Esposizione acuta a tebuconazolo: effetti sull'istologia e sullo stress ossidativo nel fegato di Danio rerio.

Fungicides are a class of plant protection products, used to prevent leaf disease caused by fungi. Among the best-selling fungicides in the world, we find tebuconazole (TBZ), a fungicide belonging to the azoles group and found in Europe in numerous freshwater ecosystems. Fish are organisms that are strongly affected by the presence of contaminants in their natural habitat and are able to easily absorb toxic substances through gills or by direct ingestion. Once absorbed by the organism, xenobiotics can reach the different body districts through the bloodstream and the liver is one of the organs in which the toxic substances are more accumulated, as they come from numerous studies. The liver plays important functions associated with carbohydrate and protein metabolism, it also intervenes in the detoxification of exogenous and endogenous toxic substances and in carbohydrate homeostasis. Histopathological studies can best be considered the effects of contaminants on target organisms. Alongside morphological analyzes, the expression of specific enzymes is also frequently used as an indicator of exposure and may be important for analyzing the effects linked to the xenobiotic contamination. In this thesis, the histological effects and oxidative stress induced in the liver of Danio rerio, after exposure (for 48, 96 and 192 hours), were evaluated at an extremely low and naturally occurring dose of tebuconazole. Danio rerio represents a model organism that, in recent decades, has been widely used in a growing number of toxicological studies. The small size, the easy maintenance in the laboratory, the time of realization and the rapid morphological development is, in fact, this species an ideal model for the studies of ecotoxicology. From our investigation, it is clear that tebuconazole is able to provoke severe histological changes in the liver of zebrafish and among the main alterations observed by us, we find the sinusoid congestion, the increase in glycogen content, the reduction of the size of the hepatocytes, the vacuolization cytoplasmic and the appearance of necrotic areas. The exposure to the fungicide has also led to a marked increase in the expression of superoxide dismutase, an enzyme of fundamental importance for the correct maintenance of the cellular oxidation-promoting state. The data obtained from our study, provide valuable information on the effects of fungicides in aquatic organisms and support the strong relationship between morphology studies and the use of valid functional biomarkers.

I fungicidi sono una classe di prodotti fitosanitari utilizzati al fine di prevenire malattie fogliari causate dai funghi. Tra i fungicidi più utilizzati a livello mondiale troviamo il tebuconazolo (TBZ), un fungicida appartenente al gruppo degli azoli e rinvenuto in Europa in numerosi ecosistemi d'acqua dolce. I pesci sono organismi che risentono fortemente della presenza di contaminanti nel loro habitat naturale e sono in grado di assorbire facilmente le sostanze tossiche attraverso le branchie o per ingestione diretta. Una volta assorbiti dall'organismo gli xenobiotici possono raggiungere i diversi distretti corporei attraverso il circolo sanguigno e il fegato rappresenta uno degli organi in cui le sostanze tossiche tendono maggiormente ad accumularsi come dimostrato da numerosi studi. Il fegato svolge importanti funzioni associate al metabolismo dei carboidrati e delle proteine, interviene anche nella detossificazione di sostanze tossiche esogene ed endogene e nell'omeostasi dei carboidrati. Gli studi istopatologici possono essere utilizzati al fine analizzare gli effetti dei contaminanti su organi target e rappresentano uno strumento molto efficace per valutare lo stato di salute degli organismi acquatici. Accanto alle analisi morfologiche, anche l'espressione di enzimi specifici viene frequentemente impiegata come sensibile marker di esposizione e può essere importante per investigare gli effetti legati alla contaminazione da xenobiotici. Nel presente lavoro di tesi sono stati valutati gli effetti istologici e lo stress ossidativo indotti nel fegato di Danio rerio dopo esposizione (per 48, 96 e 192 ore) ad una dose estremamente bassa e riscontrabile in natura di tebuconazolo. Danio rerio rappresenta un organismo modello che, soprattutto negli ultimi decenni, è stato ampiamente adoperato in un numero crescente di studi tossicologici. Le ridotte dimensioni, il facile mantenimento in laboratorio, i ridotti tempi di riproduzione ed il rapido sviluppo morfologico rendono infatti questa specie un modello ideale per gli studi di ecotossicologia. Dalla nostra indagine risulta evidente che il tebuconazolo è in grado di provocare severe modificazioni istologiche nel fegato di zebrafish e tra le principali alterazioni da noi osservate ritroviamo la congestione dei sinusoidi, l'aumento del contenuto di glicogeno, la riduzione della dimensione degli epatociti, la vacuolizzazione citoplasmatica e la comparsa di aree necrotiche. L'esposizione al fungicida ha inoltre indotto a livello funzionale, un severo aumento nell'espressione della superossido dismutasi, un enzima di importanza fondamentale per il corretto mantenimento dello stato ossidoriduttivo cellulare. I dati dai noi ottenuti forniscono preziose informazioni sugli effetti dei fungicidi negli organismi acquatici e sostengono la forte relazione tra gli studi di morfologia e l'impiego di validi biomarkers funzionali.