Le metallotioneine come biomarcatori dell'inquinamento da metalli

Le informazioni sulla presenza di molecole sintetiche nell’atmosfera, nell’acqua, sul suolo, sono molto scarse come pure sono ignote non solo la pericolosità e il grado di biodisponibilità ma, nella maggioranza dei casi, sono sconosciuti anche il nome, la formula chimica, l’origine. Tanto meno si conosce il comportamento di queste molecole nell’ambiente, nelle varie condizioni meteorologiche, le loro modalità di assunzione e i loro effetti sugli esseri viventi, le sinergie e le reazioni che esse provocano all’interno di questi.

Le maggiori difficoltà nelle misurazioni dirette delle alterazioni ambientali si verificano in presenza di basse concentrazioni di inquinanti propagati da sorgenti puntiformi o diffuse, spesso discontinue, le cui sostanze immesse nell’ambiente subiscono trasformazioni ignote nel tempo. Queste difficoltà possono essere superate con l’uso degli organismi viventi come bioindicatori che, seppure non in grado di definire le sostanze tossiche presenti nell’ambiente, sono senz’altro capaci di rilevare gli effetti tossici che queste sostanze hanno su di essi.

Con il termine di biomonitoraggio si intende il monitoraggio dell’inquinamento mediante organismi viventi. Le principali tecniche di biomonitoraggio consistono nell’uso di organismi bioaccumulatori che rappresentano organismi in grado di sopravvivere in presenza di inquinanti che accumulano nei loro tessuti; con il loro uso è possibile ottenere dati sia di tipo qualitativo che quantitativo. Sono stati descritti anche organismi bioindicatori o sentinella, cioè organismi che subiscono variazioni evidenti nella fisiologia, nella morfologia o nella distribuzione spaziale sotto l’influsso delle sostanze presenti nell’ambiente. Il biomonitoraggio, rispetto alle tecniche analitiche tradizionali, ha il vantaggio di fornire stime sugli effetti combinati di più inquinanti sugli esseri viventi, ha costi di gestione limitati e dà la possibilità di coprire con relativa facilità vaste zone e territori diversificati, consentendo una adeguata mappatura del territorio.

Nelle tecniche di biomonitoraggio della qualità dell’acqua vi sono:
1. test di tossicità per misurazioni sulle risposte biomolecolari e fisiologiche di organismi nei confronti di tossici in situazioni sperimentali, compresi biosaggi e sistemi di controllo (tossicità acuta, tossicità cronica, genotossicità, bioaccumulazione e biomagnificazione);
2. monitoraggio degli ecosistemi per misure sull’integrità di ecosistemi sottoposti a perturbazioni ambientali.

Tutti i metodi di monitoraggio per la valutazione della struttura di un ecosistema si traducono in campionamenti di specifici gruppi di biota. Avremo indici per specie indicatrici, indici di ricchezza, indici di abbondanza, indici di diversità, indici biotici.
Il ruolo del biomonitoraggio è quello di indicare la “salute” degli ecosistemi, soprattutto quelli in cui si sospetta che sia stata rilasciata una concentrazione biologicamente significativa di un inquinante. Hopkin identifica quattro possibili approcci per monitorare gli effetti dell’inquinamento sugli ecosistemi: 1) valutare l’impatto sulla struttura della comunità; 2) quantificare gli effetti sulla performance individuale; 3) misurare le concentrazioni dell’inquinante nei tessuti di specie sentinella; 4) rilevare la presenza di razze alterate geneticamente, resistenti agli inquinanti.