Valutazione dell’induzione di risposta adattativa a mutageni in colture cellulari di mammifero in seguito ad esposizioni a campi elettromagnetici non ionizzanti

Abstract

Nell’ambito del progetto di ricerca dal titolo “Valutazione dell’induzione di risposta adattativa a mutageni in colture cellulari di mammifero in seguito ad esposizioni a campi elettromagnetici non ionizzanti” è stato caratterizzato l’effetto protettivo (risposta adattativa) dell’esposizione a radiofrequenza (RF) dal danno indotto in colture cellulari da agenti a nota azione genotossica. La sperimentazione è stata eseguita in colture cellulari primarie (linfociti umani da 27 donatori sani) e in colture stabilizzate di roditore (fibroblasti di polmone di criceto, V79). In una fase iniziale, l’attività di ricerca ha riguardato l’approfondimento di osservazioni precedenti, dove si era riscontrato che linfociti umani da sangue periferico, pre-esposti ad un campo elettromagnetico alla frequenza di 900 MHz, segnale GSM, e trattati con Mitomicina C (MMC) mostravano un danno cromosomico ridotto rispetto ai trattamenti con sola MMC (Sannino et al., 2009). Applicando il test del micronucleo (MN) col blocco della citodieresi, è stato infatti, dimostrato che la pre-esposizione a RF è in grado di proteggere dal danno al DNA solo quando viene effettuata nella fase S del ciclo cellulare, inducendo risposta adattativa (RA), ma non ha alcun effetto in fase G0 o G1. Successivamente, l’attenzione è stata focalizzata su un segnale di telefonia mobile di terza generazione quale il segnale UMTS alla frequenza di 1950 MHz per valutare il ruolo a) dei parametri dell’esposizione (frequenza, modulazione e tasso di assorbimento specifico, SAR), b) del mutageno impiegato e c) del modello cellulare nella RA indotta da RF. La sperimentazione su colture cellulari di linfociti da sangue periferico ha evidenziato che anche pre-esposizioni a 1950 MHz sono in grado di evocare risposta adattativa, ma il grado di protezione dal danno indotto da MMC è strettamente dipendente dal SAR applicato. Inoltre, le stesse condizioni di esposizione si sono mostrate efficaci anche nella protezione di danno cromosomico indotto da trattamenti con raggi X, evidenziando che pre-esposizioni a RF sono in grado di ridurre il danno al DNA indipendentemente dalla natura e dal meccanismo di azione del mutageno impiegato. Infatti, mentre la MMC è un agente alchilante che induce cross-link nella molecola di DNA, i raggi X sono un agente clastogeno che induce rotture del singolo e doppio filamento. Risultati analoghi sono stati ottenuti quando sono state impiegate le V79 come modello cellulare, mostrando che il fenomeno dell’adattamento da RF non è limitato a cellule primarie quali i linfociti umani ma si riscontra anche in linee cellulari stabilizzate, sebbene in quest’ultimo caso siano richieste condizioni sperimentali più spinte, sia in termini di pre-trattamento (SAR) che di dosi di MMC. L’ultima parte del lavoro sperimentale ha riguardato la valutazione dei possibili meccanismi di azione alla base della RA indotta da RF, sulla base delle indicazioni riportate in letteratura sulla RA indotta da radiazioni ionizzanti. A tale scopo, nelle condizioni sperimentali che davano adattamento nei due tipi cellulari studiati, sono stati valutati effetti sulla vitalità cellulare (test di esclusione del tripan blue), sulla progressione del ciclo cellulare (test citofluorimetrico di incorporazione dello ioduro di propidio) e sul sistema di riparo del DNA (inibizione degli enzimi di riparazione mediante trattamento con 3-Aminobenzamide, 3AB). Nel caso dei linfociti umani è stata anche valutata l’apoptosi mediante il test citofluorimetrico dell’annessina V-FITC/ioduro di propidio. I risultati ottenuti sia con i linfociti umani sia con le V79 indicano che i meccanismi di azione alla base della risposta adattativa indotta da RF non coinvolgono la vitalità, il ciclo cellulare e l’apoptosi. Invece, è stato evidenziato un possibile ruolo degli enzimi di riparo del DNA nell’induzione del fenomeno. Infatti, in colture trattate con 3AB, che inibisce il legame della poli(ADP-ribosio) polimerasi alla cromatina, non si osserva adattamento. Riassunto E’ interessante sottolineare che, a conferma delle osservazioni riportate in questo progetto di ricerca, nel periodo di svolgimento del presente dottorato altri gruppi hanno riscontrato la capacità della RF ad indurre RA sia in vitro in colture di HL-60 (Jin et al., 2012) sia in vivo in topi e ratti (Cao et al., 2010, 2011; Jiang et al., 2012; Mortazavi et al., 2011, 2012) valutando differenti target biologici. [a cura dell'autore]