Xenobiotici e agricoltura, stiamo esagerando?

Solitamente ci si riferisce con il termine xenobiotico a una qualsiasi sostanza, sia essa sintetica o naturale, estranea a un organismo, per esempio farmaci, veleni, pesticidi, diserbanti. Questi prodotti sono per loro natura molto persistenti e poco biodegradabili, il che significa che una volta utilizzati permangono a lungo nell'ambiente, accumulandosi in particolare all'interno della sostanza organica. Ma i più grandi serbatoi di materia organica sono proprio gli organismi viventi, uomo compreso!
È ormai risaputo all’interno della comunità scientifica che molti xenobiotici hanno effetti devastanti sugli organismi e sul loro sviluppo, e sono sufficienti piccolissime concentrazioni per provocare danni irreversibili.

Fonte

Purtroppo, al giorno d’oggi, la nostra società utilizza largamente questi prodotti nelle attività di ogni giorno, dimenticandosi appunto di considerare il destino a cui queste sostanze vanno incontro dopo il loro uso: i farmaci, animali o umani, vengono espulsi con l’urina e finiscono nei corsi d’acqua; diserbanti e pesticidi finiscono nel suolo e attraverso le piogge e il dilavamento raggiungono le falde acquifere e i fiumi. Da qui vengono probabilmente in contatto con altri organismi e si accumulano progressivamente risalendo la catena alimentare. Cosa significa questo? Significa, tristemente, che tutto quello che pensiamo di scaricare su un altro organismo, prima o poi torna all’uomo, che è comodamente seduto in cima alla piramide alimentare. Peccato che star seduti sulla punta di una piramide possa non risultare un’esperienza così gradita.

Prenderemo come esempio, il Triadimefon (FON), un derivato triazolico ampiamente utilizzato come antimicotico nell’agricoltura, utile perché inibisce l’attività di un enzima appartenente alla famiglia del citocromo p450, coinvolto nella sintesi della membrana fungina. Similmente ad altri derivati azolici, il Triadimefon è in grado di alterare lo sviluppo embrionale dei mammiferi, compreso l’uomo, comportando malformazioni gravi; in particolare queste sostanze sono correlate alla comparsa di malformazioni cranio-facciali nell’embrione. Anomalie gravi rinvenute in seguito ad esposizione di Triadimefon sono: palatoschisi, labbro leporino, fusione di mascella e mandibola e scorretto sviluppo dello scheletro cranio-facciale.

Struttura chimica del FON

Per studiare efficacemente l’azione del FON e l’entità del danno che ne deriva, sono stati effettuati studi su differenti modelli animali quali topi, ratti, e anfibi. Si possono infatti utilizzare modelli alternativi filogeneticamente lontani dal mammifero per una tossicologia applicata all’uomo. Questo è possibile in quanto in stadi di sviluppo sufficientemente precoci esiste una sorta di interscambiabilità tra gli organismi per quanto riguarda la sequenza degli eventi di embriogenesi e le basi molecolari per lo sviluppo. Xenopus laevis si è affermato come uno dei più importanti organismi modello per lo studio della genetica e dello sviluppo.

Gli embrioni di Xenopus sono stati sottoposti al test FETAX (Frog Embryos Teratogenic Assay, Xenopus), per poter valutare la mutagenicità di Triadimefon (FON). I risultati di questo esperimento mostrano chiaramente che lo sviluppo fisico di Xenopus laevis è influenzato dall’esposizione a questo agente. Gli embrioni presentano una gamma di difetti genetici che possono essere paragonati alle corrispettive malformazioni riportate da altri vertebrati in seguito all’esposizione al fungicida. I fenotipi ottenuti sono stati suddivisi in: fenotipi normali, ridotti, anomali e anomali gravi.

Uno dei difetti facilmente osservabili è la struttura anomala del cranio. Una dismorfogenesi facciale grave è correlata a una dose maggiore di FON. E’ possibile rilevare una dimensione ridotta dell’apertura orale; la testa, risulta meno ampia e, in proporzione alle dosi di FON esposte, non appare più a forma di semicerchio ma a forma triangolare e risulta perciò molto limitata anteriormente.

Foto realizzate da spaghettiscience
*Osservazione allo stereoscopio delle alterazioni dell’apertura orale e del cranio. (A, B, C) visione dorsale e D visione laterale. A fenotipo normale, B fenotipo ridotto, C fenotipo anomalo e D fenotipo anomalo grave.

In seguito all’esposizione consegue anche una malformazione dell’intestino (Fig.3). In fenotipi normali l’intestino appare sottile, spiralato e posizionato ventralmente; al contrario in fenotipi ridotti appare ripiegato ma posizionato erroneamente in posizione laterale e in fenotipi anomali, l’intestino non raggiunge la rotazione, acquisendo una forma a U e rimanendo posizionato lateralmente

Foto realizzate da spaghettiscience
Osservazione allo stereoscopio delle alterazioni dell’intestino. (A, B, C, D) visione ventrale. A fenotipo normale, B fenotipo ridotto, C fenotipo anomalo e D fenotipo anomalo grave. Si osservano bene le alterazioni riscontrate a livello dell’intestino che appare non più spiralato e posizionato lateralmente in embrioni esposti a dosi maggiori di FON.

Grazie a queste tipologie di analisi è possibile valutare l’effetto teratogeno di una determinata sostanza sullo sviluppo embrionale. Dati sperimentali, come quelli osservati in precedenza, ci permettono di osservare che malformazioni riscontrate in X. laevis sono paragonabili a quelle rinvenute in embrioni di altri vertebrati. Pertanto, l’organismo è assolutamente un valido modello per indagare riguardo i potenziali danni che sostanze come il FON sono in grado di causare negli organismi.

Problematiche umane
È chiaro quindi che queste sostanze rappresentano un pericolo per gli organismi, uomo compreso. Può apparire per certi versi un problema lontano, ma studi recenti dimostrano che xenobiotici di questo tipo persistono nell’ambiente per il tempo sufficiente a risalire la piramide alimentare fino a tornare all’uomo.
Molto spesso, infatti, queste sostanze vengono utilizzate in climi sufficientemente caldi a farle in parte evaporare, i venti poi le sospingono verso nord (o verso sud, nell’emisfero meridionale) fino a farle raggiungere i climi più freddi. Qui le basse temperature facilitano la condensazione, e gli inquinanti tornano al suolo dove vengono assorbite dagli animali e poi dall’uomo. Questo processo prende il nome di distillazione globale.
Un esempio famoso è quello del DDT, trovato a concentrazioni altissime nel latte materno delle ragazze Inuit. Peccato che, come possiate ben immaginare, il DDT non sia una sostanza utilizzata in quelle zone.

Questo dovrebbe farci riflettere su quello che effettivamente vale la pena “buttare” nel suolo o nelle fognature. Avere un’agricoltura più efficiente grazie a pesticidi di vario tipo vale davvero il rischio che stiamo correndo?

È chiaro che spetta soprattutto agli enti regolatori prendere in analisi il problema ed emanare delle corrette linee guida, ma le persone comuni devono comunque fare la loro parte. Non abbiamo ancora dati sulle abitudini europee, ma basti pensare che negli USA si calcola che ogni persona utilizzi per il proprio prato una quantità di xenobiotici 10 volte superiore al necessario. Tutto questo eccesso non può che essere dilavato e finire nelle falde e nei corsi d’acqua.
Vogliamo davvero scambiare un prato verde con la salute dei nostri figli?

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ATTENZIONE: questo rappresenta un lavoro di ricerca originale di spaghettiscience.

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Bibliografia

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