Le attività dell'Unità di Ricerca in Epidemiologia Ambientale e Sistemi Biocomplessi (U.R. "EpiBio") sono incentrate sul consolidamento delle evidenze scientifiche riguardanti la relazione tra ambiente e salute (Environmental health) e sull'assistenza ai decisori nell'adottare decisioni informate. In linea con l'Obiettivo di Sviluppo Sostenibile n.3, che mira a garantire la salute e promuovere il benessere per tutti e a tutte le età, queste conoscenze possono contribuire a orientare le politiche di governo del territorio verso la riduzione del carico delle malattie non trasmissibili. Gli obiettivi specifici dell'Unità di Ricerca includono lo sviluppo di conoscenze e l'applicazione di metodi epidemiologici e di valutazione del rischio all'interno di un approccio di ricerca più robusto di Adverse Outcome Pathway. Lo scopo è integrare le evidenze epidemiologiche con le conoscenze dei meccanismi molecolari derivanti dalle prove di laboratorio. Questo approccio innovativo assegna all'epidemiologia un ruolo rilevante nelle decisioni sulla tossicità umana degli inquinanti ambientali.

Le attività di ricerca si focalizzano sui marcatori precoci di esposizione ed effetto che sono collegati ad alterazioni osservate a livello degli organi e tessuti. In particolare, si presta attenzione alle alterazioni strutturali e funzionali causate da sostanze tossiche, che possono emergere anche a livelli di esposizione bassi e medi nel lungo periodo e che sono precursori dei processi patogenetici.

Nell’ambito dei metodi di valutazione delle evidenze epidemiologiche sono particolarmente utilizzate le revisioni sistematiche, le tecniche meta-analitiche e gli strumenti di valutazione delle qualità. Queste tecniche sono fondamentali nella valutazione del rischio per attribuire un grado di robustezza e affidabilità alle conclusioni epidemiologiche ad integrazione e validazione dei dati tossicologici.

Il gruppo di lavoro partecipa a iniziative di ricerca finanziate sia da fondi europei che nazionali e contribuisce attivamente alle discussioni internazionali sulla valutazione del rischio e dell'impatto sulla salute nel contesto delle iniziative per il Patto verde europeo (European Green Deal) della Commissione europea e del Centro europeo per l'ambiente e la salute dell'Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS). Inoltre, collabora con università e centri di ricerca italiani e stranieri, amministrazioni pubbliche e gruppi di lavoro interdisciplinari del CNR per lo sviluppo e attuazione di progetti operativi volti a sostenere decisioni che promuovono l'approccio One Health, il quale integra la salute umana, animale e ambientale per affrontare le sfide globali legate alla salute in modo olistico e interdisciplinare.

ALTERNATIVE - environmentAL Toxicity chEmical mixtuRes through aN innovative platform based on aged cardiac tissue model

36 months (2021-2024)

European Commission Horizon 2020 programme

Grant Agreement n.101037090

Project website: https://alternative-project.eu/

The EpiBio contribution within the ALTERNATIVE EU project aims to connect the effects observed in human communities with laboratory toxicity testing results. Environmental epidemiology identifies pollutants with cardiotoxic potential in real population exposure conditions. Environmental contamination affects a large portion of the global population, with pollutants directly contributing to heart issues, increasing hospitalizations and mortality. Through systematic literature review and meta-analysis, the project identified pollutants affecting echocardiographic parameters and early markers of heart failure. Notable effects include particulate matter and lead on systolic and diastolic function, with other pollutants also showing significant impacts. This research underscores the importance of addressing the direct cardiotoxicity of chemicals to combat cardiovascular diseases caused by pollution. The evidence built within the project contributes to understanding adverse outcome pathways from biological to community levels and select relevant chemicals to focus on. Future studies should also address vulnerable populations to decrease the cardiovascular burden from chemical pollution.

BREATH - A bioprinted alveolar lung-on-chip device to assess the role of inhaled pollutants towards pulmonary fibrosis onset

24 months (2023 - 2025)

PRIN 2022 PNRR – Missione 4 MINISTERO (Ministero dell'Università e della Ricerca)

Prot.P202255TET

Pulmonary fibrosis (PF) is a severe lung disease with a short median survival time after diagnosis. Recent research highlights the correlation between long-term exposure to harmful substances like tobacco smoke, air pollution, and certain occupational chemicals, and the progression of PF. However, evidence on the role of pollutants in initiating PF is lacking. The synthesis of research findings involves studying the effects of chemical exposure on humans, starting from epithelial injury, immune cell recruitment, and molecular initiation. Key events include epithelial cell injury, proliferation, differentiation into myofibroblasts, and excessive production of extracellular matrix (ECM) proteins, leading to ECM accumulation, altered lung architecture, organ dysfunction, and respiratory insufficiency. The EpiBio contribution within the BREATH project focuses on identifying specific pollutants responsible for the onset of pulmonary fibrosis (PF). This involves conducting epidemiological analyses to pinpoint these pollutants. Subsequently, these identified pollutants are tested on an optimized 2.5D in vitro lung model to comprehensively understand their toxicological effects.