Tesista Federica Addabbo

Università di Napoli Federico II

Facoltà Ingegneria

Corso di Laurea Biomedica

Anno Accademico 2010-2011

Tipo di tesi II Livello

Relatore Rita Massa

Correlatore Maria Rosaria Scarfì

Attività Bioelettromagnetismo

Tesista Vincenza Autiero

Università di Napoli Federico II

Facoltà Ingegneria

Corso di Laurea Biomedica

Anno Accademico 2010-2011

Tipo di tesi II Livello

Relatore Rita Massa

Correlatore Olga Zeni

Attività Bioelettromagnetismo

Tesista Antonio De Liso

Università Seconda Università di Napoli

Facoltà Ingegneria

Corso di Laurea Elettronica

Anno Accademico 2010-2011

Tipo di tesi II Livello

Relatore Luigi Zeni

Correlatori Maria Rosaria Scarfì, Gianfranco Palmese

Attività Bioelettrica

Tesista Dafne Musino

Università di Napoli Federico II

Facoltà Ingegneria

Corso di Laurea Biomedica

Anno Accademico 2010-2011

Tipo di tesi I Livello

Relatore Rita Massa

Correlatori Maria Rosaria Scarfì

Attività Bioelettromagnetismo

Tesista Federica Napolitano

Università di Napoli Federico II

Facoltà Ingegneria

Corso di Laurea Biomedica

Tipo di tesi II Livello

Anno Accademico 2010-2011

Relatore Rita Massa

Correlatori Maria Rosaria Scarfì

Tematica Bioelettromagnetismo

Tesista Alessandro Varriale

Università di Napoli Federico II

Facoltà Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali

Corso di Laurea Fisica

Anno Accademico 2010-2011

Tipo di tesi I Livello

Relatore Rita Massa

Correlatore Olga Zeni

Attività Bioelettromagnetismo

L’utilizzo degli impulsi elettrici ultracorti trova applicazione sia nel campo della medicina e delle biotecnologie, sia in ambito energetico, ambientale ed industriale. Impulsi elettrici di durata nel range dei microsecondi, infatti, vengono utilizzati in modo efficace sia nel trattamento del cancro e nella terapia genica, sia nei processi di pastorizzazione del cibo, di criopreservazione, di trattamento delle biomasse. E’ stato inoltre dimostrato negli ultimi anni che impulsi elettrici di durata inferiore, nel range dei nanosecondi, sono in grado di agire sulle strutture cellulari in maniera ancor più selettiva, aprendo la strada ad ulteriori applicazioni in campo biologico e medico. A tale scopo, la comprensione dei meccanismi di interazione tra tali impulsi e le strutture cellulari, a vari livelli, rappresenta un requisito imprescindibile per lo sviluppo delle applicazioni stesse ed il successivo trasferimento tecnologico. Tale attività richiede la cooperazione di competenze multidisciplinari ed ad ampio spettro, che vanno dalla biologia e chimica, alla fisica e l’ingegneria.

Lo studio degli effetti cooperativi tra campi elettromagnetici e altri agenti, ossia la valutazione degli effetti di esposizioni combinate ai campi e agenti chimici o fisici, compresi gli inquinanti ambientali offre molteplici applicazioni.  In primo luogo si potrà stabilire se l’esposizione ai campi è in grado di potenziare l’azione di agenti tossici contribuendo alla promozione del cancro. In secondo luogo, grazie all’analisi del comportamento di sostanze chimiche dal noto meccanismo d’azione in presenza dei campi,  si potranno ottenere informazioni sul meccanismo d’azione dei campi elettromagnetici di basso livello.

Nell’ambito della ricerca bioelettromagnetica un aspetto ancora poco studiato, ma che può dare utili informazioni dal punto di vista sia protezionistico sia delle applicazioni biomedicali, è quello della interazione sinergica tra i campi elettromagnetici, di bassa e di alta frequenza, con altri agenti chimici e fisici. Gli effetti dei campi che sono di piccola entità potrebbero intensificare gli effetti di altri agenti quali inquinanti ambientali. Ciò assume una grande importanza dal punto di vista protezionistico, in quanto l’esposizione della popolazione ai campi elettromagnetici ambientali è spesso combinata con altri agenti inquinanti.

Le attività in questo contesto rappresentano uno strumento per valutare non tanto l’azione diretta dei campi elettromagnetici bensì l’eventuale effetto di co-promozione dell’evento cancerogeno che, come è noto, è un evento che coinvolge numerosi fattori. D’altro canto gli effetti dei campi potrebbero ridurre gli effetti di noti induttori di danno cellulare offrendo i presupposti per lo sviluppo di nuove applicazioni in ambito biomedicale.

In questo ambito, negli ultimi anni i ricercatori dell’ IREA, in collaborazione con l’Università di San Antonio in Texas, hanno dimostrato che campi elettromagnetici alla frequenze in uso per la telefonia cellulare sono in grado di indurre risposta adattativa. La risposta adattativa è un fenomeno per il quale cellule o individui esposti ad una dose sub-tossica di un induttore di danno al DNA diventano resistenti al danno indotto da una successiva dose, più elevata, dello stesso o di un altro agente. In seguito ad una pre-esposizione di 20 ore a radiofrequenza, linfociti umani da sangue periferico hanno mostrato una netta riduzione del danno indotto al DNA da un successivo trattamento con un noto agente genotossico, la Mitomicina-C. La capacità di indurre protezione da agenti danneggianti il DNA, mostrata dalla radiofrequenza, potrebbe essere sfruttata per la protezione dell’individuo dai danni indotti da esposizione a mutageni quali i raggi X. Inoltre, la possibilità di modulare in maniera differenziata la risposta adattativa in cellule normali e tumorali, offrendo protezione per le cellule sane ma non per quelle tumorali, potrebbe risultare un valido strumento per coadiuvare la terapia del cancro.

Dal punto di vista applicativo, i risultati sperimentali possono essere essenziali per la revisione dei limiti di esposizione a campi elettromagnetici. Infatti, i limiti attualmente fissati dalla comunità europea e dalla legislazione nazionale per le esposizioni della popolazione a campi elettromagnetici nel range 0 Hz-300 GHz sono basati sugli effetti termici. Essi, sebbene allo stato attuale delle conoscenze,  garantiscono la salvaguardia della salute, non tengono conto degli effetti biologici di natura non termica che potenzialmente possono insorgere soprattutto nel caso di media e lunga esposizione.