Il suo nome scientifico è Danio Rerio, è lungo 4-6 centimetri, ed è comunemente detto zebrafish per la livrea a strisce alternate bianche e blu metallizzate. Di lui, tra gli altri, si occupa il Reparto Ecosistemi e Salute dell’ISS (Istituto Superiore di Sanità), che studia gli impatti delle attività antropiche e del cambiamento climatico sulla salute degli organismi viventi. Negli ultimi decenni il genoma del pesciolino in questione è stato completamente sequenziato, scoprendo che possiede più del 71% di geni ortologhi (cioè derivanti da un gene ancestrale, e dunque presenti in specie diverse correlate, che codificano per proteine con funzioni simili, e che si sono separati non per un evento di duplicazione ma in seguito a speciazione), con funzioni uguali o simili rispetto ai geni umani.Va da sé, quindi, che ciò permetta di capire i meccanismi enzimatici e molecolari di malattie correlabili all’uomo, e in particolare gli effetti dell’esposizione a contaminanti ambientali individuandone neurotossicità, cardiotossicità e teratogenicità.
Lo zebrafish in laboratorio
Semplice da allevare, economico da gestire, poco ingombrante e facile da riprodurre: ecco il poker d’assi su cui lo zebrafish può contare per accattivarsi le simpatie di scienziati e ricercatori. Senza contare che la schiusa delle uova è rapidissima – tre giorni dopo la fecondazione - mentre a sei giorni di vita i “piccoli” sono già autonomi nel procurarsi il cibo, il che è importante all’interno della regolamentazione europea sulla protezione degli animali utilizzati a fini scientifici (Direttiva n. 2010/63/UE), pienamente rispettata. Lo stesso vale per il decreto attuativo italiano (D.Lgs 26/2014), che norma le misure di protezione per i vertebrati vivi non umani, incluse le forme larvali capaci di alimentarsi autonomamente. Il tutto, insomma, permette di usare nella sperimentazione individui assai giovani, o embrioni che – essendo le uova trasparenti, prelevabili, fecondate in acqua esternamente, e maneggiabili con facilità – si possono osservare al microscopio in qualsiasi fase di sviluppo.
Danio Rerio, ecotossicologia e ISS
Lo zebrafish è un eccellente bioindicatore della qualità idrica, per rilevare l’eventuale presenza di inquinanti chimici nell’acqua. E le analisi ecotossicologiche condotte sugli embrioni, oltre a rilevare la letalità di determinate sostanze, permettono anche di scoprire effetti tossicologici non letali, con endpoint non da poco, comprendendo conseguenze come deformità della spina dorsale, assenza di pigmentazione, deformità degli occhi, della coda o delle pinne, battito cardiaco ridotto, malformazione del cranio ed edema.
Quanto al Reparto Ecosistemi e Salute (ES) dell’ISS, indaga da anni gli effetti delle sostanze chimiche inquinanti sulla salute degli ecosistemi, impiegando in diversi test ecotossicologici proprio gli stadi giovanili dello zebrafish. L’organismo modello consente infatti un primo rapido screening dello stato di salute ambientale di un sito di campionamento attraverso tecniche standardizzate e riconosciute linee guida OECD (Organizzazione per la cooperazione e lo sviluppo economico) come il test Fish Embryo Toxicity (FET) Test (OECD 236/2013), che valuta gli effetti di tossicità acuta dell’embrione, o attraverso la sperimentazione di nuovi metodi per rilevare la presenza di eventuali sostanze cardiotossiche, teratogene o neurotossiche. Per la neurotossicità, il laboratorio ha messo a punto protocolli sperimentali promettenti come il Coiling Tail Activity (CAT) Test, che si focalizza sui movimenti spontanei della coda degli embrioni attorno alle 24 ore di sviluppo e il Locomotor Activity Test che analizza il nuoto delle larve e registra eventuali anomalie.
In più, lo zebrafish è impiegato in numerosi studi e progetti , come quello della valutazione dell’impatto dei farmaci veterinari sull’ambiente acquatico con l’università di Pisa, o quelli sulla qualità delle acque nel tratto urbano del Tevere, a Roma, o ancora nell’ambito di progetti internazionali di valutazione ecotossicologica di campioni ambientali (acque superficiali, acque di scarico, acque di riuso) per rilevare effetti di contaminanti emergenti e miscele.
L’approccio One Health
Il modello zebrafish permette inoltre di indagare i meccanismi delle patologie degli organismi viventi, esseri umani inclusi, rendendo questo modello sperimentale indispensabile. In accordo con la visione One Health, l'utilizzo dello zebrafish permette un miglioramento delle tecniche di monitoraggio e contribuisce alla tutela degli ecosistemi acquatici.
Il reparto Ecosistemi e Salute dell’ISS ha organizzato e ospitato a luglio 2023 il primo meeting italiano sull’utilizzo dello zebrafish nell’ambito della salute in ottica One Health, con l’obiettivo di facilitare scambi di informazioni nell’ambito delle tre discipline fondamentali della visione stessa (salute ambientale, animale e umana), favorendo future connessioni con le reti nazionali ed europee. Il secondo appuntamento si svolgerà il 24 e 25 ottobre 2024 presso la sede dell’ISS, e dedicherà particolare spazio ai giovani ricercatori.
(Crediti fotografici: Soulkeeper)
