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Ogni mese verranno segnalati articoli a tema pubblicati su riviste internazionali. Di ogni articolo viene riportato il titolo, gli autori ed i riferimenti della rivista sulla quale l'articolo è pubblicato, a questo si aggiunge un commento sintetico che vuole essere un invito per tutti alla lettura del testo completo.


Articolo del mese

 

 

Studio dell’espressione delle proteine in linfoblasti umani esposti a segnali GSM 1.8 GHz

 

Titolo originale dell'articolo: Studying the protein expression in human B lymphoblastoid cells exposed   to 1.8-GHz (GSM) radiofrequency radiation (RFR) with protein microarray


Chen ZhijianLi Xiaoxue , Zheng Wei, Lu Yezhen ,Lou Jianlin,Lu Deqiang, Chen ShijieJin Lifen and He Jiliang


 

Negli ultimi decenni diversi gruppi di ricerca hanno incentrato il proprio lavoro sullo studio riguardante gli effetti genetici e citotossici dei campi a radiofrequenza emessi dai terminali mobili.

I risultati dei diversi studi condotti su questo argomento hanno evidenziato che, l’esposizione a livello non termico ai campi a radiofrequenza non induce un danno genetico diretto, mentre i risultati sull’effetto combinato dei campi a radiofrequenza con agenti mutageni, chimici o fisici, sono attualmente controversi e non conclusivi.

 

Viceversa, in alcuni casi, è stato riportato che l’esposizione ai campi a radiofrequenza può essere in grado di aumentare la capacità di riparazione del DNA danneggiato da un precedente trattamento con raggi ultravioletti o doxorubicina, mentre tale effetto dei campi a radiofrequenza sulla riparazione di DNA precedentemente danneggiato non è stato osservato nel caso di trattamento con raggi x.

 

Questa differenza potrebbe essere dovuta al fatto che, a livello molecolare, ciascun agente mutageno ha il proprio specifico target di azione; di conseguenza, è possibile che, a seconda dell’agente utilizzato, si attivino meccanismi di riparazione del DNA differenti nei quali i campi elettromagnetici, somministrati in una fase successiva, possono venire coinvolti o meno. Tale coinvolgimento, ove presente, si manifesta con una modificazione della attività riparativa della cellula.

 

Lo scopo del lavoro presentato dai ricercatori sulla rivista “Biochemical and Biophysical Research Communications” riguarda l’individuazione di eventuali meccanismi associati ad effetti di riparazione del DNA, e quindi di potenziale danno genetico, in seguito ad esposizione a campi elettromagnetici a radiofrequenza, oltre allo studio approfondito del legame profondo tra esposizione a campo RF ed apoptosi cellulare.

Molti studi sono stati fatti per quanto riguarda le risposte a livello genomico indotte dalla esposizione ai campi a radiofrequenza; poche invece sono le indagini incentrate in modo specifico sulle proteine.

La ricerca, portata avanti da Chen Zhijian e collaboratori, parte quindi dallo studio, attraverso lo sfruttamento di tecniche molecolari quali i microarray e la immunofissazione (test western blot), dell’espressione di diverse proteine in una linea cellulare di linfoblasti umani.

 

I linfoblasti in coltura sono stati esposti a temperatura fisiologica a campi a radiofrequenza 1.8 GHz intermittenti (5 minuti di esposizione e 10 minuti di assenza di segnale) per 24 ore, con un SAR medio pari a 2.0 W/kg che è considerato dall’ICNIRP il valore di sicurezza per quanto riguarda le emissioni specifiche dei telefoni cellulari. Un gruppo di cellule non è stato esposto ad alcun segnale ed è stato utilizzato come controllo.

 

Il totale delle proteine presenti nei linfoblasti è stato estratto ed analizzato e, grazie alla specifica tecnica del microarray, è stato possibile valutare l’espressione di un elevato numero di proteine specifiche, correlate a numerosi e importanti processi biologici tra cui ciclo cellulare, risposta allo stress, riparazione dei danni al DNA, apoptosi, oncogeni, differenziazione cellulare, markers tumorali, ed altro.

 

L’analisi dei risultati ha messo in evidenza una iperespressione di 20 proteine nelle colture esposte ai campi a radiofrequenza, mentre per 7 proteine si è rilevato un aumento dell’espressione nel gruppo di controllo rispetto a quello esposto. Tutte le 27 proteine analizzate sono coinvolte principalmente nella riparazione del DNA, nella apoptosi, nell’oncogenesi, nella regolazione del ciclo cellulare e della proliferazione, questo porta i ricercatori ad ipotizzare un potenziale effetto dei campi elettromagnetici a radiofrequenza sui processi biologici a livello cellulare.

 

Lo studio si è concentrato in particolare su due proteine specifiche l’RPA32 e l’oncosoppressore p73 ed ha messo in evidenza che nelle cellule esposte ai campi a radiofrequenza, l’espressione di RPA32 è sottoregolata, mentre quella relativa al p73 è sovra regolata.

Una diminuzione della espressione di RPA32 potrebbe essere associata ad instabilità del genoma con potenziali problemi nei meccanismi di riparazione e di duplicazione del DNA, in quanto l’RPA32 è coinvolta nella riparazione del DNA tramite unione delle estremità di rottura (con potenziale perdita della correttezza della sequenza ed effetto mutagenico), nella ricombinazione omologa, ed in misura minore nei meccanismi di riparazione della catena in seguito a danno su singolo nucleotide, su filamenti di nucleotidi con distorsione della catena , sulla correzione di errori causati da accoppiamenti scorretti di nucleotidi,

Un aumento dell’espressione di p73 e di p19 invece è legato alla riparazione di danni su singolo filamento con distorsione della catena e accoppiamenti scorretti di nucleotidi.

 

Per quanto riguarda l’esposizione a campi elettromagnetici di cellule precedentemente trattate con altri agenti, i risultati mostrano che l’esposizione ai campi RF può essere in grado di influenzare i meccanismi di riparazione del DNA nelle colture esposte precedentemente a radiazione UVC, mentre non presenta nessun effetto nelle colture preesposte a raggi x; questo in quanto il danno generato da UVC viene riparato principalmente attraverso il ripristino del singolo nucleotide o la riparazione di un solo filamento, compiti spettanti principalmente a p73 e p19, per i quali c’è un effetto di sovraespressione ed in modo minore a RPA32.

 

Inoltre per quanto riguarda unicamente l’oncosopressore p73, un aumento della sua espressione potrebbe portare ad una apoptosi non fisiologica mettendo in moto meccanismi cellulari diversi e specifici tra cui il meccanismo caspasi-dipendente che costituisce uno tra i processi apoptotici più importanti. I campi elettromagnetici a radiofrequenza sarebbero quindi in grado di indurre un aumento di apoptosi, grazie all’aumento dell’espressione di p73 e di altre proteine minori coinvolte nei processi apoptptici caspasi-dipendenti.

 

Quanto affermato è stato evidenziato con due metodologie diverse di indagine (microarray con validazione tramite western blot) ed ha portato i ricercatori alla conclusione che i campi elettromagnetici a radiofrequenza sarebbero in grado di influenzare i processi di riparazione del DNA ed i meccanismi di apoptosi attraverso una regolazione di alcune proteine chiave quali l’RPA32, gli oncosopressori p73 e p19, il fattore di trascrizione p53 e tante altre.

 

Tuttavia, l’effetto biologico a livello cellulare indotto dalla esposizione ai campi a radiofrequenza e dagli aumenti o diminuzioni dell’espressione di proteine chiave è ancora poco chiaro e controverso, si rendono perciò necessari ulteriori studi per avere risposte maggiormente conclusive.

 

 

 Glossario

 

Apoptosi: morte cellulare programmata


Base azotata: una delle cinque basi che compongono i nucleotidi degli acidi nucleici DNA e RNA, ossia l’adenina (A) e la guanina (G) – dette basi puriniche o purine – e la citosina (C), la timina (T) e l’uracile (U) – dette basi pirimidiniche o pirimidine. L’uracile è presente nel solo RNA nel quale è assente la timina

 

Caspasi: enzima in grado di attuare l’apoptosi delle cellule


 Doxorubicina: è un antibiotico antineoplastico dotato di un ampio spettro antitumorale. Il farmaco si lega al DNA cellulare inibendo la sintesi degli acidi nucleici e la mitosi e provocando aberrazioni cromosomiche


Immunofissazione (tecnica western blot): è una tecnica biochimica che permette di identificare una determinata proteina in una miscela di proteine, mediante il riconoscimento da parte di anticorpi specifici


 Linfoblasti: cellula immatura della serie linfoide dei globuli bianchi


 Meccanismo caspasi-dipendente: attivazione delle pro caspasi attraverso un segnale trigger

 

Microarray: tecnica di ibridazione inversa, che consiste nel fissare tutti i segmenti di DNA su un supporto e nel marcare invece l'acido nucleico che si vuole identificare (detto target). È una tecnica che oggi permette l'analisi dell'espressione genica monitorando in una sola volta gli RNA prodotti da migliaia di geni.

 

p19 (ARF): proteina atipica che agisce come oncosopressore dando inizio alle funzioni regolatorie e apoptotiche p53-dipendenti (trigger del p53)

 

p53: nota come proteina tumorale, regola il ciclo cellulare ed esercita la funzione di oncosopressore

 

p73: oncosoppressore avente un ruolo chiave nell’induzione dell’apoptosi

 

Raggi X: Radiazioni elettromagnetiche ionizzanti a frequenza elevatissima, superiore a quella della radiazione ultravioletta, e con energia fotonica così elevata (anche più di 103 eV) tale da provocare la ionizzazione degli atomi del materiale irradiato. Hanno lunghezze d'onda dello stesso ordine di grandezza delle distanze fra gli atomi nei solidi. I raggi X sono prodotti dall'urto di elettroni molto veloci con un bersaglio materiale (solitamente un metallo pesante). Sono delle radiazioni penetranti e non ci sono dei corpi che, attraversati, riescano ad assorbirle totalmente. Come i raggi gamma anche i raggi X possono essere pericolosi per le cellule viventi, in particolare possono causare mutazioni, sia dirette, rompendo dei legami chimici, sia indirette, inducendo radicali liberi

 

RPA32: proteina che ha un ruolo chiave in diversi meccanismi a livello molecolare, in particolare nella riparazione e nella replicazione del DNA

 

UVC: raggi ultravioletti (100-280 nm) con effetto germicida che si estende a batteri, virus, spore, funghi muffe ed acari; esso è dovuto soprattutto all’effetto distruttivo esercitato dalle radiazioni UV-C sul loro DNA; tutto ciò contribuisce al danneggiamento del loro apparato riproduttivo impedendone la crescita e la moltiplicazione.

 

Pubblicato su: Biochemical and Biophysical Research Communications - 27 febbraio 2013

 


Per accedere al testo dell'articolo direttamente dal sito della rivista


 


 

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