Overview of Cyanobacteria
Le alghe blu-verdi, più correttamente conosciute come cianobatteri, si trovano spesso in sistemi di acqua dolce. Si possono trovare anche in acque estuariali e marine negli Stati Uniti. I cianobatteri sono spesso confusi con le alghe verdi, perché entrambi possono produrre tappeti densi che possono ostacolare attività come il nuoto e la pesca, e possono causare problemi di odore e impoverimento di ossigeno; tuttavia, a differenza dei cianobatteri, le alghe verdi non sono generalmente pensate per produrre tossine. Alcune fioriture cianobatteriche d’acqua dolce o cyanoHABs sono in grado di produrre tossine molto potenti, note come cianotossine.
Panoramica delle cianotossine
Le cianotossine sono prodotte e contenute all’interno delle cellule cianobatteriche (intracellulari). Il rilascio di queste tossine in una fioritura algale nell’acqua circostante si verifica principalmente durante la morte e la lisi cellulare (cioè, la rottura della cellula) in contrasto con l’escrezione continua dalle cellule cianobatteriche. Tuttavia, alcune specie di cianobatteri sono in grado di rilasciare tossine (extracellulari) nell’acqua senza rottura o morte cellulare.
Specie di cianobatteri che producono tossine
Le cianotossine possono essere prodotte da una grande varietà di cianobatteri planctonici. Alcuni dei generi più comuni sono Microcystis, Dolichospermum (precedentemente Anabaena), e Planktothrix.
Microcystis è il genere che forma la fioritura più comune, ed è quasi sempre tossico. Le fioriture di Microcystis assomigliano a un materiale verdastro, denso, simile a vernice (a volte granulare) che si accumula lungo le rive. Le schiuma che si asciugano sulle rive dei laghi possono contenere alte concentrazioni di microcistina per diversi mesi, permettendo alle tossine di dissolversi nell’acqua anche quando le cellule non sono più vive o dopo un recente collasso della fioritura.
Specie del genere filamentoso Dolichospermum formano fioriture estive viscide sulla superficie di laghi e serbatoi eutrofici. Le fioriture di Dolichospermum possono svilupparsi rapidamente e assomigliare alla vernice verde. In acque meno eutrofiche, alcune specie formano anche colonie, che sono grandi punti scuri nei campioni d’acqua e sui filtri dopo la filtrazione.
Planktothrix agardhii forma filamenti lunghi, sottili e dritti che di solito rimangono separati ma formano dense schiume superficiali. La sua presenza può essere rivelata da un forte odore terroso e i filamenti sono facilmente rilevabili visivamente in un campione d’acqua.
Le cianotossine più comunemente trovate negli Stati Uniti
Le cianotossine più comunemente trovate negli Stati Uniti
Microcistine
Le microcistine sono prodotte da Dolichospermum (precedentemente Anabaena), Fischerella, Gloeotrichia, Nodularia, Nostoc, Oscillatoria, membri di Microcystis e Planktothrix. Le microcistine sono le tossine cianobatteriche più diffuse e possono bioaccumularsi nei comuni vertebrati e invertebrati acquatici come pesci, cozze e zooplancton. Le microcistine colpiscono principalmente il fegato (epatotossina), ma possono anche colpire i reni e il sistema riproduttivo. Mentre c’è l’evidenza di un’associazione tra i tumori al fegato e al colon-retto negli esseri umani e l’esposizione alle microcistine e alcune prove che la microcistina-LR è un promotore di tumori negli studi meccanicistici, l’EPA ha determinato che ci sono informazioni inadeguate per valutare il potenziale cancerogeno delle microcistine negli esseri umani a causa delle limitazioni nei pochi studi umani disponibili (per esempio, potenziale co-esposizione ad altri contaminanti) e la mancanza di studi a lungo termine sugli animali che valutano il cancro in seguito all’esposizione orale.
Cylindrospermopsin
Cylindrospermopsin è solitamente prodotta da Raphidiopsis (precedentemente Cylindrospermopsis), raciborskii (C. raciborskii), Aphanizomenon flos-aquae, Aphanizomenon gracile, Aphanizomenon ovalisporum, Umezakia natans, Dolichospermum (precedentemente Anabaena) bergii, Dolichospermum lapponica, Dolichospermum planctonica, Lyngbya wollei, Rhaphidiopsis curvata, e Rhaphidiopsis mediterranea. I principali effetti tossici di questa tossina sono danni al fegato e ai reni. Seguendo le linee guida dell’EPA per la valutazione del rischio cancerogeno, non ci sono informazioni inadeguate per valutare il potenziale cancerogeno della cylindrospermopsina.
Anatossine
Le anatossine si legano ai recettori nicotinici neuronali dell’acetilcolina colpendo il sistema nervoso centrale (neurotossine). Ci sono molteplici varianti, tra cui anatossina-a, omoanatossina-a e anatossina-a(s). Queste tossine sono principalmente associate ai generi cianobatterici Chrysosporum (Aphanizomenon) ovalisporum, Cuspidothrix, Raphidiopsis (precedentemente Cylindrospermopsis), Cylindrospermum, Dolichospermum, Microcystis, Oscillatoria, Planktothrix, Phormidium, Dolichospermum (precedentemente Anabaena) flos-aquae, A. lemmermannii Raphidiopsis mediterranea (ceppo di Raphidiopsis raciborskii), Tychonema e Woronichinia. Non ci sono informazioni disponibili sulla cancerogenicità dell’anatossina-a negli esseri umani o negli animali o sui potenziali effetti precursori cancerogeni.
Le sassitossine
Le sassitossine sono rappresentative di una grande famiglia di tossine indicate come tossine PSP (Paralytic Shellfish Poisoning). Quando i dinoflagellati marini tossigeni vengono consumati dai molluschi, le tossine si concentrano e vengono consegnate ai consumatori dei molluschi. Queste tossine sono state riportate anche in cianobatteri d’acqua dolce tra cui Aphanizomenon flos-aquae, Dolichospermum (precedentemente Anabaena) circinalis, Lyngbya wollei, Planktothrix spp. e un isolato brasiliano di Raphidiopsis raciborskii.
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