Il sistema di ecofarmacovigilanza di precisione del Ketoprofene: vie d'ingresso nell'ecosistema, effetti sugli organismi viventi e metodiche di (bio)risanamento

Abstract

Questa tesi tratta l’importanza dell’Ecofarmacovigilanza (EPV), scienza che si pone di monitorare e mitigare gli effetti a carico dell’ambiente dei residui farmaceutici, , fondandosi sul principio del “controllo alla fonte”. Vista l’ampia gamma di farmaci in commercio e le loro differenze chimico-fisiche, è stata ideata la targeted EPV, ossia la EPV di precisione, una disciplina che sfrutta le conoscenze della farmacovigilanza per istituire strategie mirate per farmaci considerati ad alto profilo di rischio ambientale. Questo sistema considera le principali vie d’accesso, i gruppi chiave della popolazione e le iniziative che possono essere messe in atto per facilitarne l’istituzione. Tra i vari farmaci, il Ketoprofene è ad alta priorità poiché molto usato e frequentemente rilevato nei campioni ambientali, in primis nell’ecosistema acquatico. Negli esseri viventi causa la formazione di specie reattive che compromettono l’integrità di membrana, altera processi biologici ed interferisce con il “quorum sensing” batterico. Nel tentativo di rimuoverlo sono stati ideati bioreattori combinati con specie batteriche, fungine o alghe, anche in associazione, per sfruttare la capacità dei microrganismi di idrolizzare xenobiotici tramite i loro enzimi, così come la capacità di adsorbimento da parte delle piante. Infine, un approccio multidisciplinare può sicuramente aiutare un efficace sviluppo della EPV di precisione.

This thesis deals with the importance of Ecopharmacovigilance (EPV), a science that aims at monitoring and mitigating the effects of pharmaceutical residues on the environment, based on the principle of "control at source". Given the wide range of drugs on the market and their chemical-physical differences, targeted EPV, a discipline that exploits the knowledge of pharmacovigilance to establish targeted strategies for drugs considered to have an environmentally high-risk profile, was created This system takes into consideration the main access routes, key population groups and the initiatives that can be put in place to facilitate their establishment. Among the various drugs, Ketoprofen (KTP) is of high priority as it is widely used and frequently detected in environmental samples, primarily in the aquatic ecosystem. In living beings KTP causes the formation of reactive species that compromise membrane integrity, altering biological processes and interfering with bacterial quorum sensing. To remove KTP, bioreactors combined with bacterial, fungal, or algae species, even in association, have been designed to exploit the ability of microorganisms to hydrolyze xenobiotics via their enzymes, as well as the adsorption capacity of plants. Finally, a multidisciplinary approach might help the development of an efficacious targeted EPV.