OBIETTIVI FORMATIVI

Il corso si configura come insegnamento atto a fornire le conoscenze sugli adattamenti messi in atto dagli organismi viventi in risposta agli stress ambientali di origine naturale ed antropica

OBIETTIVI FORMATIVI (DETTAGLIO) E RISULTATI DI APPRENDIMENTO

Il modulo si propone di fornire allo studente conoscenze di base sulle interazioni tra organismi e ambiente,  con particolare riferimento alle conseguenze dell’impatto delle attività antropiche sulla fisiologia degli organismi viventi.  Verranno fornite  conoscenze teorico-pratiche necessarie a misurare e prevedere gli effetti delle attività antropiche sugli organismi, e sulla utilizzazione dei dati biologici nell'ambito della valutazione del rischio.

La partecipazione alle attività formative previste (lezioni frontali) consentirà allo studente di acquisire le conoscenze necessarie per comprendere le interazioni tra gli organismi viventi in diversi ambienti e le sostanze chimiche immesse nell’ambiente dalle attività umane,  come queste possano essere assunte, accumulate, o eliminate, a seconda della fisiologia dell’organismo, determinando effetti nocivi e rappresentando un potenziale rischio per la salute dell’ambiente e dell’uomo.  Lo studente approccerà le metodologie sperimentali con cui valutare  gli effetti dei contaminanti, singoli e in miscele,  sui sistemi biologici, utilizzando specie modello rappresentative dei diversi ambienti e/o dei diversi livelli trofici o modelli cellulari umani e di roditori mediate l’utilizzo di sistemi sperimentali in vitro, in vivo, micro- e meso-cosmi.  Acquisirà i concetti di dose-risposta, di esposizione acuta e cronica, e i criteri metodologici per valutare gli effetti degli inquinanti in condizioni sperimentali controllate. Apprenderà i criteri con cui sono stati sviluppati i principali test ecotossicologici  in modelli di organismi acquatici e terrestri (dai batteri, ai pesci), e tossicologici in linee cellulari di mammifero, e come questi vengano condotti secondo i  protocolli accettati dalle agenzie normative internazionali e nazionali, per poter utilizzare i dati come base per la valutazione del rischio per l’ambiente e l’uomo.  

MODALITA' DIDATTICHE

Per il primo semestre, le lezioni saranno effettuate possibilmente in presenza, garantendo comunque la fruizione delle lezioni anche a distanza, mediante videoregistrazione, sincrona o asincrona. Le esercitazioni di laboratorio saranno organizzate possibilmente in presenza, eventualmente con più turni.

Tutte le attività in presenza saranno effettuate nel rispetto dei limiti di capienza delle aule/laboratori e del distanziamento, previsti dalla normativa vigente a seguito dell'emergenza COVID19.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Struttura e funzioni dei sistemi naturali. Interazioni degli organismi con l’ambiente: fattori abiotici e biotici. Livelli di organizzazione biologica e interazioni con i contaminanti ambientali.

Attività antropiche e rilascio e dispersione di sostanze chimiche nell’ambiente. I contaminanti e loro interazioni con i diversi comparti dell’ecosistema. Principali classi di contaminanti persistenti (POPS). I contaminanti emergenti.

Interazioni dei contaminanti con gli organismi in ambiente acquatico e terrestre: aspetti retrospettivi e necessità di previsione.  La biodisponibilità. Ruolo dei processi fisiologici nel destino dei contaminanti all’interno dell’organismo: assunzione, distribuzione, metabolismo ed escrezione. Tessuti bersaglio.  Bioconcentrazione, biomagnificazione e bioaccumulo.

La valutazione sperimentale  degli effetti dei contaminanti sui sistemi biologici: la scelta di specie modello rappresentative dei diversi ambienti e dei diversi livelli trofici. Sistemi in vitro, in vivo, microcosmi e mesocosmi.  Effetti letali, subletali, acuti e cronici. Saggi biologici (bioassay) ed ecotossicologici di laboratorio: relazioni dose-risposta monotone e non monotone, ormesi. Applicazione di tali saggi nella valutazione dell’impatto biologico di sostanze chimiche, singolarmente e in miscele, e di matrici ambientali (acqua, sedimenti, suolo) ed estratti da matrici ambientali.  Colture cellulari di mammifero e stadi embrionali di pesce come modelli alternativi per la sperimentazione animale. Utilizzo dei dati per una valutazione preliminare del rischio biologico. 

I test in ecotossicologia: introduzione ed illustrazione dei principali test ecotossicologici  in modelli di organismi acquatici e terrestri (batteri, microalghe, invertebrati, pesci). Applicazione nell'ambito delle normative vigenti.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Tutte le slides utilizzate durante le lezioni frontali saranno fornite agli studenti  al termine del corso; parte del materiale didattico (bibliografia, presentazioni ppt, protocolli sperimentali) verrà reso disponibile su AulaWeb.