CISAS: Centro Internazionale di Studi Avanzati su Ambiente, ecosistema e Salute umana. WP 5 Task 5.3: Studi in vitro , ex vivo and in vivo di immunotossicità ed immunomodulazione

WP 5 (“Epidemiologia molecolare”) nell’ambito del progetto “Centro Internazionale di Studi Avanzati su Ambiente, ecosistema e Salute umana” – CISAS.
Lo studio CISAS è un progetto di ricerca multidisciplinare sulle relazioni fra ambiente e salute approvato dal MIUR e realizzato con finanziamento CIPE (delibera 105/2015 del 23/12/2015). Il progetto sviluppa una complessa azione di ricerca scientifica volta alla comprensione dei fenomeni di inquinamento ambientale (con specifico riferimento al settore dei contaminanti tradizionali ed emergenti) e del loro impatto sull’ecosistema e sulla salute umana (con un ampio spettro di competenze che spaziano dalla epidemiologia eziologica all’epidemiologia molecolare), partendo da un numero statisticamente significativo di casi studio.
Attraverso un approccio multidisciplinare, sono studiati i rapporti tra gli inquinanti presenti in tre aree ad elevato rischio ambientale di Sicilia e Calabria e l’ecosistema, nonché la loro interazione con la salute umana.

Tale progetto, iniziato nel 2016 con termine a gennaio 2021, si sviluppa nelle aree a elevato rischio ambientale di Augusta/Priolo (SR), Milazzo/Valle del Mela (SR) e Crotone.

Nell’ambito del WP5 del programma di ricerca – Epidemiologia Molecolare – comprende la Task 5.3-Studi in vitro, ex vivo and in vivo di immunotossicità ed immunomodulazione

È stato dimostrato che l’esposizione attraverso differenti vie ad inquinanti ambientali generati in ambienti ad elevata concentrazione industriale è in grado di causare effetti avversi sui sistemi biologici, quali il sistema nervoso centrale, il fegato, il sistema riproduttivo e quello endocrino. Sebbene le informazioni relative all’impatto sul sistema immunitario siano più limitate, studi recenti in modelli animali hanno evidenziato sia effetti pro-infiammatori che effetti immunosoppressivi e immunomodulatori, suggerendo che alcuni inquinanti ambientali posseggano un potenziale immunotossico. Restano comunque insufficienti le conoscenze sui loro effetti sulle differenti popolazioni cellulari del sistema immunitario. Per colmare questa carenza, studi su linee cellulari isolate di provenienza sia umana che murina possono fornire informazioni importanti ma si rende necessario un approccio parallelo che può avvalersi del ricorso ad un modello animale dal quale isolare le popolazioni immunitarie rilevanti, provenienti da diversi organi e tessuti. Inoltre, l’utilizzo di sistemi in vitro ed ex vivo non può fornire informazioni di tipo funzionale e complesso, quali la risposta umorale e cellulare nel suo complesso, per la valutazione della quale si rende necessario il ricorso all’immunizzazione in vivo con antigeni standard e parallelo trattamento con gli agenti inquinanti.

Gli studi relativi a questa Task si pongono i seguenti obiettivi:
– valutazione del potenziale immunotossico e immunomodulatorio di agenti inquinanti ambientali in linee cellulari murine ed umane ed in cellule immunitarie primarie isolate ex vivo, per studiare il loro impatto sul sistema immunitario innato ed acquisito;
– valutare la correlazione tra i risultati ottenuti negli studi ex vivo, in vitro ed in vivo nel modello murino, e con quelli generati dagli studi su cellule umane studi funzionali in vivo, con particolare attenzione alle potenzialità e alle criticità di ciascun sistema.
Gli approcci sperimentali descritti, possono essere considerati complementari, in quanto forniscono informazioni non sovrapponibili e necessari per una valutazione globale dell’impatto di inquinanti ambientali sulle funzioni del sistema immunitario. Infatti, nei sistemi in vitro ed ex vivo è possibile lo sviluppo di saggi funzionali che richiedono il concorso di più tipi cellulari, nei quali valutare, in condizioni sperimentali realistiche e con gli opportuni controlli positivi e negativi, endpoint e biomarker quali la vitalità e la produzione di citochine e altri mediatori solubili. In parallelo, il trattamento in vivo con gli agenti inquinanti, in concomitanza con l’immunizzazione medianti antigeni standard, è l’unico sistema che consente di fornire informazioni relative agli effetti sulla risposta immune cellulare ed umorale.