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Dr. Marino PREARO
Laboratorio Specialistico di Ittiopatologia
Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta - Torino
L’attività tossicologica nelle specie acquatiche
Convegno Convegno ““ 11°° TOXI DAYTOXI DAY”” –– Strategie di lotta agli avvelenamenti degli animali Strategie di lotta agli avvelenamenti degli animali
Torino, 29 giugno 2017Torino, 29 giugno 2017
Gli episodi di mortalità presenti nella fauna ittica selvatica, sono relativamente frequenti, ma molto spesso non è possibile
determinarne con certezza la causa, adducendo frequentemente l’origine della moria a fonti di inquinamento industriale, urbano o
più genericamente a scarichi agricoli incontrollati.
La scarsa efficacia dei controlli e delle operazioni di vigilanza sull’asta dei fiumi.
La ridotta conoscenza della tipologia possibile degl i scarichi presenti sul territorio.
Le segnalazioni di episodi di mortalità non sempre tempestive.
La scarsa rapidità nel raccogliere i campioni dopo le varie comunicazioni.
CAUSA MORTE
Campioni idonei
Attiva collaborazione
Sostanza conosciuta
Anamnesi sulle attivitàproduttive
Alti Livelli
Metodo d’analisi
Sintomatologia evidente
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Campione non idoneo
NEGATIVO
Non è stato possibile identificare la causa della morte
INTERAZIONI CON LA QUALITINTERAZIONI CON LA QUALITÀÀ DELLDELL’’ACQUAACQUA
CAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIAnoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisico
noxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimiche
Cause fisiche - Temperatura
Cause chimiche- Ossigeno- Composti azotati
requisiti di riferimentorequisiti di riferimento
temperatura specie specifica OD minimo 7 mg/LpH 7-8 in media (range estremo 6-9)NH3 0,05 ppm maxCO2 totale <10-15 mg/L
acidità
alcalinità
NH3
CO2cloro
durezza
nitriti-nitrati
temperatura
metalli pesanti
H2S
torbidità
salinità
t e m p e r a t u r at e m p e r a t u r a
rangerange ottimale della temperatura ottimale della temperatura èè specie specificospecie specificotemperature al di fuori da questo temperature al di fuori da questo rangerange e repentini e repentini
cambiamenti inducono stress acuto o cronicocambiamenti inducono stress acuto o cronico
TempTemp
aumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitàààààààà di veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni disciolti
promuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e l’’’’’’’’invasivitinvasivitinvasivitinvasivitinvasivitinvasivitinvasivitinvasivitàààààààà di agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogeni
diminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce l’’’’’’’’OOOOOOOO22222222 discioltodiscioltodiscioltodiscioltodiscioltodiscioltodiscioltodisciolto
accelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di O22222222
TempTemp
diminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporea
diminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitaria
rallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismo
diminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce l’’’’’’’’attivitattivitattivitattivitattivitattivitattivitattivitàààààààà fisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescita
influenza i processi patologici infettiviinfluenza i processi patologici infettivi
ossigeno discioltoossigeno disciolto
IPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIA (bassa concentrazione OD [OD])(bassa concentrazione OD [OD])
acutaacutarapida diminuzione dellrapida diminuzione dell’’OD (da minuti a ore) verso il livello OD (da minuti a ore) verso il livello letale o subletaleletale o subletale
tassi di mortalittassi di mortalitàà elevatielevati
letargia, nuoto in superficie abboccando aria, stazionamento letargia, nuoto in superficie abboccando aria, stazionamento nellnell’’area darea d’’ingresso dellingresso dell’’acqua, aumento frequenza acqua, aumento frequenza respiratoria, cessano di mangiarerespiratoria, cessano di mangiare
risposta agonica da asfissia caratterizzata da bocca risposta agonica da asfissia caratterizzata da bocca spalancata e opercoli e membrane branchiosteghe molto spalancata e opercoli e membrane branchiosteghe molto divaricate (pidivaricate (piùù evidente nei pesci a bocca grande)evidente nei pesci a bocca grande)
cronicacronicaesito di un periodo lungo (giorni o piesito di un periodo lungo (giorni o piùù lungo) con livelli lungo) con livelli subottimali di OD.subottimali di OD.
mortalitmortalitàà a stillicidio, elevato livello di stress.a stillicidio, elevato livello di stress.
diminuzione consumo di alimento, bassa efficienza, ritardi di diminuzione consumo di alimento, bassa efficienza, ritardi di crescita.crescita.
al di sotto di 2 mg/L di OD possono presentarsi lesioni al di sotto di 2 mg/L di OD possono presentarsi lesioni emorragiche e necrotiche e insorgere infezioni batteriche, emorragiche e necrotiche e insorgere infezioni batteriche,
Diagnosi definitiva: misurazione con ossimetro Diagnosi definitiva: misurazione con ossimetro
a m m o n i a c a NHa m m o n i a c a NH33
LL’’avvelenamento da concentrazioni elevate di NHavvelenamento da concentrazioni elevate di NH33 èè uno dei uno dei problemi piproblemi piùù frequenti legati alla qualitfrequenti legati alla qualitàà delldell’’acqua in acqua in condizioni di allevamento intensivo la maggior parte condizioni di allevamento intensivo la maggior parte
deriva dal metabolismo del pesce:deriva dal metabolismo del pesce:
salmonidisalmonidi 2525--35 g di NH35 g di NH33/kg di razione alimentare/kg di razione alimentare
NHNH33 èè il catabolita azotato principale di composti azotati il catabolita azotato principale di composti azotati
complessi (proteine). complessi (proteine).
concentrazione letaleconcentrazione letale > > ~ 1,0~ 1,0--4,0 mg/L4,0 mg/Lconcentrazione subletaleconcentrazione subletale > ~ 0,05 mg/L> ~ 0,05 mg/Lconcentrazione auspicabileconcentrazione auspicabile 0,01 mg/L0,01 mg/L
tossicittossicitàà acutaacuta anomalie del comportamento, ipereccitabilitanomalie del comportamento, ipereccitabilitàà, ,
emorragie cutanee e nellemorragie cutanee e nell’’intestinointestino
tossicittossicitàà cronicacronica minori accrescimento e aumento della minori accrescimento e aumento della suscettibilitsuscettibilitàà a infezioni, iperplasia e a infezioni, iperplasia e
ipertrofia dellipertrofia dell’’epitelio branchialeepitelio branchiale
CAUSE CHIMICHECAUSE CHIMICHE
Gli inquinanti chimici sono elementi o molecole imm essi nell’ambiente, in seguito ad attività antropica (dom estica,
industriale, agricola, zootecnica) o a volte anche ad attività naturale
Possono essere distinti in due grandi categorie:
INORGANICI: Cl, As, Hg, Pb, Cd, Cr, Cu, Zn, Sn, Se, fosfati inorganici, ……… .
ORGANICI: IPA, organofosfati, stannorganici, organoclorurati, PCB, Diossine, ……………… ..
PERSISTENZA
Composti altamente resistenti alle trasformazioni chimiche e biologiche
Fenomeno del BIOACCUMULO
BIOMAGNIFICAZIONE
Fenomeno della bioconcentrazione
Inquinamento lacustre 0,02 ppm
dopo pochi anni
Plancton 10 ppm
Piccoli pesci 800 ppm
Pesci predatori
Uccelli ittiofagi 2000 ppm
METALLI PESANTI
Difficilmente sono causa di mortalità acute
Più facilmente causano problemi di tossicità cronica ed eventuali
problematiche dovute al consumo
ORGANOCLORURATI
Presenza di atomi di cloro
Elevata liposolubilità, scarsa o nulla idrosolubilità, notevole stabilità chimica,
bassa degradabilità e di conseguenza altissima persistenza nell’ambiente
Sono maggiormente sensibili agli effetti tossici:
- i soggetti giovani
- le femmine
- i soggetti magri e denutriti
Assorbimento rapido attraverso tutte le vie
Si distribuiscono in tutti i tessuti e si accumulano nel tessuto adiposo, SNC,
fegato, rene e muscolo
Metabolizzazione epatica lenta
Eliminazione per via biliare, urinaria e cutanea
1^ fase --- ���� 40-50% in 3-4 gg
2^ fase --- ���� molto più lunga e può durare mesi o anni
Possono essere considerati degli stimolanti aspecifici del SNC.
Effetti cancerogeni, mutageni e teratogeni
Qual Qual èè il problemail problema
Sanitario
Ambientale
Comunicazione
Gestione del territorio
Immagine
Senza regoleSenza regoleScarsa tempestività di intervento
Disomogeneità sul territorio
Mancanza di integrazione tra enti
Mancanza di comunicazione
Mancanza di chiarezza
Sovrapposizione di ruoli
Mancanza di metodo
Spreco di energie
Spreco di risorse
Perdita di dati
Pr�ifera�i�e a�ga�e
H2O
Risu�tati
149�000�000 ce���� di Pry �esiu parvu
Va�uta�i�e qua�i % qua�titativa
Risu�tati
Cosa rende quest’alga così importante?
Tossico Pry �esi�a 1
Pry �esi�a 2
Meccanico
Pry �esiu parvu
Risu�tati
I pesci rib�di'
• atteggia e�t asfittic
• respira�i�e acce�erata
• te�de��a a �utare i� prssi it� de��a superficie
• prese�tava� e rragie pu�tifr i cuta�ee diffuse a tutt i� crp
Teleostei
RisultatiRisultati
All’esame anatomopatologico si è potuto osservare grave ipermucosità branchiale,
Malattia Branchiale e presenza di materiale solido tra le lamelle branchiali.
Non si evidenziano altri segni esterni ed i visceri si presentano nella norma.
L’esame colturale è risultato negativo.
RisultatiRisultati
I tenori di ferro, cadmio e piombo rilevati nella analisi condotte su branchie e
contenuto gastrico sono stati rispettivamente:
1.869,8 ppm e 16.352,2 ppm per il ferro
<0,01 ppm e 0,07 ppm per il cadmio
0,53 ppm e 3,20 ppm per il piombo
Acqua 31 luglioAcqua 31 luglio
• Ossigeno disciolto 1,5 ppm
• Etanolo 25 ppm
• Presenza di Aldeide Acetica
• COD 76 mg/lO2 chemical oxygen demand (limite 125)
• BOD5 37 mg/lO2 Biochemical oxygen demand (limite 60)
EtanoloEtanolo
1% di etanolo in acqua:
• alterazione della funzione dell’acetilcolinesterasi (AchE).
• accumulo di Ach
• iperstimolazione a livello delle terminazioni periferiche colinergiche
• alterazioni sensoriali, del comportamento, incoordinazione motoria e
depressione respiratoria
• effetti teratogeni (microftalmia e cecità) per esposizione
prolungata
Quindi, il controllo dei fenomeni di mortalitàanomale nella fauna ittica passa
imprescindibilmente dalle azioni di controllo che si riesce a mettere in atto sul territorio, dal
coordinamento di tutte le forze in campo, da monitoraggi ambientali e sulla fauna ittica e dalla
conseguente seria mappatura del rischio.