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Sono stati studiati gli effetti tossici dell’esposizione cronica a cobalto e cromo. In passato, questa tossicità, che colpiva lavoratori esposti per ragioni occupazionali, è stata un problema molto sentito. Tuttavia, recenti pubblicazioni hanno descritto una specifica tossicità mediata da elevati livelli di cobalto e cromo, anche in pazienti portatori di protesi metalliche, quali gli impianti d’anca. Anche se sintomi clinici tra cui, cecità, sordità e neuropatia periferica, suggeriscono uno specifico neurotropismo, ancora poco è conosciuto delle basi neuropatologiche di questo processo ed oltretutto non ne è ancora stata apportata un’evidenza sperimentale. In questo progetto di ricerca, quindi, si è voluto approfondire il meccanismo patogenetico da cui scaturiscono tali sintomi neurologici, utilizzando come modello sperimentale il coniglio. Conigli New Zealand White sono stati trattati con dosi endovenose ripetute di cobalto e cromo, inoculati singolarmente od in associazione tra loro. Nessuna evidente alterazione clinica o patologica è stata associata alla somministrazione di solo cromo, nonostante gli elevati livelli in sangue e tessuti, mentre i trattati con cobalto-cromo o solo cobalto hanno mostrato segni clinici gravanti sul sistema vestibolo-cocleare; il cobalto, quindi, è stato identificato come il maggiore elemento scatenante neurotossicità. Inoltre all’esame istopatologico gli animali hanno mostrato severa deplezione delle cellule gangliari retiniche e cocleari, assieme a danno al nervo ottico e perdita di cellule sensitive capellute dell’orecchio. È risultato infine evidente che la gravità delle alterazioni è stata correlata al dosaggio ed al tempo di esposizione; dati questi che confermano, quindi, le precedenti osservazioni fatte su pazienti umani esposti a rilascio abnorme di cobalto e cromo da usura di protesi d’anca. È stato ipotizzato che il cobalto agisca sui mitocondri provocando l’incremento di produzione di specie reattive dell’ossigeno e il rilascio di fattori proapoptotici, causando sulle cellule neuronali un danno proporzionale al loro fabbisogno energetico e grado di mielinizzazione. / The toxic effects of continuous exposure to cobalt and chromium have been studied. In the past, this toxicity concerning workers exposed in occupational setting, was a very sensitive issue. However, recent reports have described a specific toxicity mediated by high levels of cobalt and chromium even in patients who had received metallic prostheses, such as hip implants. Although clinical symptoms, including blindness, deafness and peripheral neuropathy, suggest a specific neurotropism, little is still known about the neuropathological basis of this process, and moreover, it has not yet been provided an experimental evidence. So, in this research project we wanted to investigate the pathogenic mechanism from which these neurologic symptoms come out, using rabbit as an experimental model. New Zealand White rabbits were treated with repeated intravenous doses of cobalt and chromium, administered alone or in combination between them. No evident clinical or pathological alteration has been associated with the only chromium administration, despite its high levels in blood and tissue while the cobalt-chromium and cobalt alone treated rabbits showed vestibulo-cochlear signs; cobalt, then, has been identified as the major trigger element mediating neurotoxicity. In addition, on histopathological examination, the animals showed severe depletion of retinal and cochlear ganglion cell along with optic nerve damage and loss of sensory cochlear hair cells. Finally, it has also been clear that the severity of the alterations has been related to the dose and the exposure time. These data confirm previous observations in human patients exposed to abnormal release of cobalt and chromium, arising from damaged hip prostheses. It has been supposed that the cobalt acts on mitochondria leading to increased production of reactive oxygen species and release of pro-apoptotic factors, producing a damage on neuronal cells in proportion to their energy requirements and degree of myelination.

Il presente studio rappresenta la prima applicazione della tecnica CEUS in alcune delle più diffuse specie non convenzionali, nonché la prima nei rettili. In particolare è stata investigata la perfusione di fegato e milza in 10 conigli, 10 furetti e il fegato in 8 iguane. Per quanto riguarda i mammiferi, la tecnica è risultata di facile attuazione e i risultati ottenuti erano equiparabili a quelli documentati per i piccoli animali. Maggiore variabilità si è messa in evidenza a livello splenico in entrambe le specie e nel coniglio rispetto al furetto. Nelle iguane è stata necessaria una modifica del protocollo a seguito dei tempi più lunghi delle fasi di wash in e di wash out. Le curve ottenute erano caratterizzate da picchi più bassi e TTP più lunghi, con wash out incompleto anche dopo 10 minuti di indagine. Nelle iguane l’indagine del fegato è stata approfondita grazie all’esecuzione di TC dinamiche con MDC, studio pioneristico per quanto riguarda la medicina dei rettili. L’esecuzione è avvenuta senza problemi in anestesia generale. Diffusione del MDC e conseguenti variazione di HU a livello aortico e epatico sono state considerate contemporaneamente, con costruzione di curve HU-tempo piuttosto ripetibili, entrambe caratterizzate da un wash in rapido, un picco, particolarmente alto a livello aortico, e da una fase di wash out più lento, anche qui incompleto dopo i 600 secondi di indagine. Una certa variabilità è stata notata in tre individui, risultato attendibile conseguentemente alla forte dipendenza da fattori intriseci ed estrinseci del metabolismo e della funzionalità epatica dei rettili. L’intero protocollo è stato applicato in un furetto e due iguane patologiche, al fine di evidenziare le potenzialità cliniche delle tecniche. Sebbene il numero esiguo di casi non permetta di trarre conclusioni a questo riguardo, l’ultimo capitolo della tesi vuole essere uno spunto per studi futuri. / The present work represents the first application of CEUS in some of the most overspread exotic pets and in reptiles in general. We investigated liver and spleen perfusion in 10 rabbits, and 10 ferrets other than the liver perfusion in 8 green iguanas. The technique was easily performed in the mammals, and results were similar to the one already reported for small mammals. More variability was highlighted for the spleen in both species and for the rabbit compared to the ferret. Small modifications were necessary to adapt the protocol to the longer phases occurring in the iguana. Curves obtained for this species were characterized by smaller peaks and longer TTP, and wash out phase was not complete over the 600 seconds of the study. Liver perfusion was further investigated in the iguana by a dynamic contrast enhanced CT scan, a pioneer study in reptile medicine. The technique was easily performed under general anesthesia. MDC diffusion was evaluated by HU variations both in the aorta and in the hepatic vessels and parenchyma at the same time, and time-intensity curves were determined. The shape of the curves was repeated in all the animals in a very similar way, even if few variation were noticed, probably as a consequence of the strong dependence of reptile metabolism and liver function both to intrisic and extrinsic factors. The whole protocol was applied in two pathological iguanas and one pathological ferret, in order to investigate clinical potentiality of the techniques. Even if no conclusion can be derived, the final section of the thesis should represent a cue for future studies.

Water is susceptible to be used for numerous purposes, including edible, both for humans and animals. In the food animal production, drinking water is frequently used as a way to carry out the most common pharmacological treatments. In these cases, there are many variables which could degrade drugs dissolved in this mean, even when properly arranged pharmaceutical formulations are used. In fact, although a product obtains a Marketing Authorization through appropriate laboratory studies both drug stability and solubility, on the other hand the solubility of the same drug in natural water used as a drinking water is not documented. In the present study has been evaluated the dissolution kinetics (at 0 hours and 24 hours) of products, having oxytetracycline and tylosin as active ingredient, used in drinking water samples in order to see how the different physical and chemical factors that characterize the drinking water may affect therapeutic efficacy. In fact, multiple factors, also of little relevance if individually considered, are able to adversely affect the pharmacological treatment carried out in drinking water.

La contaminazione chimica rappresenta uno dei rischi principali per la sicurezza alimentare e può arrecare anche gravi danni alla salute umana. Rientrano in questa tesi di dottorato tre famiglie di contaminanti: Micotossine, Metalli e Insetticidi. La ricerca di aflatossina B1 è stata effettuata su 90 confezioni di farina, sia biologici sia convenzionali. La presenza della micotossina è stata rilevata solo nelle farine di mais. Solo un campione di produzione convenzionale ha superato il limite di 2 ppb definito per legge. Il dato di maggior rilievo è stato che il quantitativo di 5 grammi di campionamento si è dimostrato non rappresentativo sul totale della confezione commerciale di farina. Più attendibile si è invece dimostrato un campionamento di 20 grammi. L’aflatossina M1 è stata ricercata in 58 campioni di latte di cui 35 sono risultati positivi. Tuttavia, i livelli riscontrati erano costantemente inferiori al limite previsto per legge. Sono stati sottoposti a estrazione e purificazione, e analizzati con metodica HPLC-FL per la ricerca di Ocratossina A, 114 campioni di bile, 35 campioni di plasma, 40 campioni di rene prelevati da polli in Giordania. Le analisi hanno fornito risultati costantemente negativi. Sono stati analizzati 72 campioni (30 di muscolo, 29 di fegato e 13 di rene) prelevati da 30 bovini nel macello di Irbid (Giordania), di età compresa tra 8 e 30 mesi e provenienti da allevamenti diversi, per la ricerca di 13 elementi essenziali e non essenziali. In questo studio nessun campione supera i livelli massimi stabiliti dalla normativa europea per quanto riguarda gli elementi considerati. Infine, sono stati analizzati 37 campioni di latte ovino e 31 campioni di latte bovino, prelevati in Giordania in diversi allevamenti, per la ricerca di 4 neonicotinoidi (imidacloprid, acetamiprid, thiamethoxam e thiacloprid). I campioni, analizzati con sistema HPLC/MS/MS, sono risultati costantemente negativi ai quattro neonicotinoidi ricercati. / The safety of animal origin products and human food are crucial for consumers. One of the main risks for food security is represented by the chemical contamination of food, which can cause serious harm to human health . Three chemical contaminants were studied: Mycotoxins, Metals and Pesticides. The experimental test for aflatoxin B1 was conducted on 90 organic and conventional flour. This study shows that only corn flour samples were positive for AFB1 and only one sample exceeded the limit of 2 ppb defined by law. This study shows that a quantity of 5 grams of flour sample is not representative for a 1 kg flour commercial package. We find that 20 grams are more reliable. The experimental test for aflatoxin M1 was conducted on 58 milk samples, and 35 were positive for AFM1. The concentration of AFM1 in these samples never exceeded the level required by law. Different tissue samples were collected from chickens in Jordan including 114 samples of bile, 35 plasma samples and 40 samples of kidney. All samples were subjected to extraction and purification, and subsequently analyzed by HPLC-FL, for Ochratoxin A. The analysis gave consistently negative results. We analyzed 72 samples (30 muscle, 29 liver and 13 kidney) taken from 30 cattle in the slaughterhouse of Irbid (Jordan) and from different farms, aged between 8 and 30 months, for the detection of 13 essential and non-essential elements. In this study, no sample exceeded the maximum levels set by European legislation. Finally, we analyzed 37 samples of sheep milk and 31 of cow milk, taken from different farms in Jordan, to search for the neonicotinoids: imidacloprid, acetamiprid, thiacloprid and thiamethoxam. The samples were analyzed by HPLC/MS/MS. In all samples the neonicotinoids were no detectable.