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ECOTOSSICOLOGIA MARINA
FRANCESCO REGOLI

Sede Scienze
A.A. 2016/2017
Crediti 7
Ore 56
Periodo 1^ semestre
Lingua ITA
Codice U-gov SM02 W000017

Prerequisiti

Una buona conoscenza dei principi basilari della chimica, dell'ecologia e della biologia cellulare sono requisiti importanti per seguire il corso.

Modalità di svolgimento del corso

Sono previste lezioni teoriche frontali, ed esercitazioni in laboratorio per approfondimenti pratici sulle principali metodologie analitiche dei contaminanti e sulla determinazione dei biomarker cellulari

Risultati di apprendimento attesi

Conoscenze
Il Corso permette agli studenti di acquisire le conoscenze per lo studio della contaminazione ambientale, con particolare riguardo alle implicazioni tossicologiche che le sostanze chimiche possono avere sulle varie componenti del biota. Il Corso aggiornerà gli studenti sulle problematiche inerenti la diffusione dei contaminanti ambientali, i contaminanti emergenti, i criteri di biomonitoraggio, la valutazione del rischio biologico e di biomagnificazione dei contaminanti e le principali tematiche di interesse nel campo della tossicologia ambientale. Il Corso permetterà agli studenti di approfondire anche gli aspetti relativi all’utilizzo di organismi bioindicatori, alla detossificazione e metabolismo dei contaminanti e delle risposte tossicologiche con particolare riguardo allo sviluppo e all’applicazione di nuove metodologie cellulari e molecolari.

Capacità di applicare le conoscenze
Al termine del corso lo studente deve essere in grado di: descrivere le caratteristiche fondamentali dei contaminanti chimici e della loro distribuzione e circolazione nei vari comparti ambientali; saper illustrare i concetti di biomagnificazione, utilizzo di organismi bioindicatori e analisi di biomarker; conoscere le principali tecniche e metodologie utilizzate per le analisi chimiche e delle risposte cellulari; essere in grado di pianificare un programma di biomonitoraggio, scegliere gli opportuni organismi bioindicatori, definire le analisi da effettuare e le migliori metodologie da impiegare.

Competenze trasversali
Le competenze trasversali riguardano prevalentemente l’integrazione tra gli aspetti chimici e biologici dei contaminanti ambientali: le caratteristiche chimico-fisiche di tali sostanze, le vie di immissione e la loro diffusione nell’ambiente sono integrate con i meccanismi di accumulo negli organismi, i meccanismi di tossicità, le differenze di risposta e di vulnerabilità tra le diverse specie. Queste competenze trasversali saranno ulteriormente valorizzate durante le esercitazioni in cui lo studente acquisirà le competenze preliminari sulle metodologie analitiche dei contaminanti chimici nell’ambiente, del loro accumulo negli organismi e delle risposte tossicologiche a livello molecolare e cellulare. 

Programma

- Introduzione e scopo della tossicologia ambientale.
- Principali classi di contaminanti chimici di interesse ecotossicologico e loro ripartizione nei comparti ambientali.
- Fattori che influenzano biodisponibilità e tossicità dei contaminanti chimici. Concetto di inquinanti persistenti e diffusione globale. Bioconcentrazione, bioaccumulo e biomagnificazione.
- Utilizzo di organismi come bioindicatori nel monitoraggio della contaminazione ambientale. Programmi di Mussel Watch.
- Metabolismo, detossificazione e tossicità dei contaminanti, definizione di biomarkers a livello molecolare, biochimico e cellulare con valore predittivo e diagnostico. 
- Biotrasformazione e tossicità di idrocarburi aromatici, pesticidi, diossine ed altri composti organoalogenati. 
- Detossificazione e tossicità dei metalli pesanti. Mercurio nelle reti trofiche e organo stannici. 
- Pesticidi organofosforici ed risposte dell’acetilcolinesterasi. 
- Lisosomi, perossisomi, difese antiossidanti e stress ossidativo come risposte aspecifiche degli organismi ai contaminanti. 
- Genotossicità ambientale e danni al DNA, immunotossicità in invertebrati e vertebrati. 
- Patologie epatiche e carcinogenesi chimica. Distruttori endocrini e contaminanti emergenti: dai farmaci alle nanoparticelle.
- Plastiche e microplastiche nell’ambiente marino.
- Caratteristiche dei test di tossicità e dei saggi biologici. Ambiti di applicazione, scelta delle specie ed endpoints biologici.
- Metodi di integrazione dei dati ecotossicologici e definizione di indici di pericolo.
- Presentazione di casi studio.

Modalità di svolgimento dell'esame

Metodi di valutazione dell’apprendimento
L’esame consiste in una prova orale basata su domande e relativa discussione inerente i contaminanti ambientali, i meccanismi di accumulo, detossificazione e tossicità, la valutazione del rischio ecotossicologico.

Criteri di valutazione dell’apprendimento
Durante l’esame verrà valutata la capacità dello studente di rispondere in maniera pertinente alle domande, la padronanza generale dell’argomento, l’utilizzo di terminologia adeguata, e la capacità di effettuare collegamenti trasversali tra i diversi argomenti.

Criteri di misurazione dell’apprendimento
Il voto finale è attribuito in trentesimi. L’esame si considera superato a partire dalla votazione di 18/30 ma lo studente ha facoltà di rifiutare il voto proposto e ripresentarsi all’esame nella sessione successiva.

Criteri di attribuzione del voto finale
Il voto finale sarà attribuito in funzione della capacità dello studente di rispondere a tutte le domande formulate, la proprietà di linguaggio e la sicurezza mostrata negli argomenti.

Testi consigliati

Dispense del corso, diapositive proiettate e letteratura scientifica indicata sui singoli argomenti trattati. 
Fundamentals of Aquatic Toxicology. Edited by Gary M. Rand, Taylor & Francis 
Biomarkers in Marine Organisms: a practical approach. Edited by Garrigues et al., Elsevier 2001

Corsi di laurea

• Biologia marina