Obiettivi Formativi

Il corso interdisciplinare si propone di fornire le conoscenze e gli strumenti utili per la diagnosi, la previsione e la prevenzione dei fattori di impatto antropico, principalmente degli inquinanti, sulla componente biotica degli ecosistemi e in particolare dell’ecosistema marino. Il corso prende in esame il significato e il ruolo dei così detti indicatori ecologici, che vengono descritti al livello di specie e comunità. La loro risposta ai diversi tipi di stress viene analizzata, ed esaminati i meccanismi di trasferimento e di trasformazione degli inquinanti nei diversi comparti ambientali e nei sistemi biologici. Le modalità di esposizione e di azione, e gli effetti degli inquinanti sulla componente biotica sono messi in relazione con la misura del danno e con le risposte a livello organismico, di popolazione e di comunità.

Learning Goals

The interdisciplinary course aims to provide knowledges and tools for diagnosis, prediction and prevention of anthropogenic impacts, especially due to pollutants, on biotic component of ecosystems and in particular the marine ecosystem. The course is focused on the maining and role of the ecological indicators, which are described at species and community levels.

Metodi didattici

Lezioni frontali con l''ausilio di presentazioni multimediali. Discussione di articoli scientifici di recente pubblicazione su alcune tematiche affrontate. Osservazione in laboratorio di campioni biologici.

Teaching Methods

The lectures will take place in the classroom with multimedial presentations. Recent research papers on some scheduled topics will be discussed. Laboratory observations on biological samples.

Prerequisiti

Lo studente deve avere solide conoscenze di biochimica, di ecologia, zoologia, botanica e di fisiologia degli animali acquatici.

Prerequisites

The student must possess in-depth knowledge of biochemistry, ecology, zoology, botany, and physiology of aquatic animals.

Verifiche dell'apprendimento

Esame orale. Per "Indicatori ecologici", è ammessa una presentazione multimediale su un argomento precedentemente concordato.

Assessment

Oral examination. A multimedial presentation is admitted for a fixed item of "Ecological Indicators".

Programma del Corso

Indicatori ecologici Concetto di stress ambientale stress antropogenici Inquinamento eutrofizzazione costiera contaminazione microbica implicazioni sanitarie altri tipi di impatto indicatori ecologici comunità planctoniche comunità bentoniche struttura funzionale delle comunità impattate implicazioni tassonomiche implicazioni al livello di popolazione Ecofisiologia Introduzione Risposte generalizzate allo stress: risposte primarie, secondarie e terziarie. Risposte cellulari allo stress: le proteine dello shock termico. Il sistema immunitario e la sua modulazione da parte di fattori ambientali. Tossicocinetica: assorbimento, distribuzione, metabolismo, accumulo ed eliminazione dei tossici negli organismi acquatici. Risposte specifiche ed aspecifiche ai tossici. Risposte che indicano adattamento: induzione del sistema delle monossidasi a funzione mista, MFO; alterati livelli del tripeptide glutatione e delle proteine della resistenza multipla agli xenobiotici; induzione delle metallotioneine e delle proteine dello stress/chaperonine. Risposte che indicano danno o perdita dell'omeostasi: alterazioni del contenuto d'acqua tissutale; inibizione dell'attività dell'acetilcolinaesterasi; alterazioni delle membrane lisosomiali e del rapporto lisosomi / citoplasma; alterazioni del tasso di crescita; alterazione dei processi riproduttivi. Stress ambientale e alterazioni dei parametri ematologici Distruttori endocrini: estrogeni ambientali ed impatto sui processi riproduttivi; i β bloccanti quali distruttori endocrini; i recettori istaminergici quali bersagli di distruttori endocrini. Contaminanti emergenti: farmaci e prodotti per l’igiene personale – possibili effetti sugli animali acquatici Infodistruzione: l’inquinamento e il trasferimento delle informazioni chimiche tra gli organismi.

Course Syllabus

Ecological indicators Environmental stress anthropogenic stress Pollution coastal marine eutrofication microbial contamination sanitary implications other impact typologies ecological indicators plankton communities benthic communities functional structure of stressed communities taxonomic implications population implications Ecophysiology Introduction General physiological responses to stress: primary, secondary and tertiary responses. Neuroendocrine control of responses to stress. Cellular stress responses: heat shock proteins.The immune system and its modulation by environmental factors. Toxicokinetics: Uptake, distribution, accumulation, biotransformation and excretion of toxic substances Specific and aspecific responses to toxics. Responses that reflect “adaptation”: induction of the cytocrome P450 system; altered concentration of glutathione and of multidrug resistance proteins; induction of metalloproteins and of heat shock proteins. Responses that reflect damage or loss of homeostasis: alteration of tissue water content; acetylcholinesterase inhibition; altered lysosome membrane stability; alteration of growth and of reproductive processes. Environmental stress and haematological parameters. Endocrine disruptors: environmental estrogenic substances and their impact on reproductive processes; β-blockers as endocrine disruptors; histamine receptors as target of endocrine disruptors. Emergent contaminants: drugs and personal care products.Their possible effects on acquatic animals Infodisruption: pollution and the transfer of chemical information between organisms.