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140 RIGGIO ET AL comprende elementi quali Cd, Hg, Cr e Pb che risultano estremamente tossici per gli organismi anche a basse concentrazioni e non sembrano avere funzione biologica. L’assunzione degli oligoelementi metallici da parte degli organismi è mediata dall’alimentazione: lo zinco e il rame sono assorbiti attraverso l’apparato gastrointestinale, messi in circolo sotto forma di complessi proteici con l’albumina e rapidamente distribuiti agli organi (Cousin, 1985). A livello cellulare i meccanismi di trasporto dei metalli attraverso le membrane non sono completamente chiariti. Specifici trasportatori sono implicati nell’uptake e nella secrezione cellulare degli oligoelementi essenziali. Nei lieviti (Kamizono & Coll, 1989) e nei Mammiferi (Palmiter & Findley, 1995) sono state identificate le proteine omologhe ZnT1, localizzate a livello della membrana plasmatica, responsabili del trasporto dello zinco. L’assenza di tali proteine in linee cellulari mutate causa un’aumentata sensibilità alla tossicità dello zinco (Palmiter & Findley, 1995). Analogamente, le ATPasi transmembrana ad elevata affinità per il rame (CTR) sono responsabili del trasporto del Cu attraverso le membrane plasmatiche in S. cervisiae, S. pombe (Eide, 1998; Labbe & Thiele, 1999) e nei Mammiferi (Pena & Coll, 1999). All’interno della cellula, i metalli possono reagire con vari componenti citosolici, essere compartimentalizzati in organuli come i lisosomi e i mitocondri o essere trasportati nel nucleo. È noto che la maggior parte dei metalli risultano notevolmente tossici se presenti in forma libera nella cellula. Essi non subiscono biotrasformazione e la tolleranza biologica nei loro confronti non può essere realizzata, come nel caso delle sostanze organiche, da processi di demolizione in prodotti meno tossici. Pertanto la loro omeostasi è finemente regolata e la richiesta fisiologica di oligoelementi metallici è correlata a meccanismi molecolari adibiti al trasporto e al deposito di metalli in forma non tossica. Tali meccanismi sono rappresentati dalle metallotioneine (MT), proteine di basso peso molecolare (6-8 KDa), ricche di residui cisteinici in grado di formare complessi con i metalli pesanti. Le MT sono state rinvenute in taluni procarioti, nei microrganismi eucarioti, in molti vegetali e in numerosi phyla del regno animale (Kojima & Hunziker, 1991). Le MT sono particolarmente abbondanti nei tessuti parenchimatosi (il fegato e il rene mostrano la più forte immunoreattività), ma esse sono presenti anche in altri tessuti e tipi cellulari (Shimada et al., 1997). L’espressione delle MT è indotta in seguito all’esposizione dell’organismo ad elevate concentrazioni di metalli pesanti e questa risposta costituisce una difesa rapida ed efficiente da parte degli organismi viventi all’esposizione indesiderata ai metalli tossici come il cadmio. Attualmente è di grande interesse il monitoraggio della contaminazione ambientale da metalli pesanti attraverso l’utilizzo di bioindicatori. L’alga marina Fucus
Micronutrienti metallici e metalli pesanti in Anfibi e Rettili del Matese 141 vesciculosis è capace di accumulare metalli, e il contenuto intracellulare di metalli pesanti è un indice dei livelli di inquinamento dell’ambiente in cui l’alga vive. Altri organismi modello, come il verme Lumbricus rubellus e la trota, possono essere impiegati come indicatori dell’inquinamento da metalli pesanti rispettivamente negli ecosistemi terrestri e di acqua dolce (Morris et al., 1999). Studi condotti su organismi acquatici, come molluschi e pesci, sottoposti ad un forte inquinamento ambientale hanno dimostrato che ad un aumento di contaminanti quali cadmio e mercurio corrisponde un’aumentata sintesi di MT (Overnell & Combs, 1978; Kito et al., 1982). D’altra parte l’inquinamento degli ecosistemi acquatici da parte di sali di metalli tossici sta seriamente minacciando la sopravvivenza di numerose popolazioni di pesci. Di particolare interesse per lo studio dei meccanismi coinvolti nella detossificazione da contaminanti metallici risultano non solo le specie che vivono in ambienti fortemente contaminati, ma anche quelle che sono sottoposte a minimi livelli di inquinamento. Pertanto l’area del parco del Matese costituisce un laboratorio utile per lo studio di specie che vivono in ambienti non direttamente sottoposti ad attività antropiche. Inoltre, tale area può risultare utile per valutare gli effetti degli inquinanti presenti in aree limitrofe sugli animali che vivono in zone protette. L’obiettivo del presente studio è stato quello di determinare il contenuto di “metalli traccia” nei tessuti di Anfibi e Rettili che vivono nel parco del Matese, nonché di accertare la presenza di proteine adibite al trasporto e all’omeostasi dei metalli nelle cellule. In particolare, abbiamo focalizzato la nostra attenzione sugli oligoelementi zinco e rame, in qualità di metalli “fisiologici”, e sul cadmio, in qualità di metallo tossico, essendo tale elemento uno dei contaminanti ambientali più diffusi. Per quanto riguarda le proteine coinvolte nell’omeostasi dei metalli, abbiamo verificato sia la presenza di proteine di membrana implicate nel trasporto del rame, sia la presenza di MT. Materiali e metodi Animali In tutti gli esperimenti sono stati utilizzati esemplari adulti dei Rettili Podarcis sicula e Podarcis muralis (famiglia Lacertidae), Anguis fragilis (famiglia Anguidae) e dell’Anfibio Rana synklepton esculenta (famiglia Ranidae), catturati nel Parco del Matese. <strong>De</strong>terminazione del contenuto di “metalli traccia” I tessuti prelevati sono stati sottoposti a combustione in HNO3 e analizzati per contenuto di zinco, rame e cadmio mediante spettrofotometria ad assorbimento atomico. L’analisi statistica dei dati è stata effettuata utilizzando il programma Systat (Systat, Intelligent Software, Evaston, IL).
Page 1: I Vertebrati ectotermi del Parco Re
Page 5 and 6: Micronutrienti metallici e metalli

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