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Tossicità in vitro con modelli specie-specifici : cellule della granulosa di suino
No full textLa valutazione della tossicità in vitro con modelli specie-specifici si rivela di notevole importanza nell’ambito della tossicologia veterinaria sia in relazione agli effetti che al metabolismo di xenobiotici.
Le cellule della granulosa (GC), cellule steroidogeniche dell’ovaio, rappresentano di fatto una alternativa in vitro per valutare la complessa attività ovarica. Attualmente questo modello in vitro è stato messo a punto con cellule proveniente da diverse specie quali roditori, bovini, suini, primati, proprio per la peculiare specie-specificità, in relazione alla steroidogenesi. Il nostro modello, che presenta analogie con altri riportati in bibliografia (MDG2.1, jc-410), è stato allestito con GC di suino (GCs) prelevate da follicoli di piccole dimensioni (1-5 mm) provenienti da animali dopo la macellazione mantenute in coltura per 48 ore in terreno contenente siero fetale bovino al 5% (FCS) e siero suino al 5% (PS) e per altre 24/48 ore in terreno di coltura senza siero contenente 500 ng/ml di testosterone con o senza trattamenti aggiuntivi.
Le GCs possono essere impiegate come modello predittivo di tossicità, attraverso la valutazione di effetti:
1. sulla proliferazione cellulare in presenza di FSH (Follicle Stimulating Hormone) e/o IGF-1 (Insulin-Like Growth Factor-1) e/o FGF9 (Fibroblast Growth Factor 9).
2. sulla steroidogenesi in presenza di FSH e/o IGF-1 e/o FGF9
3. sull’espressione genica dell’enzima aromatasi (CYP19A1) e dell’enzima P450 scc (CYP11A1) in presenza di FSH+IGF-1, FSH+IGF-1+FGF9
Dal punto di vista applicativo, l’esposizione di GCs a fusariotossine, contaminanti di origine naturale prodotti da miceti del genere Fusarium, (e.g. Fumonisina B1, Deossinivalenolo, Tossina T-2, Zearalenone), singolarmente e in associazione, ha evidenziato effetti sinergici dose-dipendenti sia relativamente alla proliferazione cellulare che alla steroidogenesi, suggerendo un possibile effetto endocrine disruptor.
Bibliografia
Ovarian granulosa cell line JC Havelock, WE Rainey, BR Carr mol cell endocrinol 2004, 228: 67-78
Effects of Fusarium mycotoxins on steroid production by porcine granulosa cells G Ranzenigo, Caloni F, Cremonesi F, Aad P Y, Spicer LJ Anim Reprod Sci 2008, 107: 115-130
Microarray Analysis of Insulin-Like Growth Factor-I-induced Changes in mRNA Expression in Cultured Porcine Granulosa Cells: Possible role of IGF-I in Angiogenesis JA Grado-Ahuir, PY
Aad, G Ranzenigo, . Caloni, F Cremonesi, LJ Spicer J Anim Sci, 2009,87(6):1921-33
Effects of a trichothecene, T-2 toxin, on proliferation and steroid production by porcine granulosa cells F Caloni G Ranzenigo, FCremonesiLJ Spicer Toxicon, 2009 Sep 1;54(3):337-44
In vitro effect of Fumonisin B1 on proliferation and steroisogenesis of porcine granulose cells. C Cortinovis,N Schreiber, PY Aad,F. Caloni, LJ Spicer ISTISAN CONGRESSI, 2011 9
Effetti tossici delle micotossine
No full textINTRODUZIONE
La dieta complessa dei ruminanti, può essere fonte di
micotossine di diversa natura2,4. Studi sperimentali e dati
clinici hanno dimostrato che i ruminanti sono meno sensibili
agli effetti avversi correlati all’esposizione alle micotossine,
rispetto alle altre specie animali3. Nei ruminanti alcune
micotossine possono essere convertite dalla microflora
ruminale in metaboliti meno tossici (e.g. ocratossina A
in ocratossina α)2, in altri casi invece in composti biologicamente
più attivi (e.g. zearalenone in α-zearalenolo)2,4 altre
micotossine infine possono essere escrete in forma immodificata
(e.g. fumonisina B1)1,5. La capacità di detossificazione
da parte della popolazione ruminale protozoaria,
che ha il ruolo preponderante, varia quindi in relazione alla
classe di micotossine e al contributo di altri microrganismi
e batteri sottostimati2. Inoltre molte micotossine hanno
una capacità di antimicrobica, antiprotozoaria e antifungina
sulla flora ruminale2.
La capacità di detossificazione nel rumine, è inoltre saturabile
e influenzata da diversi aspetti concomitanti quali
cambiamento di dieta o patologie metaboliche2.
Le principali micotossine alle quali sono esposti i ruminanti
attraverso la dieta sono:
a) Aflatossine
Le aflatossine B1, B2, G1 e G2 sono un gruppo di micotossine
prodotte da miceti del genere Aspergillus, in particolare
A. flavus e parasiticus. La degradazione dell’aflatossina B1,
in ambito ruminale è molto limitata, pari al 10%, e alcuni autori
hanno dimostrato a tale livello una trasformazione in minima
percentuale in aflatossicolo2. L’escrezione nel latte di
aflatossina M1, metabolita idrossilato di origine epatica, è
molto elevata e rappresenta un problema di notevole importanza
per quanto riguarda la salute pubblica. Gli effetti tossici
delle aflatossine nel bovino sono alterazione della funzionalità
epatica e riduzione dell’assunzione di alimento, associata
ad una riduzione della produzione di latte nelle vacche
in lattazione3,5.
b) Ocratossine
Le ocratossine sono micotossine prodotte in particolare da
Aspergillus ochraceus e Penicillium verrucosum. L’ocratossina
A, responsabile di maggiore tossicità, ha come organo
target il rene in tutte le specie e l’effetto nefrotossico è stato
dimostrato in tutti i mammiferi e nell’uomo. I giovani ruminanti
(vitelli, agnelli) risultano maggiormente sensibili3,5.
c) Fusariotossine
A questo gruppo appartengono micotossine prodotte da
miceti del genere Fusarium, quali fumonisine (Fusariun verticillioides
e Fusarium proliferatum), tricoteceni (F. sporotrichioides,
F. graminearum, F. poae, F. culmorum) e zearalenone
(ZEA) (F. trincictum, gibbosum, roseum, F. roseum
graminearum)3,4,5.
1c) Fumonisine
Le fumonisine, A1, A2, B1, B2, B3 e B4 si ritrovano principalmente
nel mais1,5.
La fumonisina B1, la più tossica è più studiata, è una molecola
scarsamente biodisponibile e solo tracce sono rilevabili
a livello epatico e renale. I ruminanti risultano essere poco
sensibili, se non a concentrazioni molto elevate3,5.
2c) Tricoteceni
A questo gruppo appartengono diverse micotossine, tra le
quali le più conosciute sono il deossinivalenolo (DON) e la
tossina T-2 (T-2)2,4,5.
Il DON o vomitossina contamina diversi cereali quali frumento,
avena e mais e, in misura minore sorgo, segale, orzo.
Spesso nelle derrate contaminate da DON si rileva la contemporanea
presenza di ZEA, con possibili effetti sinergici.
A livello ruminale, intestinale ed epatico la tossina viene
metabolizzata in de-epossinivalenolo (DOM-1). I ruminanti
sono meno sensibili rispetto monogastrici5 nei quali si manifestano
caratteristici effetti, particolarmente evidenti nel suino,
rappresentati da vomito e rifiuto dell’alimento.
La T-2 nel rumine viene principalmente metabolizzata in
HT-2. Dal punto di vista tossicologico l’HT-2 ha una tossicità
simile a quella della T-2. La T-2 è immunotossica e agisce
come un potente inibitore della sintesi proteica5.
Lo ZEA è classificato come “endocrine disruptor”, per
la sua azione simil-estrogenica. Nei ruminanti, meno sensibili
rispetto ad altre specie animali, viene prodotto a livello
epatico prevalentemente l’epimero-β, caratterizzato da
attività estrogenica inferiore rispetto a quella dimostrata
dall’α-zearalenolo3,5.
CONCLUSIONI
Molti aspetti relativi alla tossicità delle micotossine nei
ruminanti devono essere ancora chiariti, con particolare riguardo
ad una possibile co-esposizione, ancora poco indagata,
ma di sicuro interesse in relazione alla salute animale e
agli effetti sulle produzioni.
Bibliografia
1. Caloni F., Spotti M., Auerbach H., et al. (2000). In vitro metabolism of
fumonisin B1 by ruminal microflora, Vet Res Comm, 24:379-387.
2. Fink-Gremmels J. (2008a). The Role of mycotoxins in the health and
performance of dairy cows, Vet Journ, 176: 84-92.
3. Fink-Gremmels J. (2008b). Mycotoxins in cattle feeds and carry-over
to dairy milk: a review. Food Add and Contam, 25:172-180.
4. Jouany J.P., Diaz D.E. (2005). The mycotoxins blue book, Nottingham
University Press, Nottingham, 295-321.
5. Nebbia C. (2009). Residui di Farmaci e contaminanti ambientali nelle
produzioni animali, Edises S.r.L. Napoli, 453-480
Course on alternative methods to animal use in toxicology in the veterinary faculty of Milan
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EPIDEMIOLOGIA DEGLI AVVELENAMENTI DEGLI ANIMALI DOMESTICI NEL NORD ITALIA ANNI 2000-2002. CASISTICA DEL CENTRO ANTIVELENI DI MILANO
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