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Metabolomica

Lo studio dell’esposizione ad agenti chimici prevede oltre al monitoraggio ambientale il monitoraggio biologico, ovvero la valutazione da un punto di vista quantitativo, semi-quantitativo e qualitativo di indicatori osservabili in matrici biologiche sia di lavoratori che della popolazione generale. Indicatori biologici di esposizione sono, per esempio, i metaboliti degli idrocarburi policiclici aromatici (IPA), del benzene, dello stirene, del toluene, degli ftalati (distruttori endocrini); a questi si possono affiancare alcuni indicatori di effetto precoce quali basi ossidate del DNA, RNA e delle proteine.

Una nuova frontiera del monitoraggio biologico risiede nella metabolomica: essa permette di avere una visione globale dello stato fisiologico dell’organismo, grazie all’identificazione e alla quantificazione di un grande numero di molecole a basso peso molecolare (metaboliti) in matrici complesse, come fluidi biologici, cellule e tessuti. La metabolomica è la scienza “omica” più rappresentativa dello stato reale del sistema in uno specifico istante (Griffin e Shockcor, 2004; Spratlin et al., 2009) in quanto fornisce la misurazione dei prodotti finali dei processi cellulari a valle dei fattori genetici (genoma) e della loro espressione (trascrittoma e proteoma). (Fiehn, 2002; Lindon et al.,2011). Il metaboloma, anche noto come profilo metabolico, è influenzabile da numerosi fattori biotici e abiotici, naturali e antropici, ambientali e lavorativi. Pertanto è un eccellente strumento per studiare questi fattori e per identificare biomarcatori e profili metabolici caratteristici che possono essere correlati all’esposizione a diversi ambienti e alla risposta dell'organismo, alle malattie e al trattamento farmacologico.

Il Laboratorio affronta, in particolare, la metabolomica basata su spettroscopia di risonanza magnetica nucleare (NMR), in collaborazione con Università Sapienza, e su cromatografia liquida con rilevazione spettrometria di massa (LC-MS/MS), con un approccio analitico innovativo in ambito occupazionale e ambientale.

La correlazione dell’esposoma, ovvero le esposizioni ambientali di vita e di lavoro, con il metaboloma, ovvero l’insieme dei metaboliti misurati sui fluidi biologici, inclusi indicatori di effetto genotossico e ossidativo, in corso di sperimentazione (Tranfo et al., 2019; Buonaurio et al., 2022) può fornire informazioni chiave per l’identificazione di biomarcatori precoci di rischio e la prevenzione dello sviluppo di malattie professionali.

L’individuazione e la validazione di biomarcatori predittivi possono migliorare le misure di prevenzione adottate nel luogo di lavoro e ridefinire i protocolli di sorveglianza sanitaria sulla base della risposta individuale di ciascun lavoratore. 

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