DIPARTIMENTO SCIENZE DELLA VITA E DELL’AMBIENTE
Corso di Laurea in Scienze Biologiche

BIOLOGICAL EFFECTS OF COMMON PHARMACEUTICAL DRUGS(paracetamol and acetylsalicylic acid): SHORT TERM EXPOSURE
ON MYTILUS spp

Esposizione a paracetamolo e acido sulfosalicilico: effetti
biologici nel bivalve Mytilus spp.
Tesi di Laurea di:Leonardo D’Antonio

Docente referente
Prof.ssa Maura Benedetti

Sessione estiva
A.A 2021/2022

Riassunto esteso
La presenza dei farmaci negli ambienti può comportare rischi significativi agli organismi; la situazione è più
problematica quando si parla di ambienti marini costieri, situati nelle vicinanze di grandi centri abitati, a causa
dell’elevato numero di inquinanti presenti sotto costa e dell’esposizione continua a numerose molecole chepossono compromettere lo stato di salute degli organismi marini.
In questo studio è stata valutata la tossicità di alcuni farmaci da banco(in particolare paracetamolo e acido
acetilsalicilico), studiando la suscettibilità della specie Mytilus spp allo stress ossidativo dopo essere stata esposta
per 96 h a concentrazioni crescenti, ma ecologicamente rilevanti, dei due farmaci citati.
Lo stato ossidativo negli organismi esposti è stato analizzato misurando i biomarker dello stress ossidativo,
ovvero l’attività dell’enzima catalasi (CAT), delle glutatione-S-transferasi (GST) e i livelli di perossidazione lipidica(LPO). Inoltre sono state anche valutate il tasso di filtrazione e lo stato delle riserve nutrizionali degli organismi
esposti, misurando il consumo del cibo ingerito e i livelli di riserva del glicogeno nelle branchie e nella ghiandoladigestiva.
Non sono state osservate alterazioni significative nei parametri dello stress ossidativo e dell’assunzione di cibo.
Al contrario, le riserve di glicogeno sono state sostanzialmente modificate dopo l'esposizione, con risposte
opposte dai farmaci.
Sono quindi necessarie ulteriori valutazioni per trarre delle conclusioni sull'ecotossicità dei farmaci; in particolare
dovrebbe essere presa in considerazione la stagionalità che potrebbe influenzare le risposte biologicheanalizzate.

Introduzione

Paracetamolo

Il paracetamolo è un derivato p-aminofenolo
con attività analgesiche e antipiretiche.

Acido acetilsalicilico

L’acidoacetilsalicilico
antinfiammatorio dellasalicilati.

èun
famiglia

Sono alcuni dei farmaci più importanti e diffusi al mondo.
Dato l’elevato uso, sono tra i più presenti nell’ambiente marino.
Entrambi sono considerati sicuri per l’uso umano quando somministrati indosaggi terapeuticamente comuni.

Stress ossidativo
Il metabolismo della maggior parte degli
xenobiotici può produrre Specie Reattive
dell’Ossigeno (ROS) che possono danneggiare
macromolecole biologiche, cellule e tessuti. Perattenuare gli effetti deleteri dei ROS, gliorganismi viventi sotto condizioni proossidative aumentano l’espressione genica el’attività di enzimi antiossidanti:• superossido dismutasi (SOD)• catalasi (CAT)• glutatione reduttasi (GRed)• glutatione perossidasi (GPx).
La perossidazione lipidica (LPO) è un danno ditipo ossidativo alle cellule ed è causata
dall’attacco dei radicali liberi agli acidi grassi
polinsaturi (PUFA) delle membrane biologiche.

Specie investigata
I mitili (Mytilus spp) presentano le seguenti
caratteristiche:• sono molluschi bivalvi prevalentemente marini;• sono dotati di branchie tramite le quali si alimentano
e respirano;• sono filtratori e tendono ad accumulare le sostanze
presenti nell’ambiente.

Scopo della tesi
L’obiettivo di questo lavoro è valutare la tossicità a breve termine di paracetamolo e all’acido acetilsalicilico nei
mitili Mytilus spp, attraverso lo studio di biomarker cellulari come la CAT, le GST e la perossidazione lipidica.
Questo studio inoltre permette di valutare la tossicità dei due farmaci anche andando a valutare variazioni nel
tasso di alimentazione e nell’accumulo di glicogeno.

Materiali e metodi
Durante il mese di maggio sono stati prelevati dei mitili, trasportati in laboratorio per l’acclimatazione per 3
settimane e nutriti con Chlorella vulgaris.

Disegno sperimentale
Sono state preparate soluzioni stock 10mg/L dei due diversi farmaci.
Per l’esposizione a breve termine (96h) sono state usate 4 diverse concentrazioni e uncontrollo:

Paracetamolo

Acido acetilsalicilico

•
••
•
••
•
•
•
•

0 controllo
0.5 μg/L
5 μg/L50 μg/L
500 μg/L

0 controllo
0.1 μg/L
1 μg/L
10 μg/L
100 μg/L

Parametri analizzati
Feeding assay: un campione di mitili viene nutrito per verificare la variazione deltasso di nutrizione post-esposizione ai farmaci.

Biomarkers assay:••••

attività Gst;
attività catalasi;
perossidazione lipidica (Tbars);
determinazione del glicogeno.

Analisi statistica:

ANOVA, seguito dal test multicomparativo di Dunnet.

Risultati
Paracetamolo

Acido acetilsalicilico

Feeding assay

Risultati
Acido acetilsalicilico

Paracetamolo

Attività Gst

Attività catalasi

Risultati
Acido acetilsalicilico

Paracetamolo

Tbars

Determinazione
glicogeno

Conclusioni
L’esposizione dei mitili al paracetamolo e all'acido acetilsalicilico non sono hanno
causato alterazioni significative nei parametri biologici valutati.
Questa conclusione è probabilmente correlata al breve periodo di esposizione maanche ai livelli di concentrazione utilizzati che non riflettono le effettive
condizioni ambientali.
Inoltre, è necessaria la valutazione di una batteria più ampia di risposte
biologiche per valutare potenziali effetti tossici di questi farmaci.

Bibliografia• Francisca Piedade, Sofia Bio, Bruno Nunes. 2020 Effects of common pharmaceutical drugs(paracetamol and acetylsalicylic acid) short term exposure on biomarkers of the mussel Mytilus spp.
Environmental Toxicology and Pharmacology. 73, 103276. https://doi.org/10.1016/j.etap.2019.103276•••••

Figura 1: https://en.wikipedia.org/wiki/Mytilidae#/media/File:Miesmuscheln_Mytilus_1.jpg
Figura 2: https://it.wikipedia.org/wiki/Paracetamolo#/media/File:N-Acetyl-p-aminophenol.svg
Figura 3: https://it.wikipedia.org/wiki/Acido_acetilsalicilico#/media/File:Aspirina_struttura.svg
Figura 4: https://www.melarossa.it/salute/radicali-liberi/Figura 5: https://www.flickr.com/photos/64892508@N06/10228639655

Grazie per l’attenzione!