Biomonitoraggio della Laguna di Venezia: indicatori biologici in Zosterisessor ophiocephalus e Tapes philippinarum

Venice Lagoon is a transitional environment on the Adriatic coast influenced by such human activities as agriculture, industry, and tourism. For this reason, in the last year, numerous national and international projects have been carried out in order to evaluate the quality status of the lagoon environment demonstrating the presence of a wide range of contaminants in the environment. The biomonitoring in the lagoon environment plays an important role in strategies and actions to identify, control and reduce the environmental problems. Biomonitoring programs usually involves the use of biomarkers, which represent biochemical, physiological or behavioural variation measured in tissues, biological fluids or the whole organism (Depledge and Fossi 1994). In the present study, the expression of vitellogenin, cytochrome P450 1A1, HSP70 and oxidative stress biomarkers and sex steroids concentrations (progesterone, 17β-estradiol and testosterone) have been examined in different sites (Val di Brenta, Porto Canale, Ca’ Roman and Porto Marghera) of the Venice Lagoon monitoring their levels in the grass goby Zosterisessor ophiocephalus e in the clam Tapes philippinarum. Sampling sites were selected on the basis of data reported in literature (Nesto et al. 2007; Losso and Volpi Ghirardini, 2010). Vitellogenin induction was detected in adult male of Z. ophiocephalus collected from the different sites evidencing high toxicological risk probably due to endocrine disrupting chemicals. Moreover, the highest levels of MDA and CYP1A1, measured spectrophotometrically by TBARS assay and by Real Time PCR respectively, were observed in animals sampled at the Porto Marghera site. The cellular localization of HNE and NT, investigated by an immunohistochemical approach, showed that immunopositivity was mainly localized in melanomacrophage-centres of spleen, kidney, liver and ovary. Both immunohistochemistry and Western blot analysis evidenced that HNE and NT were quantitatively higher in animals from Porto Marghera if compared with those sampled at the other sites. In conclusion, as reported in literature (Losso and Volpi Ghirardini, 2010), most indicators have shown that the Lido basin, influenced by the presence of the industrial area and the city of Venice, is the most highly impacted area suggesting that oxidative stress markers, vitellogenin and cytochrome P4501A1 in aquatic organisms can be useful in biomonitoring of environmental pollution. However, HSP70 expression and sex steroid concentrations are not fast and suitable tools to investigate environmental quality.

Lo scopo del presente studio è stato quello di valutare l’espressione di alcuni bioindicatori comunemente utilizzati in programmi di biomonitoraggio in pesci e molluschi prelevati in due periodi dell’anno e in diversi siti della Laguna di Venezia che, per la loro collocazione e per le caratteristiche idrologiche, possono essere più o meno soggette a possibili fonti inquinanti. Le specie monitorate sono state il pesce bentonico Zosterisessor ophiocephalus (Teleostei: Gobiidae) e la vongola verace Tapes philippinarum, animali particolarmente adatti al biomonitoraggio in quanto stanziali, vivono a stretto contatto con il fondo e sono reperibili in Laguna di Venezia. Parallelamente alcuni individui di Z. ophiocephalus sono stati stabulati in vasche con acqua di mare per un periodo sufficiente a detossificarsi, al fine di consentire una comparazione non solo tra i diversi siti di campionamento ma anche rispetto ad un controllo privo di contaminanti. I biomarcatori selezionati e analizzati sono stati: l’espressione della vitellogenina (VTG), della citocromo P450 1A1 (CYP1A1) e dei principali marcatori dello stress ossidativo, quali 4-idrossi nonenale (HNE), nitrotirosina (NT), malondialdeide (MDA) e acroleina, considerati ottimi indicatori di inquinamento ambientale. Inoltre sono stati valutati: l’espressione del messaggero delle Heat Shock Protein 70 (HSP70) e, in entrambe le specie monitorate, i livelli di steroidi sessuali (testosterone, estradiolo e progesterone) al fine di verificare eventuali variazioni imputabili alla presenza nell’ambiente di distruttori endocrini cioè di sostanze inquinanti in grado di interferire con il sistema endocrino degli organismi. Mediante analisi di immunoistochimica, Western blot, saggio T-BARS e Real Time PCR abbiamo potuto confermare quanto già riportato in letteratura: il bacino di Lido è la zona maggiormente impattata della Laguna poiché influenzata dalla presenza di un’estesa area industriale e della città di Venezia. Un minor impatto è stato invece riscontrato per le restanti aree monitorate. Tuttavia, al fine di di ottenere un quadro più completo dello stato dell’intero ambiente lagunare, è necessario: identificare ulteriori ed efficaci bioindicatori, ampliare l’area monitorata identificando altri siti di campionamento in tutti i bacini della Laguna di Venezia, aumentare il numero di esemplari da sottoporre a detossificazione utilizzando animali prelevati dai diversi bacini della Laguna di Venezia per allestire un esperimento di controllo completo.