• cardiomiociti
• cardiomyocytes
• infiammazione
• inflammation
• microplastiche
• microplastics
• ossilipine
• oxylipins

Le microplastiche (MP) e le nanoplastiche (NP), frammenti derivanti dalla degradazione della plastica, sono ormai ubiquitarie nell’ambiente e gli esseri viventi ne sono cronicamente esposti. È nato dunque l’interesse di capire quali possano essere le conseguenze dell’esposizione alle micro e nanoplastiche sugli animali e sull’uomo. Negli ultimi anni sono stati condotti studi sia in vivo che in vitro che hanno mostrato l’impatto delle microplastiche su sistemi quali quello intestinale, endocrino e cardiaco.
Il presente lavoro di tesi si inserisce all’interno di questo contesto valutando l’effetto infiammatorio che le microplastiche possono avere sulle cellule cardiache tramite il monitoraggio di metaboliti biomarcatori dell’insulto infiammatorio, le ossilipine. È stato infatti sviluppato un protocollo di analisi per monitorare in vitro il profilo di ossilipine nelle colture cellulari di cardiomiociti esposte a microplastiche vergini e invecchiate al fine di valutare l’effetto citotossico del materiale plastico micronizzato degradato. Il progetto è stato volto in collaborazione con l’istituto di Fisiologia Clinica del CNR di Pisa che si è occupato delle colture cellulari. I materiali testati sono stati il polistirene, il polietilene ad alta e bassa densità, il polipropilene e il polietilentereftalato opportunamente degradati con solar box al fine di simulare le condizioni ambientali. Sono state ottimizzate le procedure di estrazione e preconcentrazione degli analiti dal terreno di coltura mediante Microextraction Packed Sorbent (MEPS). L’analisi strumentale è stata condotta tramite cromatografia liquida (UHPLC) accoppiata a spettrometria di massa tandem. La procedura è stata validata secondo le norme IUPAC al fine di valutare le figure di merito.

Microplastics (MP) and nanoplastics (NP), fragments resulting from the degradation of plastics, have become ubiquitous contaminants in the environment, leading to chronic exposure for living organisms. Consequently, there is growing interest in understanding the potential effects of microplastic and nanoplastic exposure on both animals and humans. Recent in vivo and in vitro studies have demonstrated the impact of microplastics on various systems, including the intestinal, endocrine, and cardiac systems.
This thesis aims to contribute to this field by evaluating the inflammatory effects of microplastics on cardiac cells through the monitoring of inflammatory insult biomarkers, namely oxylipins. A specific analytical protocol was developed to monitor the oxylipin profile in vitro in cardiomyocyte cultures exposed to virgin and aged microplastics, assessing the cytotoxic effects of micronized and degraded plastic materials.
This project was carried out in collaboration with the Institute of Clinical Physiology of the CNR in Pisa, which managed the cell cultures. The materials tested included polystyrene, high- and low-density polyethylene, polypropylene, and polyethylene terephthalate, degraded using a solar box to simulate environmental conditions. Procedures for analyte extraction and pre-concentration from the cell culture medium were optimized using Microextraction Packed Sorbent (MEPS) technology. Instrumental analysis was performed using ultra-high-performance liquid chromatography (UHPLC) coupled with tandem mass spectrometry. The procedure was validated according to IUPAC standards to evaluate its performance criteria.