Quando una fuoriuscita di sostanze chimiche nel fiume Elk ha contaminato l'acqua potabile di quasi 300 persone, 000 abitanti della Virginia Occidentale nel 2014, si sapeva poco del contaminante MCHM, un tipo di metanolo utilizzato industrialmente per pulire il carbone. Ma ora che si trovava in una fonte d'acqua locale... è un problema di sicurezza? L'esposizione danneggerebbe lo sviluppo del cervello nei bambini?

Jennifer Freeman, un professore associato di tossicologia della Purdue University, volevo rispondere a queste domande, e il suo gruppo ha condotto una valutazione tossicologica sulla miscela MCHM sfuggita al serbatoio 396 quel giorno.

Si dedica a migliorare la comprensione dei rischi per la salute associati all'esposizione a contaminanti ambientali come MCHM, che è metilcicloesanemetanolo. Lo studio, pubblicato lo scorso anno, è stato il primo a valutare i potenziali rischi per la salute della fuoriuscita del fiume Elk.

"Con le sostanze chimiche che stiamo guardando oggi, il problema numero uno che stiamo cercando di affrontare è capire se esiste un rischio per la salute derivante dall'esposizione a determinati contaminanti ambientali, " ha detto Freeman. "Abbiamo quasi 90, 000 prodotti chimici attualmente in commercio, e di quel numero abbiamo dati tossicologici decenti solo per poche centinaia".

Nel suo laboratorio, Freeman studia un'area della tossicologia ambientale nota come le origini dello sviluppo della salute e della malattia. Si concentra sugli esiti negativi per la salute nel corso della vita da vari livelli di esposizione a sostanze chimiche nocive durante le diverse fasi dello sviluppo.

"Esaminiamo se l'esposizione chimica dello sviluppo può rendere un individuo più suscettibile alle malattie croniche e ad altri esiti avversi sulla salute più avanti nella vita utilizzando il sistema modello zebrafish per la traduzione alla salute umana, " ha detto Freeman.

La sua ricerca sulla salute è in linea con la celebrazione dei Salti Giganti di Purdue, riconoscendo i progressi globali dell'università nel campo della salute, Longevità e qualità della vita nell'ambito del 150esimo anniversario di Purdue. Questo è uno dei quattro temi del Festival delle Idee della celebrazione annuale, progettato per mostrare Purdue come un centro intellettuale che risolve problemi del mondo reale.

Freeman si concentra specificamente sui contaminanti dell'acqua potabile e sui loro effetti negativi. Vuole che le persone comprendano meglio le sostanze chimiche a cui sono esposte nella vita di tutti i giorni. Utilizzando un metodo chiamato trascrittomica, che esamina i cambiamenti nell'insieme delle molecole di RNA in una singola cellula o in una popolazione di cellule, tiene traccia di come l'esposizione può portare a cambiamenti nel genoma. Il modello del pesce zebra le consente di vedere gli effetti dell'esposizione nel corso della vita di un organismo.

"Il mio obiettivo principale è sulle sostanze chimiche che contaminano la nostra acqua potabile. Potrebbero esserci alcune informazioni sulla tossicità per queste sostanze chimiche, ma ci sono ancora domande che circondano le nostre esposizioni, " ha detto Freeman. "I nostri progetti stanno esaminando alcuni prodotti agrochimici che vengono utilizzati qui nel Midwest, metalli, e altri contaminanti chimici legacy ed emergenti".

Uno dei principali metalli con cui lavora Freeman è il piombo, altamente tossico e noto per causare effetti neurologici avversi. I bambini piccoli sono particolarmente vulnerabili agli effetti dell'avvelenamento da piombo. Ma la mancanza di dati su molti contaminanti ambientali limita la capacità di proteggere da un'esposizione potenzialmente dannosa.

Nei suoi modelli di pesce zebra, Freeman è in grado di esaminare la neurotossicità e altri esiti negativi per la salute come il cancro nella speranza di una migliore comprensione e, in definitiva, di prevenire l'esposizione a contaminanti ambientali.

"Per i dati sulla tossicità, storicamente abbiamo esaminato le alte concentrazioni per identificare i meccanismi, ma stiamo scoprendo che non è necessariamente l'approccio migliore. Quello che stiamo scoprendo è che quando abbassiamo le concentrazioni, a volte vediamo diversi esiti negativi per la salute, " ha detto Freeman. "Stiamo cercando di capire il vero significato di ciò a cui siamo esposti oggi in modo da poter avere una migliore comprensione di ciò che tale esposizione significa per noi".