Assessing the impacts of seawater acidification and emerging contaminants on different life stages of the sea urchin Paracentrotus lividus

L’acidificazione degli oceani, dovuta ad una crescente concentrazione di anidride carbonica in atmosfera, rappresenta una delle più importanti minacce per le aree marine costiere. Diversi studi hanno fornito dati riguardanti gli effetti del basso pH su singoli stadi vitali in specie di invertebrati marini. Attualmente c’è un crescente sforzo nel approfondire la conoscenza riguardo alle risposte sia a livello dell’intero ciclo vitale degli organismi sia a livello di generazioni successive. Questo approccio presenta il vantaggio di evidenziare l’eventuale presenza di plasticità fenotipica e di produrre dati più realistici al livello di popolazione. Considerato questo, ricci di mare adulti, della specie Paracentrotus lividus, sono stati acclimatati a pH ridotto durante la gametogenesi. Sono stati analizzati parametri fisiologici e biochimici in maschi e femmine separatamente e sono stati studiati gli effetti transgenerazionali analizzando le performance di gameti e larve a diversi valori di pH. Tra le future minacce per le aree marine costiere, è crescente l’attenzione verso la presenza di composti farmaceutici. I farmaci più utilizzati sono comunemente riscontrati in ambiente acquatico. Questi composti sono molecole biologicamente attive che possono agire anche negli organismi non bersaglio ed è previsto che la loro concentrazione in ambienti costieri aumenti. In natura gli organismi possono essere esposti per lungo tempo a complesse miscele di vari composti chimici ed è importante valutare gli effetti cronici che queste sostanze possono causare anche alle concentrazioni relativamente basse, come quelle riscontrate in ambiente. Al fine di adottare metodi di valutazione del rischio chimico più realistici e che prendano in considerazione gli effetti combinati tra i più comuni futuri stressogeni in ambiente marino, attraverso esperimenti a breve e a lungo termine su larve di P. lividus, sono stati valutati gli effetti di basso pH e della miscela di quattro farmaci (acido clofibrioc, caffeina, diclofenac e propranololo) alle concentrazioni ambientali. A seconda delle caratteristiche chimiche dei farmaci, quando disciolti, il pH della soluzione acquosa può far aumentare o diminuire la loro biodisponibilità. Di conseguenza, per alcuni contaminanti chimici, è atteso un aumento di tossicità in seguito al futuro abbassamento del pH, anche se la loro concentrazione in ambiente dovesse rimanere la stessa. Le variazioni della percentuale della forma lipofilica (considerata più tossica) disciolta può essere calcolata con l’uso dell’equazione di Hendersen-Hesselbalch. Per otto farmaci, appartenenti a differenti classi terapeutice (acido clofibrico, ipolipemizzante; caffeina, stimolante metabolico e coadiuvante; diclofenac e ibuprofene, antiinfiammatori non steroidei, propranololo, betabloccante; sulfadiazina e trimetoprim, antibiotici; triclosan, antibatterico) sono state calcolate le LOEC (lowest observed effect concentration) a pH di controllo e a pH previsto per la fine del 2100, con lo scopo di valutare se effetti sinergici o antagonisti osservati tra i due stressogeni, possono essere spiegati dalla variazione di biodisponibilità calcolata.