Le emissioni da processi di combustione di autoveicoli rappresentano una delle principali sorgenti di particolati fini e ultrafini in ambiente urbano. In particolare i motori diesel emettono particolati carboniosi di dimensione nanometrica, definiti diesel exhaust particles (DEP), che rientrano nella classe delle "ultrafine particles" (UFPs). Durante i processi di combustione si possono formare anche nanoparticelle organiche (NOCs). Queste, a seguito di processi di aromatizzazione ed agglomerazione, contribuiscono alla formazione del particolato carbonioso (soot) delle emissioni diesel [1]. Sulla superficie di queste particelle carboniose si possono adsorbire quindi diversi composti organici formatisi durante il processo di combustione [2]. Gli effetti prodotti dalle NOC, ottenute da processi di combustione controllata di carburanti diesel convenzionali o addittivati con molecole di interesse commerciale (alchil benzeni, composti aromatici e biodiesel), sono stati valutati sulle linee cellulari A549 (epiteliali alveolari umane) e BEAS-2B (epiteliali bronchiali). La vitalità cellulare, gli effetti pro-infiammatori e l"alterazione del ciclo cellulare sono stati valutati dopo esposizione per 24 ore a dosi crescenti di NOC (1, 3 e 7 ppm). A tempi brevi (90 minuti) è stata analizzata la formazione di specie reattive dell"ossigeno (ROS). NOCs, ottenute da combustione di diesel convenzionale alla dose di 7 ppm, inducono una riduzione significativa di vitalità cellulare, mentre alla dose di 1 ppm si osserva un aumento significativo di mediatori chimici dell"infiammazione (IL-6 e IL-8). I NOCs da diesel con additivi provocano sia un incremento di citotossicità, sia l"espressione di proteine pro-infiammatorie. In particolare l"esposizione a NOCs generate dalla combustione di una miscela di diesel con esteri monoalchilici di acidi grassi (biodiesel), ha prodotto effetti biologici più significativi coinvolgendo anche il ciclo cellulare, che è risultato alterato. Inoltre si è evidenziato un importante aumento di ROS a 90 min di esposizione. I risultati ottenuti dimostrano una significativa variabilità degli effetti prodotti dai combustibili utilizzati, dimostrando che la composizione chimica riveste un ruolo prevalente. La formazione di ROS sembra inoltre essere l"evento scatenante gli effetti biologici. Le NOCs, generate dai processi di combustione per l"elevata reattività chimica, potrebbero essere responsabili degli effetti tossici associati ai particolati ultrafini.
Valutazione degli effetti su sistemi in vitro di UFPs (ultrafine particles) derivate da processi di combustione
Patrizia Minutolo;
2012
Abstract
Le emissioni da processi di combustione di autoveicoli rappresentano una delle principali sorgenti di particolati fini e ultrafini in ambiente urbano. In particolare i motori diesel emettono particolati carboniosi di dimensione nanometrica, definiti diesel exhaust particles (DEP), che rientrano nella classe delle "ultrafine particles" (UFPs). Durante i processi di combustione si possono formare anche nanoparticelle organiche (NOCs). Queste, a seguito di processi di aromatizzazione ed agglomerazione, contribuiscono alla formazione del particolato carbonioso (soot) delle emissioni diesel [1]. Sulla superficie di queste particelle carboniose si possono adsorbire quindi diversi composti organici formatisi durante il processo di combustione [2]. Gli effetti prodotti dalle NOC, ottenute da processi di combustione controllata di carburanti diesel convenzionali o addittivati con molecole di interesse commerciale (alchil benzeni, composti aromatici e biodiesel), sono stati valutati sulle linee cellulari A549 (epiteliali alveolari umane) e BEAS-2B (epiteliali bronchiali). La vitalità cellulare, gli effetti pro-infiammatori e l"alterazione del ciclo cellulare sono stati valutati dopo esposizione per 24 ore a dosi crescenti di NOC (1, 3 e 7 ppm). A tempi brevi (90 minuti) è stata analizzata la formazione di specie reattive dell"ossigeno (ROS). NOCs, ottenute da combustione di diesel convenzionale alla dose di 7 ppm, inducono una riduzione significativa di vitalità cellulare, mentre alla dose di 1 ppm si osserva un aumento significativo di mediatori chimici dell"infiammazione (IL-6 e IL-8). I NOCs da diesel con additivi provocano sia un incremento di citotossicità, sia l"espressione di proteine pro-infiammatorie. In particolare l"esposizione a NOCs generate dalla combustione di una miscela di diesel con esteri monoalchilici di acidi grassi (biodiesel), ha prodotto effetti biologici più significativi coinvolgendo anche il ciclo cellulare, che è risultato alterato. Inoltre si è evidenziato un importante aumento di ROS a 90 min di esposizione. I risultati ottenuti dimostrano una significativa variabilità degli effetti prodotti dai combustibili utilizzati, dimostrando che la composizione chimica riveste un ruolo prevalente. La formazione di ROS sembra inoltre essere l"evento scatenante gli effetti biologici. Le NOCs, generate dai processi di combustione per l"elevata reattività chimica, potrebbero essere responsabili degli effetti tossici associati ai particolati ultrafini.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
