distribuiti negli ecosistemi terrestri e acquatici in linea con la loro ampia gamma di proprietà fisico-chimiche. «Abbiamo dimostrato che flora e fauna di diversi livelli trofici sono esposte a queste sostanze chimiche», spiega Creusot. «Uno dei punti chiave è che EXPOZOL conferma che il collegamento tra esposizione ed effetti è molto importante per migliorare la valutazione dei rischi chimici». Infatti, i calcoli sul quoziente di rischio hanno anche indicato la minaccia associata all’esposizione agli azoli antifungini, in particolare se alcuni dei fiumi e dei ruscelli oggetto di studio sono usati per la produzione di acqua potabile. Inoltre, gli scienziati hanno confermato, tramite esperimenti di tossicocinetica e tossicodinamica, che gli organismi acquatici possono accumulare e trasformare gli azoli, il che potrebbe provocare effetti avversi quali una riduzione di crescita e persino la morte.
L’importanza di ulteriori approfondimenti
Al di là del caso specifico degli azoli antifungini, gli studi hanno dimostrato chiaramente che l’analisi retrospettiva dei dati ottenuti con la spettrometria di massa ad alta risoluzione può ampliare le conoscenze attuali sull’esposizione e sui relativi rischi collegati alle sostanze chimiche di preoccupazione emergente, e che potrà essere efficacemente utilizzata in futuro a tali scopi. «Oggi siamo in grado di ampliare le nostre conoscenze sulla dinamica spaziale e temporale di migliaia di sostanze chimiche che inizialmente non erano state studiate», sottolinea Creusot. EXPOZOL ha dimostrato che gli ecosistemi acquatici e gli esseri umani (tramite il consumo di acqua potabile) possono essere a rischio di contaminazione da azoli antifungini. «Ciò dovrebbe essere di monito, fornendo una prova del fatto che queste sostanze chimiche devono essere studiate più attentamente per quanto riguarda la loro insorgenza e i relativi effetti, al fine di limitarne le ripercussioni sugli ecosistemi acquatici e non solo», conclude Creusot.
Parole chiave
EXPOZOL, azoli antifungini, ecosistemi acquatici, biotrasformazione, interferenti endocrini, spettrometria di massa ad alta risoluzione
