Il Progetto CISAS – Centro Internazionale di Studi Avanzati su Ambiente, Ecosistema e Salute Umana

Mario Sprovieri1, Anna Lisa Alessi1, Fabrizio Bianchi2, Fabio Cibella3, Angela Cuttitta1, Andrea De Gaetano

1 CNR, Istituto per lo studio degli impatti antropici e sostenibilità in ambiente marino, (CNR-IAS), Roma4, Veronica Giuliano5

 2CNR, Istituto di Fisiologia Clinica, Pisa

 3CNR, Istituto di Biomedicina e Immunologia Molecolare, Palermo

 4CNR, Istituto di Analisi dei Sistemi ed Informatica “A. Ruberti”, Roma

 5CNR, Dipartimento Scienze del Sistema Terra e Tecnologie per l’Ambiente (CNR-DSSTTA), Roma

mario.sprovieri@cnr.it

Riassunto

Il presente progetto è finalizzato alla realizzazione, in seno al CNR, di un “Centro internazionale di studi avanzati su ambiente, ecosistema e salute umana”. Gli obiettivi principali del progetto possono essere sintetizzati nei seguenti tre punti: i) sviluppo di una complessa e decisa azione di ricerca scientifica volta ad una profonda comprensione dei fenomeni di inquinamento ambientale (con specifico riferimento al settore dei contaminanti tradizionali, emergenti ed dei radionuclidi) e del loro impatto sull’ecosistema e la salute umana (con un ampio spettro di competenze che spaziano dalla epidemiologia eziologica all’epidemiologia molecolare), partendo da un numero statisticamente significativo di casi studio (specificamente in relazione ai tre Siti di Interesse Nazionale di Augusta/Priolo, Milazzo/Valle del Mela e Crotone/Cerchiara), ii) realizzazione di una divisione dedicata alla divulgazione ad ampio spettro e alla formazione avanzata nel settore dell’ambiente e della salute. A questo si aggiunge l’azione di implementazione di un settore di conservazione di campioni di placenta e cordoni utili per analisi anche future di contaminanti tradizionali ed emergenti. Il “Centro internazionale di studi avanzati su ambiente, ecosistema e salute umana” intende costituire il primo polo di riferimento nazionale dedicato a studi sull’ambiente e la salute in aree a rischio.

Summary

The present research project aims at the constitution, within CNR, of an “International Center of Advanced Study in environment, ecosystem and human health”. The main objectives of the project can be summarized in the following three points: i) development of a complex and decisive scientific research action aimed at a deep understanding of environmental pollution phenomena (with specific reference to the sector of traditional and emerging contaminants and radionuclides) and their impact on ecosystem and human health (with a wide range of skills ranging from etiological epidemiology to molecular epidemiology), starting from a statistically significant number of case studies (specifically in relation to the three Sites of National Interest of Augusta / Priolo, Milazzo / Valle del Mela and Crotone / Cerchiara), ii) creation of a division dedicated to wide-ranging dissemination and advanced training in the environmental and health sector. Added to this is the action of implementing a sector for the conservation of placentas and cords samples useful for future analysis of traditional and emerging contaminants. The ” International Center of Advanced Study in environment, ecosystem and human health” is going to build the first national reference center dedicated to studies on environment and health in areas at risk.

Keywords: ambiente, salute, ecosistema, uomo, contaminanti

  1. Introduzione

L’ampio sviluppo delle attività umane nel campo industriale dal dopoguerra ad oggi, ha comportato, a fronte della creazione di un’economia che situa il nostro Paese all’ottavo posto tra gli stati più industrializzati al mondo, un rilevante e complesso fenomeno di contaminazione dell’ambiente con effetti cruciali sulla salute dell’uomo. In particolare, ampi territori interni e costieri del Paese sono sottoposti ad una forte pressione ed impatto antropogenico frutto delle numerose attività industriali che, nel passato, ma anche tuttora esercitano, attraverso l’immissione di contaminanti nelle diverse matrici ambientali, una forte pressione sul sistema ambiente. Con D.M. 11 del gennaio 2013 e successivi aggiornamenti, l’Italia ha identificato le aree dei cosiddetti Siti di Interesse Nazionale, originariamente 57 ed oggi ridotte a 39, ovvero, territori fortemente degradati per effetto di fenomeni di impatto antropogenico di varia origine, soprattutto di tipo industriale.

Più recentemente, rispetto ad una fase di caratterizzazione ambientale delle aree summenzionate, si è resa urgente e necessaria un’azione volta a comprendere fenomeni di impatto specifico sulla salute umana delle popolazioni residenti nelle aree prossime ai siti menzionati. Specificatamente, aspetti legati alla salute dell’ambiente e dell’uomo, sono generalmente “osservati” con un approccio fortemente settorializzato e sono poche le azioni sinergiche progettate e realizzate per studiare in maniera efficace i rapporti di interferenza e di eventuale causa-effetto in termini di inquinamento e conseguente impatto sulla salute umana e sull’ecosistema.

Sul fronte delle azioni finalizzate alla tutela dell’ambiente marino e del suo ecosistema è inoltre al cuore dell’attuazione del D.Lgs 2000/60, la cosiddetta Water Framework Directive, e con l’entrata in vigore della cosiddetta Marine Strategy Framework Directive; quest’ultima, evoluzione concettuale della prima e completamento dell’azione di tutela e supporto alle politiche di mitigazione degli impatti in ambiente marino, punta al raggiungimento nel 2020 del cosiddetto Good Environmental Status del mare, ovvero di quelle condizioni che possano definire lo stato di salute dell’ecosistema marino, salubre, resiliente ed adeguato al sostegno dei servizi ecosistemici.

Sul fronte del comparto ambiente e salute umana, nel marzo 2010 si è tenuta a Parma la Quinta Conferenza Ministeriale su Ambiente e Salute organizzata dall’Organizzazione Mondiale della Sanità. Incentrata sulla tutela della salute dei bambini in un contesto in continua evoluzione, la Conferenza ha definito l’agenda dell’Europa sulle nuove sfide per la salute ambientale per gli anni a venire. E’ stata infatti ribadita la non differibilità della pianificazione e attuazione di una politica e di una strategia per la tutela dell’ambiente e della salute.

Inoltre, il riconoscimento del fatto che gli ambienti indoor hanno un ruolo particolare nel determinare la salute, e che la gestione della qualità dell’aria indoor richiede approcci diversi da quelli utilizzati per la valutazione dell’aria degli ambienti outdoor, ha portato alla pubblicazione di nuove linee guida OMS per la tutela della salute pubblica da rischi causati da inquinanti comunemente presenti nell’aria degli ambienti confinati. A livello europeo si è posta attenzione sempre crescente nei confronti dell’effetto dell’ambiente indoor (nelle sue caratteristiche sia fisiche che chimiche) sulla salute umana.  In Italia, all’inizio del 2011, è stato pubblicato lo “Schema di indirizzo per la prevenzione nelle scuole dei fattori di rischio indoor per allergie e asma” che pone l’accento sui rischi per la salute in ambito scolastico, non soltanto per cause allergiche, ma anche a causa della presenza degli inquinanti propri degli ambienti indoor. Lo stesso Piano Sanitario Nazionale (PSN) 2011-2013 pone, tra gli obbiettivi prioritari a grande scala per i temi ambiente e salute, la necessità dell’inserimento delle priorità di salute nelle politiche e di norme settoriali su aria, acqua, rifiuti e suolo, cambiamenti climatici, sicurezza alimentare e inquinanti chimici, con particolare riferimento alla protezione della salute delle fasce più vulnerabili della popolazione.

Inoltre, il PSN, per quanto riguarda le malattie respiratorie croniche, richiama l’attenzione sulla attivazione di programmi di riduzione del rischio. Anche il Piano Sanitario Regionale “Piano della Salute” 2011-2013 della Regione Siciliana pone l’ambiente fra le forzanti cruciali per la salute delel popolazioni, soprattutto in una Regione in cui esistono tre aree ad elevato rischio di crisi ambientale per causa antropica (oltre ad una più strettamente legata a cause naturali) dove i risultati di recenti indagini hanno evidenziato alcune alterazioni dei profili di mortalità e ricovero nelle popolazioni che vivono in prossimità dei principali poli industriali. L’adozione di misure per la salvaguardia della qualità dell’aria e delle acque è quindi considerata un intervento prioritario al fine di ridurre gli effetti nocivi sulla salute, sia a breve che a lungo termine, dovuti all’esposizione agli agenti inquinanti.

Da sottolineare infine che nel novembre 2014 è stato approvato dalla Conferenza Stato-Regioni il Piano Nazionale della Prevenzione 2014-2018 che si caratterizza anche per l’accento posto sulla valutazione, di processo e di esito, ad ogni livello. In particolare, il documento sottolinea che gli interventi di prevenzione, promozione e tutela della salute dovranno essere basati sulle migliori evidenze di efficacia, implementati in modo equo e dovranno essere programmati per ridurre le diseguaglianze.

Tra i macro-obbiettivi ad elevata valenza strategica fissati dal PNP 2014-2018 sono compresi la riduzione del carico prevenibile ed evitabile di morbosità, mortalità e disabilità delle malattie non trasmissibili, nonché la riduzione delle esposizioni ambientali potenzialmente dannose per la salute. Sul territorio italiano i siti di interesse nazionale ad elevato rischio ambientale dovuto a impatto antropico direttamente impongono azioni di prevenzione di malattie con riconosciuta origine ambientale e attività specifiche mirate non soltanto allo studio delle abitudini e degli stili di vita, ma anche alla comprensione della connessione tra esposizione alle sorgenti di inquinamento ed impatto sulla salute dell’uomo attraverso l’osservazione e l’indagine del ciclo degli inquinanti e delle esposizioni ambientali e professionali, e ancora in base alla valutazione epidemiologica associata a misure di biomonitoraggio. E nella valutazione di esposizione ed impatto non può essere trascurata la qualità degli ambienti confinati (indoor domestico, scolastico, lavorativo, ecc.) che non sempre sono in grado di “proteggere” dall’inquinamento dell’ambiente outdoor gli individui e, in particolare, coloro che appartengono alle categorie più vulnerabili (bambini, anziani, individui con preesistente patologia).

L’insieme di queste azioni che puntano ad una comprensione dei processi di interazione tra ambiente e salute dell’ecosistema e dell’uomo mostrano una fondamentale necessità di integrazione e convergenza concettuale; è sempre più necessario e maturo il tempo per puntare ad una comprensione più profonda dei meccanismi, alla diversa scala spaziale e temporale, che guidano fenomeni di interferenza (fino alla comprensione di rapporti causa-effetto) tra contaminanti e salute dell’uomo e dell’ambiente.

  • IL CISAS “Centro Internazionale di Studi Avanzati su ambiente, ecosistema e Salute umana”

Il progetto CISAS “Centro Internazionale di Studi Avanzati su ambiente, ecosistema e Salute umana” è un progetto finanziato nel 2016 (per una durata complessiva di quattro anni) dal MIUR. Quattro Istituti del CNR (IAS, IBIM, IFC, IASI), coordinati dal Dipartimento di Scienze del Sistema Terra e tecnologie per l’Ambiente rappresentano uno dei primi tentativi a scala nazionale finalizzati ad integrare informazioni da settori della conoscenza diversi (ambiente, salute dell’ecosistema, salute delle popolazioni, etc.) utili ad identificare processi e meccanismi di interferenza di contaminanti di diversa tipologia presenti nell’ambiente (aria, suolo, acqua, mare) e il loro impatto sulla salute dell’ecosistema (terrestre e marino) e sulla salute dell’uomo, in particolare in relazione alle popolazioni residenti nelle aree di studio. Il progetto ha previsto indagini ad ampissimo spettro di tre aree SIN (Siti di Interesse Nazionale) del Paese: Augusta/Priolo, Milazzo/Valle del Mela e Crotone/Cerchiara. Questi tre siti SIN sono caratterizzati da specificità diverse, in termini di tipologia di contaminanti presenti nelle diverse matrici ambientali e di risvolti epidemiologici sulle popolazioni presenti nelle aree di interesse.

In particolare, Augusta/Priolo, con il suo gigantesco petrolchimico che rappresenta per dimensioni ed impatto una delle realtà più rilevanti in Europa, presenta nelle diverse matrici ambientali analizzate miscele di contaminanti tradizionali (metalli pesanti, PCB, IPA, idrocarburi pesanti, pesticidi e contaminanti emergenti (farmaci, prodotti per la cosmesi, prodotti legati al ciclo rubano, etc.) uniche nel genere.

Gli spettri di contaminazione più specifici per l’area di Milazzo/Valle del Mela fanno riferimento sostanziamene agli effetti del ciclo della raffinazione del petrolio legata ad uno degli impianti più importanti del Mediterraneo centrale. Infine, Crotone/Cerchiara rappresenta un’area per cui l’impatto della contaminazione fa riferimento ad uno dei più importanti centri industriali per la produzione dello Zn e dell’acido fosforico del bacino Mediterraneo. La specificità che rende Crotone particolarmente interessante come area di studio è rappresentata dal fatto che gli impianti industriali della vecchia Pertusola sono ormai spenti dagli anni ’90 e quello che viene registrato oggi è una sorta di “legacy” della contaminazione nell’area.

  • Contaminanti nell’ambiente

L’attività di indagine ambientale è finalizzata alla risoluzione di una serie di interrogativi cruciali che riguardano i fenomeni di esposizione dell’uomo all’impatto ambientale: i) fenomeni legati all’esposizione di contaminanti organici ed inorganici presenti nella matrice aria atmosferica e che, per effetto della respirazione, possono indurre effetti negativi sulle diverse fasce della popolazione esposta e in relazione a diverse patologie; ii) fenomeni legati  ai processi di trasferimento degli inquinanti dalla matrice abiotica al comparto della filiera ittica e del food terrestre per verificare i meccanismi di trasferimento degli inquinanti stessi attraverso uno dei sistemi di assimilazione diretta per la popolazione residente; iii) fenomeni legati all’assunzione di acqua potabile potenzialmente inquinate per effetto del trasferimento degli inquinanti dalle matrici suolo e aria nella zona di falda. A questo si aggiunge lo studio dei contaminanti sulla salute dell’ecosistema, principalmente marino, con lo studio degli effetti della pressione antropica sulla biodiversità delle diverse are di interesse e sul trasferimento dei contaminanti, attraverso la matrice acqua e sedimento, ai diversi settori dell’ecosistema marino nonché della catena trofica che dal plancton porta ai predatori superiori con effetti diretti sul sistema pesca. L’approccio che si intende utilizzare è fortemente inter- e multidisciplinare, con un robusto contributo modellistico, finalizzato allo studio di scenari nei diversi ambiti di interesse. In particolare, proprio l’adozione di un moderno approccio modellistico (matematica dei sistemi complessi) dovrebbe permettere di cogliere l’essenza delle reti di interazione tra i diversi processi coinvolti ed identificare possibili approcci per un’opportuna “manipolazione” delle diverse componenti degli stessi.

2.2 Le coorti di nascita

Negli ultimi anni ingenti risorse economiche sono state impiegate nella valutazione e nella caratterizzazione degli effetti dei contaminanti ambientali sulla salute in età pediatrica. Tuttavia più recentemente numerosi studi hanno messo in luce come l’alterazione dell’ambiente intrauterino durante le fasi dello sviluppo fetale possa condizionare la salute durante tutta la vita. Tale concetto è noto come DoHAD, Developmental Origins of Health and Disease ([1], [2]). Infatti, lo sviluppo fetale e la prima infanzia rappresentano periodi caratterizzati da un intenso sviluppo ed elevata plasticità che rendono tale finestra temporale particolarmente suscettibile all’influenza dell’ambiente esterno. L’inquinamento atmosferico e l’esposizione ad agenti chimici (ad esempio interferenti endocrini e metalli pesanti), alcuni stili di vita scorretti e la storia medica materna durante la gravidanza possono provocare cambiamenti sostanziali nell’ambiente intrauterino.

Tali modifiche innescano risposte adattive del feto che, di concerto con fattori genetici, possono predisporre a malattie della prima infanzia, così come a patologie croniche [3]. Poi, essendo la placenta il punto di interfaccia tra la madre ed il feto in via di sviluppo, alterazioni della fisiologia placentare possono associarsi a ritardo della crescita intrauterina, a nascite pre-termine e ad effetti sullo stato di salute a lungo termine [4]. Questi rappresentano fattori di rischio per numerose condizioni patologiche nei primi anni di vita e possono determinare suscettibilità a patologie della vita adulta [5].

Nell’ambito del Progetto CISAS è stato avviato uno studio di sorveglianza epidemiologica nelle tre aree SIN attraverso l’arruolamento di coorti di nuovi nati, con l’obiettivo di identificare fattori di rischio, attivi già in epoca prenatale, determinati dall’esposizione ad inquinanti ambientali.

Una coorte di nascita segue nel tempo un campione di popolazione (coorte, appunto) per rilevare la frequenza di comparsa di un evento (assente all’inizio dello studio). Quando la popolazione di riferimento è composta dalle coppie madre/bambino, si parla di coorte di nascita. Pertanto, lo studio di una simile coorte costituisce in epidemiologia ambientale un potente strumento per identificare possibili fattori di rischio che, a partire dalla gravidanza e in seguito dopo la nascita, possono essere associati a condizioni di salute sfavorevoli nel corso delle tappe dello sviluppo del bambino.

A partire dal mese di gennaio 2018 è stato avviato il reclutamento di coppie madre/bambino NEHO – Neonatal Environment and Health Outcomes –mirato all’arruolamento di coppie madre/bambino residenti nei tre siti di interesse nazionale per la bonifica (SIN) di Augusta/Priolo, Milazzo/Valle del Mela e Crotone, insieme a mamme residenti in aree di riferimento limitrofe. A fine febbraio 2019, lo studio ha arruolato poco meno di 500 coppie madre/bambino (86 per il SIN di Milazzo, 116 per Crotone e 293 per Augusta). Pertanto, la stima è di arruolare, nei due anni previsti nell’ambito del Progetto CISAS, oltre 800 coppie.

Si tratta del primo studio di coorte di nascita realizzato in Italia in modo specificatamente orientato al reclutamento in aree ad elevato impatto ambientale. L’obiettivo dello studio è la comprensione delle interazioni fra ambiente e salute e la promozione di stili di vita sani e corretti per la salute della mamma e del bambino. Lo studio, che prevede la raccolta di materiale biologico (sangue materno, sangue da cordone ombelicale e biopsie placentari) e la sua conservazione, valuterà:

  1. il bioaccumulo di inquinanti ambientali negli organismi materno e fetale e nella placenta;
  2. ii) la loro associazione con la residenza e gli stili di vita materni;
  3. i possibili effetti sugli esiti della gravidanza e sullo stato di salute in età pediatrica, con particolare riferimento, anche, allo sviluppo neurocognitivo del bambino.

A tal fine, è stata creata una biobanca – localizzata presso l’Istituto di Biomedicina e Immunologia Molecolare del CNR a Palermo – dove il materiale biologico raccolto al momento della nascita viene adeguatamente conservato per le successive analisi. Nell’ambito del Progetto CISAS, oltre alla raccolta di informazioni cliniche alla nascita, è previsto un follow-up del bambino con controlli a 6, 12 e 24 mesi.

Per rendere possibile l’arruolamento, sono state avviate convenzioni con le tre Aziende Sanitarie Provinciali competenti per territorio (Messina, Siracusa e Crotone) e sono state realizzate collaborazioni con diverse istituzioni nazionali, fra le quali il Dipartimento Ambiente e Salute dell’Istituto Superiore di Sanità e sono state contattate le associazioni dei Pediatri di libera scelta delle tre aree interessate.

2.3 Il concetto di epidemiologia finalizzato alla prevenzione

Per poter definire azioni di prevenzione specifiche nei confronti delle associazioni tra pressioni ambientali presenti sul territorio e effetti avversi sulla salute umana c’è bisogno di studi epidemiologici  mirati su marcatori di rischio e di danno precoce e agenti ambientali per i quali sono riconosciuti i meccanismi di azione. Tali risultati possono essere informativi per misure preventive di comunità e anche personalizzate sulle persone per le quali siano documentate esposizioni a rischio. Per questi motivi CISAS svolge studi epidemiologici eziologici diversificati nei tre SIN secondo le diverse caratteristiche ambientali e impatti sulla salute riconosciuti sulla base di studi precedenti. Seguendo questo razionale sono stati definiti modelli di studio su esposizioni a metalli e marcatori di rischio cardiovascolare e renale nel SIN di Crotone, esposizioni a metalli e a sostanze organiche e marcatori precoci dell’epatocarcinoma nel SIN di Priolo e del carcinoma tiroideo nel SIN di Milazzo. Su ognuna delle citate relazioni ambiente-salute sono in corso approfondimenti teorici sullo stato delle conoscenze e sui loro sviluppi. Un primo lavoro è stato pubblicato su PBDEs e tiroide [6] e altri sono in corso di pubblicazione.  Lo studio, con disegno esposti-non esposti, è basato sul confronto tra soggetti giovani-adulti sani residenti in aree SIN e in aree esterne di controllo, con dimensionamento dei gruppi definito a priori sulla base delle conoscenze preesistenti e degli eccessi di rischio da evidenziare (potenza). Oltre ai prelievi di sangue e urine e a misure strumentali non invasive (ecografia carotidi e tiroide), sono previste interviste individuali tramite questionario sulle caratteristiche socio-economiche, sulla storia medica e lavorativa, su esposizioni ambientali e sulla percezione del rischio. Informazioni specifiche sull’esposizione effettiva a livello individuale (valutata sia avvalendosi di indicatori individuali che della modellistica previsionale) e marcatori precoci di modificazione fisiologica o danno preclinico sono la base per superare il limite principale degli studi di epidemiologia ambientale (valutazione/definizione dell’esposizione individuale), e fondamentali per definire e “tarare” misure preventive specifiche, sia a livello di comunità sia individuale. Il primo livello è in sintonia con quanto previsto dal piano nazionale di prevenzione vigente che stressa l’importanza di ridurre esposizioni riconosciute pericolose per la salute umana, il secondo livello è necessario per preparare strategie preventive basate sulle evidenze tossicologiche e epidemiologiche su agenti chimici per i quali è possibile raccomandare azioni individuali e collettive per ridurre i rischi o possibilmente evitarli. Azioni di prevenzione primaria potranno essere sviluppati considerando congiuntamente le abitudini individuali (fumo, alcol, alimentazione, etc.) con i rischi ambientali. 

2.4 La modellistica numerica e il supporto alla comprensione quantitativa dei processi di interazione ambiente-salute

Un progetto della dimensione e della complessità di CISAS coinvolge decine di ricercatori che producono dati sperimentali di tipi molto diversi e che indagano su questioni differenti. Le risposte che i vari gruppi di ricerca ottengono devono essere coordinate, non solo da un punto di vista logico, ma anche quantitativamente, in modo da integrare le varie fonti di conoscenza relative alle varie sfaccettature del problema in una struttura coerente, comprensiva, che permetta di effettuare predizioni e possa essere di supporto nel prendere decisioni sul da farsi.

L’approccio modellistico statistico-matematico è la sola via razionale possibile per ottenere questa integrazione. I modellisti di CISAS raccolgono innanzitutto ipotesi, descrizioni dei problemi, dati e domande dai vari esperti di campo (ambientalisti, biologi, medici). In funzione del materiali a disposizione, i matematici scrivono equazioni che possono riassumere gli elementi salienti dei fenomeni in studio, poi cercano di spiegare agli esperti di campo cosa le equazioni significano e a quali conclusioni esse potrebbero portare: si avvia così un processo iterativo di affinamento progressivo dei modelli, fino a quando bioambientalisti e matematici concordano sul fatto che i modelli descrivono con sufficiente approssimazione i problemi reali.

A questo punto i modellisti di CISAS producono software che, sulla base dei modelli concordati con gli esperti, simula il funzionamento del sistema e produce quindi predizioni relative a possibili ipotetici scenari: per esempio, software che descrive i tempi dell’eliminazione progressiva di tossici nell’acqua di mare sotto l’ipotesi della cessazione degli sversamenti. Tipicamente, i modelli così preparati presentano larghi margini di incertezza: gli statistici di CISAS intervengono per calibrare i modelli sulla base delle osservazioni sperimentali disponibili: questo processo, di stima dei parametri, è di importanza fondamentale sia per avere i modelli più affidabili possibili, sia soprattutto per poter valutare quanto effettivamente affidabili siano le predizioni ottenute.

La grande utilità di questo approccio è che i modelli costruiti per rappresentare parti diverse del vasto sistema studiato (la diffusione delle sostanze/composti tossici in mare, il loro accumulo nella catena alimentare, l’esposizione degli abitanti, gli effetti avversi sulla salute) possono essere concatenati e fornire quindi una rappresentazione numerica, quantitativa del funzionamento dell’intero sistema. E’ così possibile rispondere, per quanto con margini di incertezza (da gestire in modo adeguato), a domande complesse, riguardo per esempio all’efficacia relativa di diversi possibili interventi di bonifica sulla incidenza futura di certe malattie.

L’attività di modellistica in CISAS è complicata e coinvolge figure professionali diverse, che devono collaborare sinergicamente: modellisti veri e propri devono dialogare con gli esperti di campo, estrarre gli elementi salienti per la descrizione del sistema, tradurre le informazioni ricevute in equazioni e ritornare a verificare il significato e il dominio di applicabilità delle equazioni con gli esperti di campo. Matematici puri studiano formalmente le equazioni di modello per determinare il tipo di evoluzione che queste possono descrivere, e per scoprire eventuali problemi delle soluzioni che, pur non immediatamente apparenti, renderebbero inutile il successivo lavoro sui modelli.

Analisti numerici e ingegneri del software traducono a questo punto le equazioni in algoritmi per simulare numericamente il funzionamento del sistema al calcolatore e rendere materialmente fruibili le simulazioni ai ricercatori interessati. Statistici adoperano i dati a disposizione per determinare se i modelli, teoricamente appropriati, possono essere praticamente calibrati e, se sì, per ottenere le migliori stime possibili dei parametri di modello.

Il progetto CISAS è di notevole complessità e al suo interno vengono espresse molte anime scientifiche diverse: la modellistica matematica è uno strumento chiave per relazionare fenomeni ambientali con effetti sulla salute e come tale è anche uno snodo rilevante per il dialogo multi-inter-trans-disciplinare.

2.5 Informazione  e divulgazione

Un’ampia azione di divulgazione e formazione è prevista come parte centrale del successo del progetto. Il coinvolgimento di ampi settori della scuola, della società e azioni specifiche di formazione dedicate a stakeholder e cittadini presenti sui territorio rappresenta un elemento di grande importanza del progetto e costituisce uno sforzo di grande pregio che punta alla definizione di vere e proprie linee guida per attività legate alla comprensione e gestione della percezione del rischio in aree a forte impatto antropogenico,  nonché alla corretta divulgazione dei risultati più importanti che nell’ambito della ricerca emergeranno.

Un numero elevato di conferenze e workshop di presentazione del progetto nei vari SIN, con il coinvolgimento di rappresentanti delle scuole e dei comuni ha rappresentato la prima fase di divulgazione di CISAS.

Il progetto CISAS mette la scuola in primo piano nel percorso di divulgazione e formazione che porta aventi. La scuola è considerata strumento importantissimo per la promozione della cultura scientifica sulle questioni ambientali e per la produzione di energie innovative nella società. Il percorso di formazione nelle scuole coinvolge sia gli insegnanti, attori chiave nel delicata fase di transizione dalla scuola al lavoro, che gli studenti. L’alta percentuale di disoccupazione in Regioni del Sud Italia, le opportunità offerte dall’alternanza scuola-lavoro previsto dalla recente riforma scolastica italiana offre un’opportunità unica di coinvolgimento delle scuole secondarie in una sana “immersione” nella scienza. La formazione dei docenti, attraverso un percorso dedicato nelle tre aree studio sarà focalizzata sul delicato tema delle problematiche di salute dell’uomo e della forte relazione con l’ambiente che lo circonda. 

Sulla stessa difficile razione tra l’ambiente e la salute umana si basano i Concorsi scolastici lanciati nelle scuole dei 3 SIN che hanno previsto la produzione di elaborati originali sul tema “Ambiente e salute nei SIN: una realtà complessa” in forma di brevi video, foto o elaborati artistici originale (differenziato per livello della scuola).

Di interesse internazionale è il Workshop tematico, organizzato a Dicembre 2018 a Brussels, con l’obiettivo di riunire esperti della comunità scientifica di diversi paesi dell’UE per discutere e identificare un possibile contributo della ricerca ad uno sviluppo, più armonioso e funzionale, delle azioni previste dalla Direttiva Quadro sulla Strategia Marina, l’attuale quadro normativo che, mirando a proteggere il mare e le sue risorse, promuove azioni di osservazione, monitoraggio e misurazione, individuando specifici obiettivi a breve e lungo termine.

Sono stati organizzati, e ce ne sono altri in programma, diversi seminari (nazionali e internazionali) dedicati al tema della comunicazione del rischio, tema che investe in modo diretto tutte le attività in corso nell’ambito del progetto CISAS, legate in particolare ad azioni di prevenzione, mitigazione dei danni o nuove misure legali di limitazione dell’inquinamento. I Seminari, dedicati alla comunicazione del rischio nelle tre aree CISAS, vedono il coinvolgimento degli attori locali e delle comunità scientifiche per migliorare la comunicazione e stabilire luoghi e modalità di comunicazione a supporto del progetto (interviste e riunioni tematiche).

Tra le attività di divulgazione e comunicazione dei risultati legati al progetto CISAS, rientrano le Summer school che vertono su 2 tematiche importanti del progetto: la “Modellizzazione in economia marina” e la “Genomica e biologia molecolare dell’ecosistema”.

La prima, co-organizzata da IASI e dalla società europea di biomatematica (European Society for Mathematical and Theoretical Biology, ESMTB), si terrà in Sicilia, ospiterà da circa 50 a 100 studenti e coinvolgerà in qualità di docenti, ecologi marini europei di grande fama.

La scuola rappresenta un evento di rilevanza nazionale ed internazionale rivolto a studenti di dottorato o a post-dottorati, legato principalmente alla divulgazione del progetto CISAS con l’obiettivo di sensibilizzare l’opinione pubblica sui possibili effetti che l’ambiente ha sulla salute umana, ma anche all’approfondimento di tematiche relative alla modellizzazione dell’ecologia marina. Attenzione sarà pure rivolta alla bioeconomia, alla gestione della pesca con modellizzazione dell’evoluzione delle specie soggette a cattura e allo studio della  contaminazione del sistema marino e del suo impatto sulle popolazioni marine, con focus sui modelli ecotossicologici.

La seconda si terrà a Capo Granitola e sarà rivolta a biologici, biotecnologi, naturalisti e medici che vogliono approfondire tematiche ambientali con approccio multidisciplinare. La scuola attraverso lecture di ricercatori ed esperti e laboratori di approfondimento, sarà incentrata sulla comprensione delle forze che agiscono sul complesso sistema organismo-ambiente, obiettivo primario nell’era della genomica e della post-genomica anche alla luce del relativo utilizzo nelle biotecnologie blu, nella gestione delle risorse naturali e nella bioprospezione. Saranno utilizzati organismi modello come l’embrione del riccio di mare (Parecentrotus lividus) e il Danio rerio per rispondere e ricapitolare aspetti fisiologici e molecolari di sistemi evolutivi più complessi.

Grazie ad una Convenzione siglata con l’Istituto di BioRobotica della Scuola Superiore di Studi Universitari e Perfezionamento Sant’Anna per l’attribuzione di un assegno di ricerca per lo sviluppo di nuove tecnologie e dispositivi di micro-robotica dedicati al campionamento e allo studio del sistema del microbioma e microbiota intestinale; obiettivo primario dell’azione è quello di verificare possibili effetti diretti da parte di cibo contaminato sulla stabilità del sistema microbiomico e lo sviluppo consequenziale di malattie dell’organismo umano. E’ un progetto di studio innovativo che punta ad identificare meccanismi di interferenza diretta tra impatto ambientale e risposta, in termini di salute, delle popolazioni residenti nelle aree a rischio.

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È stato preparato il poster per il Convegno annuale della Associazione Italiana di Epidemiologia – AIE, che si è tenuto a Catania dal 23 al 25 ottobre, intitolato ” Progetto CISAS. Proposta di coprogettazione per la realizzazione di un’Aula Didattica su ambiente e salute a Milazzo”. Lo stesso poster, tradotto in lingua inglese, è stato portato alla mostra ICGG 15 al castello di Milazzo ad inizio ottobre 2019.


Bianchi F., Gorini F. I bisfenoli nel cuore. https://www.rivistamicron.it/notizie/ibisfenoli-nel-cuore/


Gorini F., Bianchi G. Al bando il bisfenolo A. Ma siamo più sicuri? https://www.rivistamicron.it/approfondimenti/al-bando-il-bisfenolo-a-masiamo-piu-sicuri/


Cori L, Bianchi F, Romizi F, Canepa A, Degiacomi C, Degiacomi M. (2019) “Proposta di co-progettazione per la realizzazione di un aula didattica su ambiente salute a Milazzo” in Convegno “L’Epidemiologia una nessuna centomila. Quale contributo alle decisioni in Sanità Pubblica” AIE, Catania 23-25 ottobre 2019


Cori L., Bianchi F., Romizi F., Canepa A., Degiacomi C., Degiacomi M. (2019) “CISAS Proposal of a co-planning for the realization of a didactic room on environment on health in Milazzo” Poster in International Conference on Gas Geochemistry, Palermo 30 settembre 2019 – Milazzo 1-5 ottobre 2019, http://icgg15.pa.ingv.it/


Gorini F., and Bianchi F. PFAS e i danni alla tiroide. https://www.rivistamicron.it/temi/pfas-e-i-danni-alla-tiroide/Rivista Micron


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Poster CISAS Project investigates the molecular mechanism responsible for the onset of desease associated with exposure topollutans using model animal organism performing in vivo and in vitro experiments. Realizzato nell’ambito dell’International Conference on Gas Geochemistry (ICGG) 2019 con il contributo di µMLab (Micro e Meso Biology Lab), EduLab (Educational Lab) e LabMEB (Molecular Biology and Technical Report. CNR SOLAR; http://eprints.bice.rm.cnr.it/id/eprint/16460.


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Project investigates the molecular mechanisms responsible for the onset of diseas associated with exposure to pollulants using model animal organisms performing in vivo and in vitro experiments. The use of model organism occurs on the basis of the conservation during the evolution of fundamental cellular process. ICGG International Conference on Gas Geochemistry 2019. 30 Settembre 2019, Palermo; dall’1 al 5 ottobre 2019, Milazzo.


Salvagio Manta D., Bonsignore M., Bellante A., Buffa G., Bulfamante F., Buscaino C., D’Agostino F., Del Core M., De Luca B., Di StefanoV., Giaramita L., Gherardi S., Giousuè C., Falco F., La Gattuta L., Quinci E., Oliveri E., Placenti F., SabatinoN.,Tancredi V., TrainaA., Tranchida G., and Sprovieri M. Biogeochemical cycle of Hg and heavy metals in the highly contaminated Augusta Bay (Sicily, southern Italy)- International Conference on Gas geochemistry –30 settembre 2019 Palermo – 1-5 ottobre 2019 Milazzo


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Progetto CISAS: ecosistema e salute umana a cura di Fabrizio Bianchi, Liliana Cori, Francesca Gorini. pdf

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