Introduzione L'esposizione al PM2,5 rappresenta un importante fattore di rischio per la salute pubblica. Oltre ad effetti respiratori e cardiovascolari, è stato evidenziato come l'esposizione al PM2,5 possa essere un fattore di rischio ambientale coinvolto nei processi neurodegenerativi. Tuttavia, i meccanismi attraverso cui il PM2.5 esercita tali effetti non sono completamente compresi. In questo studio riportiamo i primi dati di un progetto che mira a valutare la capacità del PM2.5 di indurre citotossicità e ridotta vitalità in colture in vitro di cellule neuronali SH-SY5Y. Materiali e metodi I campioni di PM2,5 sono stati raccolti in aree ad alta densità di traffico veicolare della città di Catania. È stata effettuata la caratterizzazione chimica quali-quantitativa dei campioni, mediante determinazione in ICP-MS di As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Se, V, e dei 16 IPA classificati prioritari dalla US EPA mediante determinazione in HPLC UV-FL. Successivamente, è stata validata una metodologia adeguata a garantire la sterilità del terreno di coltura (DMEM-F12) per le prove di esposizione in vitro del PM2,5 alle SH-SY5Y, così da valutare il potenziale effetto citotossico mediante saggio MTT. Risultati Le analisi sono state effettuate su un totale di 40 campioni. É stato rilevato un valore medio annuo di PM2,5 = 17,1 ?g/m3, e un valore massimo di PM2,5 = 27,6 ?g/m3 durante la stagione invernale. I metalli pesanti e gli IPA hanno mostrato i valori più elevati durante la stagione invernale, sebbene al di sotto dei limiti riportati dal D.Lgs. 152/2007 per As (6 ng/m3), Cd (5 ng/m3) e Ni (20 ng/m3), dal DM 60/2002 per il Pb (0,5 ?g/ m3) e dal D.Lgs 155/10 per il Benzo(a)pirene (1 ng/m3). I successivi test in vitro sulle cellule SH-SY5Y hanno evidenziato una discreta riduzione della vitalità cellulare dopo esposizione agli estratti del PM2.5. In particolare, i campioni della stagione invernale, con maggior quantità di PM2,5 e più elevati valori di Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, V, naftalene, pyrene, dibenzo(a,h)antracene, hanno mostrato una riduzione della vitalità cellulare del 16,3%, 16,6% e 28,1% dopo 24, 48 e 72 ore di esposizione, rispettivamente. Conclusioni I risultati ottenuti forniscono una prima indicazione sui possibili effetti del PM2,5, e delle molecole ad esso correlate, nei confronti delle SH-SY5Y. Nei prossimi step studieremo la risposta delle cellule al PM2,5 analizzando il potenziale danno genomico, l'attività mitocondriale, lo stress ossidativo indotto e l'interferenza dei livelli di espressione proteica, al fine di indicare linee di intervento preventivo per le patologie neurodegenerative.
Primi dati sugli effetti del PM2,5 sulle cellule neuronali SH-SY5Y
DELL'ALBANI PAOLA;SEBASTIANO CAVALLARO;
2022
Abstract
Introduzione L'esposizione al PM2,5 rappresenta un importante fattore di rischio per la salute pubblica. Oltre ad effetti respiratori e cardiovascolari, è stato evidenziato come l'esposizione al PM2,5 possa essere un fattore di rischio ambientale coinvolto nei processi neurodegenerativi. Tuttavia, i meccanismi attraverso cui il PM2.5 esercita tali effetti non sono completamente compresi. In questo studio riportiamo i primi dati di un progetto che mira a valutare la capacità del PM2.5 di indurre citotossicità e ridotta vitalità in colture in vitro di cellule neuronali SH-SY5Y. Materiali e metodi I campioni di PM2,5 sono stati raccolti in aree ad alta densità di traffico veicolare della città di Catania. È stata effettuata la caratterizzazione chimica quali-quantitativa dei campioni, mediante determinazione in ICP-MS di As, Cd, Co, Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, Se, V, e dei 16 IPA classificati prioritari dalla US EPA mediante determinazione in HPLC UV-FL. Successivamente, è stata validata una metodologia adeguata a garantire la sterilità del terreno di coltura (DMEM-F12) per le prove di esposizione in vitro del PM2,5 alle SH-SY5Y, così da valutare il potenziale effetto citotossico mediante saggio MTT. Risultati Le analisi sono state effettuate su un totale di 40 campioni. É stato rilevato un valore medio annuo di PM2,5 = 17,1 ?g/m3, e un valore massimo di PM2,5 = 27,6 ?g/m3 durante la stagione invernale. I metalli pesanti e gli IPA hanno mostrato i valori più elevati durante la stagione invernale, sebbene al di sotto dei limiti riportati dal D.Lgs. 152/2007 per As (6 ng/m3), Cd (5 ng/m3) e Ni (20 ng/m3), dal DM 60/2002 per il Pb (0,5 ?g/ m3) e dal D.Lgs 155/10 per il Benzo(a)pirene (1 ng/m3). I successivi test in vitro sulle cellule SH-SY5Y hanno evidenziato una discreta riduzione della vitalità cellulare dopo esposizione agli estratti del PM2.5. In particolare, i campioni della stagione invernale, con maggior quantità di PM2,5 e più elevati valori di Cr, Cu, Mn, Ni, Pb, V, naftalene, pyrene, dibenzo(a,h)antracene, hanno mostrato una riduzione della vitalità cellulare del 16,3%, 16,6% e 28,1% dopo 24, 48 e 72 ore di esposizione, rispettivamente. Conclusioni I risultati ottenuti forniscono una prima indicazione sui possibili effetti del PM2,5, e delle molecole ad esso correlate, nei confronti delle SH-SY5Y. Nei prossimi step studieremo la risposta delle cellule al PM2,5 analizzando il potenziale danno genomico, l'attività mitocondriale, lo stress ossidativo indotto e l'interferenza dei livelli di espressione proteica, al fine di indicare linee di intervento preventivo per le patologie neurodegenerative.I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.
