Dr. Marino PREARO

Laboratorio Specialistico di Ittiopatologia

Istituto Zooprofilattico Sperimentale del Piemonte, Liguria e Valle d’Aosta - Torino

L’attività tossicologica nelle specie acquatiche

Convegno Convegno ““ 11°° TOXI DAYTOXI DAY”” –– Strategie di lotta agli avvelenamenti degli animali Strategie di lotta agli avvelenamenti degli animali

Torino, 29 giugno 2017Torino, 29 giugno 2017

Gli episodi di mortalità presenti nella fauna ittica selvatica, sono relativamente frequenti, ma molto spesso non è possibile

determinarne con certezza la causa, adducendo frequentemente l’origine della moria a fonti di inquinamento industriale, urbano o

più genericamente a scarichi agricoli incontrollati.

Francesca Susini Pisa 4 maggio 2012 4

Di cosaDi cosaparliamoparliamo

La scarsa efficacia dei controlli e delle operazioni di vigilanza sull’asta dei fiumi.

La ridotta conoscenza della tipologia possibile degl i scarichi presenti sul territorio.

Le segnalazioni di episodi di mortalità non sempre tempestive.

La scarsa rapidità nel raccogliere i campioni dopo le varie comunicazioni.

CAUSA MORTE

Campioni idonei

Attiva collaborazione

Sostanza conosciuta

Anamnesi sulle attivitàproduttive

Alti Livelli

Metodo d’analisi

Sintomatologia evidente

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Campione non idoneo

NEGATIVO

Non è stato possibile identificare la causa della morte

INTERAZIONI CON LA QUALITINTERAZIONI CON LA QUALITÀÀ DELLDELL’’ACQUAACQUA

CAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIACAUSE ESOGENE DI MALATTIAnoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisiconoxe di tipo fisico

noxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimichenoxe chimiche

Cause fisiche - Temperatura

Cause chimiche- Ossigeno- Composti azotati

requisiti di riferimentorequisiti di riferimento

temperatura specie specifica OD minimo 7 mg/LpH 7-8 in media (range estremo 6-9)NH3 0,05 ppm maxCO2 totale <10-15 mg/L

acidità

alcalinità

NH3

CO2cloro

durezza

nitriti-nitrati

temperatura

metalli pesanti

H2S

torbidità

salinità

t e m p e r a t u r at e m p e r a t u r a

rangerange ottimale della temperatura ottimale della temperatura èè specie specificospecie specificotemperature al di fuori da questo temperature al di fuori da questo rangerange e repentini e repentini

cambiamenti inducono stress acuto o cronicocambiamenti inducono stress acuto o cronico

TempTemp

aumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitaumenta la tossicitàààààààà di veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni discioltidi veleni disciolti

promuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e lpromuove la crescita e l’’’’’’’’invasivitinvasivitinvasivitinvasivitinvasivitinvasivitinvasivitinvasivitàààààààà di agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogenidi agenti patogeni

diminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce l’’’’’’’’OOOOOOOO22222222 discioltodiscioltodiscioltodiscioltodiscioltodiscioltodiscioltodisciolto

accelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di Oaccelera il metabolismo e quindi aumenta il consumo di O22222222

TempTemp

diminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporeadiminuisce la T corporea

diminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitariadiminuisce la risposta immunitaria

rallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismorallenta il metabolismo

diminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce ldiminuisce l’’’’’’’’attivitattivitattivitattivitattivitattivitattivitattivitàààààààà fisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescitafisica e rallenta la crescita

influenza i processi patologici infettiviinfluenza i processi patologici infettivi

ossigeno discioltoossigeno disciolto

IPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIAIPOSSIA (bassa concentrazione OD [OD])(bassa concentrazione OD [OD])

acutaacutarapida diminuzione dellrapida diminuzione dell’’OD (da minuti a ore) verso il livello OD (da minuti a ore) verso il livello letale o subletaleletale o subletale

tassi di mortalittassi di mortalitàà elevatielevati

letargia, nuoto in superficie abboccando aria, stazionamento letargia, nuoto in superficie abboccando aria, stazionamento nellnell’’area darea d’’ingresso dellingresso dell’’acqua, aumento frequenza acqua, aumento frequenza respiratoria, cessano di mangiarerespiratoria, cessano di mangiare

risposta agonica da asfissia caratterizzata da bocca risposta agonica da asfissia caratterizzata da bocca spalancata e opercoli e membrane branchiosteghe molto spalancata e opercoli e membrane branchiosteghe molto divaricate (pidivaricate (piùù evidente nei pesci a bocca grande)evidente nei pesci a bocca grande)

cronicacronicaesito di un periodo lungo (giorni o piesito di un periodo lungo (giorni o piùù lungo) con livelli lungo) con livelli subottimali di OD.subottimali di OD.

mortalitmortalitàà a stillicidio, elevato livello di stress.a stillicidio, elevato livello di stress.

diminuzione consumo di alimento, bassa efficienza, ritardi di diminuzione consumo di alimento, bassa efficienza, ritardi di crescita.crescita.

al di sotto di 2 mg/L di OD possono presentarsi lesioni al di sotto di 2 mg/L di OD possono presentarsi lesioni emorragiche e necrotiche e insorgere infezioni batteriche, emorragiche e necrotiche e insorgere infezioni batteriche,

Diagnosi definitiva: misurazione con ossimetro Diagnosi definitiva: misurazione con ossimetro

a m m o n i a c a NHa m m o n i a c a NH33

LL’’avvelenamento da concentrazioni elevate di NHavvelenamento da concentrazioni elevate di NH33 èè uno dei uno dei problemi piproblemi piùù frequenti legati alla qualitfrequenti legati alla qualitàà delldell’’acqua in acqua in condizioni di allevamento intensivo la maggior parte condizioni di allevamento intensivo la maggior parte

deriva dal metabolismo del pesce:deriva dal metabolismo del pesce:

salmonidisalmonidi 2525--35 g di NH35 g di NH33/kg di razione alimentare/kg di razione alimentare

NHNH33 èè il catabolita azotato principale di composti azotati il catabolita azotato principale di composti azotati

complessi (proteine). complessi (proteine).

concentrazione letaleconcentrazione letale > > ~ 1,0~ 1,0--4,0 mg/L4,0 mg/Lconcentrazione subletaleconcentrazione subletale > ~ 0,05 mg/L> ~ 0,05 mg/Lconcentrazione auspicabileconcentrazione auspicabile 0,01 mg/L0,01 mg/L

tossicittossicitàà acutaacuta anomalie del comportamento, ipereccitabilitanomalie del comportamento, ipereccitabilitàà, ,

emorragie cutanee e nellemorragie cutanee e nell’’intestinointestino

tossicittossicitàà cronicacronica minori accrescimento e aumento della minori accrescimento e aumento della suscettibilitsuscettibilitàà a infezioni, iperplasia e a infezioni, iperplasia e

ipertrofia dellipertrofia dell’’epitelio branchialeepitelio branchiale

CAUSE CHIMICHECAUSE CHIMICHE

Gli inquinanti chimici sono elementi o molecole imm essi nell’ambiente, in seguito ad attività antropica (dom estica,

industriale, agricola, zootecnica) o a volte anche ad attività naturale

Possono essere distinti in due grandi categorie:

INORGANICI: Cl, As, Hg, Pb, Cd, Cr, Cu, Zn, Sn, Se, fosfati inorganici, ……… .

ORGANICI: IPA, organofosfati, stannorganici, organoclorurati, PCB, Diossine, ……………… ..

PERSISTENZA

Composti altamente resistenti alle trasformazioni chimiche e biologiche

Fenomeno del BIOACCUMULO

BIOMAGNIFICAZIONE

Fenomeno della bioconcentrazione

Inquinamento lacustre 0,02 ppm

dopo pochi anni

Plancton 10 ppm

Piccoli pesci 800 ppm

Pesci predatori

Uccelli ittiofagi 2000 ppm

METALLI PESANTI

Difficilmente sono causa di mortalità acute

Più facilmente causano problemi di tossicità cronica ed eventuali

problematiche dovute al consumo

ORGANOCLORURATI

Presenza di atomi di cloro

Elevata liposolubilità, scarsa o nulla idrosolubilità, notevole stabilità chimica,

bassa degradabilità e di conseguenza altissima persistenza nell’ambiente

Sono maggiormente sensibili agli effetti tossici:

- i soggetti giovani

- le femmine

- i soggetti magri e denutriti

Assorbimento rapido attraverso tutte le vie

Si distribuiscono in tutti i tessuti e si accumulano nel tessuto adiposo, SNC,

fegato, rene e muscolo

Metabolizzazione epatica lenta

Eliminazione per via biliare, urinaria e cutanea

1^ fase --- ���� 40-50% in 3-4 gg

2^ fase --- ���� molto più lunga e può durare mesi o anni

Possono essere considerati degli stimolanti aspecifici del SNC.

Effetti cancerogeni, mutageni e teratogeni

Qual Qual èè il problemail problema

Sanitario

Ambientale

Comunicazione

Gestione del territorio

Immagine

Senza regoleSenza regoleScarsa tempestività di intervento

Disomogeneità sul territorio

Mancanza di integrazione tra enti

Mancanza di comunicazione

Mancanza di chiarezza

Sovrapposizione di ruoli

Mancanza di metodo

Spreco di energie

Spreco di risorse

Perdita di dati

I°

�ateria�i e �etdi

Febbrai 2008

�rta�it� Pesci

�ateria�i e �etdi

Febbrai 2008

�rta�it� Pesci

Causa mortis?

Analisi H2OAnalisi

Teleostei

Pr�ifera�i�e a�ga�e

H2O

Risu�tati

149�000�000 ce���� di Pry �esiu parvu

Va�uta�i�e qua�i % qua�titativa

Risu�tati

Cosa rende quest’alga così importante?

Tossico Pry �esi�a 1

Pry �esi�a 2

Meccanico

Pry �esiu parvu

Risu�tati

I pesci rib�di'

• atteggia e�t asfittic

• respira�i�e acce�erata

• te�de��a a �utare i� prssi it� de��a superficie

• prese�tava� e rragie pu�tifr i cuta�ee diffuse a tutt i� crp

Teleostei

C�c�usi�i

Pry �esiu parvu

Da��Tssic

Da��

�ecca�ic

Causa mortis

Eutrfi��a�i�e

Siste ic Bra�chie

II°

RisultatiRisultati

All’esame anatomopatologico si è potuto osservare grave ipermucosità branchiale,

Malattia Branchiale e presenza di materiale solido tra le lamelle branchiali.

Non si evidenziano altri segni esterni ed i visceri si presentano nella norma.

L’esame colturale è risultato negativo.

RisultatiRisultati

I tenori di ferro, cadmio e piombo rilevati nella analisi condotte su branchie e

contenuto gastrico sono stati rispettivamente:

1.869,8 ppm e 16.352,2 ppm per il ferro

<0,01 ppm e 0,07 ppm per il cadmio

0,53 ppm e 3,20 ppm per il piombo

III°

31 luglio 200831 luglio 2008

Circa 5 quintali

Acqua 31 luglioAcqua 31 luglio

• Ossigeno disciolto 1,5 ppm

• Etanolo 25 ppm

• Presenza di Aldeide Acetica

• COD 76 mg/lO2 chemical oxygen demand (limite 125)

• BOD5 37 mg/lO2 Biochemical oxygen demand (limite 60)

EtanoloEtanolo

1% di etanolo in acqua:

• alterazione della funzione dell’acetilcolinesterasi (AchE).

• accumulo di Ach

• iperstimolazione a livello delle terminazioni periferiche colinergiche

• alterazioni sensoriali, del comportamento, incoordinazione motoria e

depressione respiratoria

• effetti teratogeni (microftalmia e cecità) per esposizione

prolungata

Quindi, il controllo dei fenomeni di mortalitàanomale nella fauna ittica passa

imprescindibilmente dalle azioni di controllo che si riesce a mettere in atto sul territorio, dal

coordinamento di tutte le forze in campo, da monitoraggi ambientali e sulla fauna ittica e dalla

conseguente seria mappatura del rischio.

Grazie

per

l’at

tenz

ione