Risposte morfologiche di ceppi di Scendesmus acutus a diverse concentrazioni di cromo.

La comprensione dei meccanismi di come e perché le diverse specie di organismi siano differentemente sensibili e/o tolleranti alla presenza dei metalli pesanti è di grande interesse anche per i risvolti applicativi di queste ricerche nel settore del biomonitoraggio e del biorimedio. Per quanto riguarda le microalghe, le ricerche eco-tossicologiche sono in momento di forte espansione e, sebbene sia riconosciuto che le microalghe presentino meccanismi costitutivi di rimozione di metalli analoghi a quanto avviene nelle piante, i processi molecolari e cinetici che riguardano i siti di legame dei metalli alla superficie delle microalghe, l’eventuale ingresso e la successiva detossificazione, sono ancora poco conosciuti. Test di tossicità condotti su una popolazione di Scenedesmus acutus (Chlorophyceae) con concentrazioni sub-letali di cromo esavalente (CrVI) hanno permesso di isolare un ceppo tollerante al cromo (1). Tale ceppo cromo-tollerante (Cr-t) costituisce un ottimo modello per studiare i meccanismi di detossificazione e tolleranza (ed eventualmente dell’accumulo) del metallo in questa microalga. In questo studio riportiamo le risposte morfologico-ultrastrutturali del ceppo Cr-t, confrontato con il ceppo non tollerante (wilde type, Wt) dopo test di tossicità con CrVI alle concentrazioni rispettivamente di 1 mgCrVI/l e 2 mgCrVI/l, per 72 ore. Preliminarmente ai test di tossicità, l’analisi ultrastrutturale dei due ceppi (Wt e Cr-t) posti in coltura senza aggiunta di CrVI (coltura di controllo) evidenzia differenze a carico della parete, che nel ceppo Wt risulta essere più spessa e stratificata. Il test di tossicità con 1 mg Cr(VI)/l per 72h, induce variazioni nell’ultrastruttura soprattutto nel ceppo Wt, che presenta parziale distacco del plasmalemma, iniziali lesioni a livello dei mitocondri e del cloroplasto e aumento dei granuli di amido. In entrambi i ceppi, ma ancora soprattutto nel Wt, si rilevano numerose macchie elettrondense a livello dei vacuoli, indicative del legame tra gruppi fosfato e tracce di Cr (2). Il trattamento con 2 mg Cr(VI)/l, induce alcune alterazioni anche nel ceppo Cr-t ed accentua il grado di degenerazione a livello intracellulare del Wt; in entrambi i ceppi si evidenzia un citoplasma vescicolato e, relativamente al ceppo Cr-t, la parete sviluppa numerosi prolungamenti. Sono in corso analisi per determinare la quantità e la localizzazione intracellulare del metallo. Complessivamente, le osservazioni ultrastrutturali indicano che la concentrazione 1 mg Cr(VI)/l altera la struttura del ceppo Wt ma non produce alterazioni significative sul ceppo Cr-t; di contro, la concentrazione 2 mg Cr(VI)/l altera in modo significativo l’ultrastruttura di entrambi i ceppi. Questi dati indicano che, già a tempi relativamente brevi di esposizione (72h), Scenedesmus acutus attua, in parallelo a riposte molecolari che meritano di essere indagate, chiare riposte morfologiche che, soprattutto nel ceppo Cr-t, sono volte alla tolleranza e/o detossificazione del metallo. 1) MG. Corradi, G. Gorbi, A. Ricci, A. Torelli, M.Bassi (1995) Ecotoxicol. Environ. Saf., 32, 12-18 2) K. Nishikawa, Y. Yamakoshi, I. Uemura, N. Tominaga (2003) FEMS Microbiol. Ecol., 44, 253-259