Introduzione

Alghe tossiche

Negli ambienti acquatici, laghi, bacini artificiali, mari e oceani, il primo livello della catena alimentare è rappresentato principalmente da organismi costituiti da un'unica cellula (unicellulari), alghe o cianobatteri (indicati in passato come alghe verdazzurre, anche se in realtà si tratta, come dice il loro nome, di specie batteriche), che possono vivere liberamente in acqua (fitoplancton) o stare sul fondo in aree poco profonde, ove vi sia sufficiente luce per la fotosintesi (fitobentos). Circa il 2% delle specie conosciute può rappresentare un pericolo per la salute dell’ambiente, degli animali e dell'uomo.

I motivi sono di diversa natura:

  • produzione di sostanze tossiche o tossine, in alcuni casi anche mortali per gli altri organismi incluso l'uomo
  • crescita e densità esagerate, tanto da formare una spessa patina sulla superficie dell'acqua (fioriture) e da colorare l'acqua in cui crescono. Durante le fioriture, le alghe possono ostruire le branchie dei pesci, causandone la morte per asfissia, ma morti massicce di organismi acquatici possono più frequentemente essere causate dalla diminuzione dell'ossigeno disciolto nell'acqua durante la decomposizione delle cellule morte. Si possono anche formare accumuli di masse maleodoranti sulle spiagge che, anche in assenza di tossicità, creano disagi alla popolazione residente sulle rive dei laghi interessati o sulla costa, causando anche importanti danni economici in aree turistiche

Durante gli ultimi quarant'anni si è verificato un aumento significativo, su scala mondiale, delle fioriture di alghe, comprese quelle tossiche (vale a dire quelle specie che producono tossine).

I fattori alla base della diffusione delle alghe sono molti. Alcuni sono naturali, come la dispersione di specie di alghe da parte di correnti e tifoni in grado di spostare masse di sedimenti contenenti cisti (cellule resistenti).

Molti altri, legati ad attività dell'uomo (antropiche) come lo scarico delle acque di galleggiamento delle navi da un mare all'altro, l'importazione di molluschi per l'acquacoltura, la costruzione di grandi impianti di acquacoltura in aree costiere. I fattori legati alle attività umane, inoltre, contribuiscono al fenomeno dell'eutrofizzazione, vale a dire alla presenza di livelli molto alti di nutrienti, come il fosforo e l'azoto, che stimolano la crescita delle alghe.

Un ruolo è infine svolto dai cambiamenti climatici, per l'aumento della temperatura negli oceani, la variazione dell'acidità delle acque e la maggior frequenza di eventi estremi come alluvioni e siccità.

Molte alghe marine, e le tossine che producono, sono conosciute da tempo ed erroneamente si pensa che interessino solo l'area tropicale. Anche se in passato la maggior parte delle segnalazioni ha riguardato quella zona geografica, negli ultimi anni sempre più frequentemente il fenomeno delle fioriture di alghe ha interessato le aree temperate, inclusa l'Europa.

Le tossine prodotte causano vari tipi di disturbi per la salute umana, sia a causa del contatto associato ad attività di balneazione, attività sportive e ricreative in genere svolte in acqua, sia a causa dell'ingestione di organismi marini che si nutrono delle alghe e accumulano le tossine, risultando così contaminati.

Durante le fioriture, infatti, pesci, molluschi e crostacei che filtrano l’acqua e/o si cibano di alghe possono accumulare le tossine al loro interno, senza mostrare apparenti danni, e risultare comunque tossici per i consumatori.

La presenza nei prodotti ittici di alcune tra le tossine più note è monitorata per legge in molti Paesi (inclusa l'Italia) fin dagli anni 70 e 90 del secolo scorso. Inoltre, nel 2009 l'EFSA ha stabilito la quantità che può essere consumata nell'arco di 24 ore senza rischi apprezzabili per la salute (la cosiddetta dose acuta di riferimento) per varie tossine (acido okadaico, azaspiracidi, yessotossine, saxitossine, pectenotossine e acido domoico) prodotte da alghe diverse.

Relativamente agli effetti associati alla balneazione, il caso più noto in Italia è quello avvenuto nel 2005 in Liguria, quando per la prima volta circa 200 persone ebbero problemi di salute dopo aver frequentato la spiaggia antistante Genova. Il caso fu ampiamente riportato dalla stampa locale e nazionale sia per il numero di persone coinvolte, sia perché furono necessari alcuni giorni prima che l'Agenzia Regionale per la Protezione dell’Ambiente della Liguria (ARPAL) concludesse le analisi e si potesse ipotizzare che la causa dei disturbi potesse essere la fioritura di una alga nota come Ostreopsis ovata.

Ostreopsis ovata

Ostreopsis ovata è una micro-alga marina che vive in acqua, dolce o salata, a stretto contatto con il fondale o fissata a un supporto solido come uno scoglio (bentonica) ed è tipica delle zone tropicali e subtropicali.

Questo tipo di alghe ha dimensioni comprese tra i 30 e i 70 micrometri, è quindi invisibile a occhio nudo. In particolari condizioni climatiche, però, prolifera fino a formare ampie chiazze bruno-rossastre ben riconoscibili in mare.

Cresce in zone costiere poco profonde sulla superficie di macro-alghe bentoniche rosse e brune e su fondi rocciosi.

È comparsa nel Mediterraneo intorno al 1970; fioriture di O. ovata sono state segnalate in Italia a partire dal 1989. Dall'inizio degli anni 2000 si sono verificati diversi casi di disturbi alla salute dei bagnanti in varie zone costiere italiane, francesi e spagnole, ma il caso più importante è stato sicuramente quello che ha colpito la Liguria, in prossimità di Genova.

Nel 2005, infatti, circa 200 persone che avevano frequentato le spiagge e il litorale hanno manifestato disturbi respiratori, irritazione agli occhi, irritazione delle vie aeree superiori, tosse e febbre. Anche se la maggior parte dei casi si sono risolti spontaneamente dopo poche ore, in molti furono ricoverati in ospedale per 1-3 giorni. Dopo questo caso, la stampa ha continuato a monitorare e segnalare anche altri episodi di fioriture dell'“alga tossica” avvenuti negli anni successivi.

Il numero delle persone con disturbi riconducibili all'alga tossica, comunque, continua a diminuire, anche grazie al controllo esercitato dalle strutture responsabili regionali, aiutate da linee guida sulla gestione del rischio associato alle fioriture di Ostreopsis ovata nelle coste italiane, emanate dal Ministero della Salute nel maggio 2007, proprio a seguito dell'episodio ligure, e aggiornate nel 2014 dall'Istituto Superiore di Sanità.

Con rare eccezioni, da diversi anni quasi tutte le coste italiane sono interessate nella stagione estiva da fioriture di O. ovata che raggiungono le densità maggiori tra luglio e ottobre, a seconda delle regioni.

Aree protette e poco profonde, quali baie semichiuse, insenature, zone collocate dietro barriere frangiflutti, sono maggiormente a rischio di fioriture e presentano abbondanze più elevate rispetto alle zone esposte al moto ondoso, a causa dello scarso movimento dell'acqua (idrodinamismo).

Affinché Ostreopsis ovata fiorisca alle nostre latitudini è necessario, inoltre, che si verifichino alcune condizioni:

  • tempo stabile per diversi giorni, alta pressione atmosferica
  • moto ondoso ridotto, mare calmo, acqua stagnante per la protezione dovuta a scogliere naturali o artificiali
  • temperatura dell’acqua relativamente elevata, 25 °C o più

Durante le fioriture l'acqua diventa torbida e si possono vedere dei filamenti o degli aggregati mucillaginosi o delle schiume di colore brunastro che galleggiano.

Ostreopsis ovata produce una serie di tossine, chiamate ovatossine, e una percentuale molto bassa di palitossina, tutte chimicamente simili fra loro (indicate spesso come gruppo di tossine palitossina-simili).

Le palitossine prodotte nelle regioni tropicali da coralli del genere Palythoa (da cui il nome) hanno dato luogo ad avvelenamenti anche mortali in seguito al consumo di organismi marini contaminati, mentre nel Mediterraneo tali effetti non sono mai stati riportati. Questo perché, nonostante la similitudine chimica, i dati finora disponibili, anche se limitati, suggeriscono che le ovatossine siano molto meno tossiche delle palitossine.

Non sono noti neanche casi di intossicazione umana a seguito di ingestione di acqua durante le attività di balneazione, ma sono state segnalate morti massicce di molte specie di organismi acquatici, o come conseguenza delle tossine o per le condizioni di assenza di ossigeno (anossia) causate dalla grande massa formata dalle alghe.

Come si può essere esposti alla tossina prodotta da O. ovata?

Le principali vie di esposizione alle ovatossine sono:

  • contatto con la pelle, attraverso attività come il nuoto o il gioco in acqua
  • inalazione, respirando piccole goccioline di aerosol formate da particelle di alghe trasportate dall'aria. Questa via di esposizione può coinvolgere non solo i bagnanti propriamente detti ma anche chi sosta o passeggia in prossimità della spiaggia e/o sul lungomare, come è avvenuto nel caso di Genova
  • ingestione, mangiando cibo o bevendo acqua contaminati. In questo ultimo caso anche bevendo accidentalmente acqua mentre si nuota o si gioca in acqua o si cade da una imbarcazione. Per quanto riguarda l'ingestione, si ribadisce che nonostante alcuni pesci o crostacei, come sardine, acciughe e granchi, parte integrante della dieta mediterranea, possano accumulare la tossina in alte concentrazioni, finora non sono stati riportati nel bacino del Mediterraneo effetti associati all'ingestione di prodotti ittici da essa contaminati

Sintomi ed effetti sulla salute

Fino ad oggi effetti sulla salute umana sono stati osservati solo durante fioriture molto intense di Ostreopsis ovata, in presenza di vento forte verso riva e mareggiate, probabilmente a causa dell'inalazione delle goccioline trasportate dal vento (aerosol).

Bagnanti o persone che stazionavano lungo il litorale hanno presentato segni e disturbi (sintomi) che includono:

In genere, questi disturbi regrediscono spontaneamente dopo 24-72 ore senza ulteriori complicazioni, in meno di 12 ore a seguito di somministrazione sotto la supervisione e la prescrizione di un medico di farmaci anti-infiammatori non steroidei.

Nel caso in cui i disturbi si aggravino dopo l'allontanamento dalla spiaggia, è opportuno recarsi al pronto soccorso.

Non sono state ancora segnalate complicazioni gravi associate all'intossicazione da questa alga.

Negli ambienti marino-costieri l'esposizione alle tossine delle alghe può avvenire anche mangiando molluschi, pesci e crostacei che le abbiano accumulate. Tuttavia, nel Mediterraneo intossicazioni dovute a tali fenomeni non sono mai state riportate.

Diagnosi

L'accertamento (diagnosi) di disturbi dovuti alle tossine prodotte da Ostreopsis ovata è principalmente legato all'osservazione della loro comparsa in concomitanza con l'esposizione alle fioriture dell'alga.

Nelle linee guida dell'Istituto Superiore di Sanità (ISS, 2014) viene proposta una definizione di "caso" per ognuna delle tre vie di esposizione alle tossine palitossine-simili, anche se durante la balneazione sono interessate più vie di esposizione, e i disturbi descritti potrebbero presentarsi anche contemporaneamente.

Molto brevemente, si ha un “caso” quando si presentano almeno due dei seguenti disturbi descritti per ogni via di esposizione:

  • intossicazione orale, malessere generale, sintomi gastro-intestinali, dolori muscolari, crampi muscolari e debolezza agli arti, modeste alterazioni della funzione cardiaca, problemi respiratori con potenziale successiva colorazione blu delle mucose (cianosi)
  • esposizione cutanea, dermatite con comparsa di rilievi, bollicine e/o macchie rosse sulla pelle (maculo-papulare e/o eritematosa) arrossamento sulla pelle di tutto il corpo anche in assenza di contatto, intorpidimento e debolezza agli arti, vertigini, dolori muscolari, dolore al torace, difficoltà respiratorie, febbre, disturbi neurologici
  • esposizione inalatoria, tosse, raffreddore, naso che cola (rinorrea), dolore alla faringe (faringodinia), difficoltà della respirazione (dispnea), febbre (maggiore o uguale a 38°C), mal di testa, lacrimazione, nausea/vomito, arrossamento cutaneo (rash)

Un presupposto fondamentale è che la persona sia stata esposta all'alga Ostreopsis ovata e/o alle tossine (deve aver frequentato nelle 24 ore precedenti zone litoranee o svolto attività di pesca amatoriale o professionale e/o ricreative in zone interessate da fioriture di O. ovata). Se si verificano casi potenziali senza la segnalazione di una fioritura nella zona, è necessario allertare le strutture territoriali per una verifica. Nel caso in cui l'intossicazione sia causata dal consumo di prodotti ittici, che potrebbero non essere locali, è necessario comunque allertare le autorità sanitarie locali, per una verifica.

Terapia

In genere i disturbi provocati dall'esposizione a Ostreopsis ovata regrediscono spontaneamente dopo 24-72 ore senza ulteriori complicazioni; i farmaci (sempre prescritti dal medico) possono alleviare eventuali malesseri o accelerare il recupero.

A volte basta addirittura che le persone si spostino di alcune decine di metri dalla spiaggia, per eliminare o attenuare i disturbi. Questa raccomandazione è valida soprattutto per le persone già affette da altri tipi di disturbi respiratori, come, ad esempio, l'asma.

Nel caso in cui, invece, i disturbi rimangano o si aggravino anche dopo l'allontanamento dalla spiaggia, è opportuno recarsi al pronto soccorso.

Prevenzione

Con l'entrata in vigore del decreto 30 marzo 2010, in Italia è diventato obbligatorio effettuare monitoraggi in aree a rischio di comparsa dell'alga Ostreopsis ovata e di altre alghe potenzialmente tossiche.

Le Agenzie Regionali per la Protezione Ambientale (ARPA) devono effettuare ogni anno delle indagini nei litorali marini dove già si è evidenziata la presenza di queste alghe in modo da tenere sotto controllo il fenomeno e, nel caso, avvertire tempestivamente i comuni e le Aziende Sanitarie Locali (ASL) di competenza.

Il Ministero della Salute, nel maggio 2007, ha prodotto delle linee guida sulla gestione del rischio associato alle fioriture dell'alga Ostreopsis ovata nelle coste italiane. Tali linee guida sono state aggiornate nel 2014 dall'ISS e nel 2018 sono state integrate nella normativa sulle acque di balneazione.

Per attenuare i possibili effetti dannosi legati al contatto con le microalghe tossiche e per ridurre il rischio di chiusure ingiustificate delle aree di balneazione, è necessario monitorare la densità dell'alga e intraprendere diverse azioni a seconda della densità della fioritura.

Il controllo viene effettuato ispezionando visivamente i luoghi più adatti alle fioriture, o quelli in cui si sono già verificate, e con l'attività di monitoraggio (prelievo e analisi periodica di campioni di acqua).

Sono state individuate tre fasi in base alle quali stabilire la frequenza del monitoraggio e le azioni da intraprendere da parte delle autorità preposte: fase di routine, allerta ed emergenza.

La definizione delle fasi si basa su una combinazione di densità delle cellule dell'alga, di condizioni meteorologiche e marine che favoriscano la formazione delle fioriture e di formazione di aerosol formato da piccole particelle di alga.

Nella fase di routine, il monitoraggio si esegue da giugno a settembre ogni 15 giorni e, se la densità delle cellule è inferiore a 10.000-30.000 cellule per litro, i rischi sanitari sono trascurabili e non ci sono azioni da intraprendere. Nel caso di fioriture o se ci fossero segnalazioni di possibili effetti (fenomeni di irritazione della pelle e degli occhi, comunque in numero limitato e reversibili entro poche ore) si dovrà intensificare il monitoraggio e le autorità dovranno avviare le necessarie misure di prevenzione sanitaria e le attività previste nella fase di allerta.

Durante la fase di allerta la popolazione deve essere informata sui possibili rischi per la salute e dovrebbe essere anche fornita adeguata informazione ai pescatori professionali e amatoriali circa i rischi associati al contatto della pelle (ad esempio, manipolazione delle reti e raccolta di molluschi, soprattutto in presenza di ferite) e con il consumo di prodotti ittici raccolti nell'area interessata dalla fioritura.

Potrebbero essere sconsigliate attività ricreative che danno luogo a formazione di aerosol nelle aree delimitate quali, ad esempio, moto d'acqua, sci nautico, windsurf, canottaggio, ecc.

Scatta la fase di emergenza se la densità delle alghe continua ad aumentare, se si formano in superficie schiume galleggianti e le condizioni climatiche favoriscono la formazione di aerosol (venti forti da mare e mareggiate), se sono stati segnalati e confermati casi di effetti sanitari associabili all'esposizione all'Ostreopsis ovata (dermatiti, congiuntiviti, disturbi alle alte vie respiratorie).

Durante la fase di emergenza esiste il rischio di effetti più gravi derivanti dall'ingestione involontaria o accidentale di acqua, pertanto di deve procedere a:

  • definire l’estensione dell’area interessata dalla fioritura
  • attivare il piano di sorveglianza sanitaria
  • intensificare la frequenza delle osservazioni e il monitoraggio delle tossine totali e disciolte in acqua
  • determinare le tossine nei prodotti ittici
  • informare le autorità sanitarie, per le opportune misure di gestione
  • informare il cittadino, e prevenire esposizioni pericolose con segnaletica sulla spiaggia, bollettini, sistemi informativi locali, opuscoli, ordinanze e comunicazione di queste attività al Ministero della Salute e al Ministero dell’Ambiente e della Tutela del Territorio e del Mare.

Si ritiene necessario, da parte del Sindaco, vietare la balneazione e altre attività ricreative e sarebbe anche opportuno procedere alla quantificazione delle tossine nell'aerosol.

Cosa fare in caso di fioritura non segnalata

Nel caso ci si trovi in presenza di una fioritura non segnalata, con formazioni filamentose o mucillaginose, bisogna:

  • evitare l’attività di balneazione o ricreativa in quell’area
  • non sostare sulla spiaggia, in caso di vento forte dal mare che può trasportare aerosol contenente alghe o frammenti cellulari, finchè non cambiano le condizioni metereologiche
  • non mangiare molluschi, raccolti personalmente nella zona della fioritura
  • segnalare l’evento ai gestori della spiaggia (se privata) o all’ARPA di zona, affinché vengano messe in atto tutte le misure precauzionali descritte
  • allontanarsi dall’acqua e dall’area esposta per qualche ora, in caso di irritazione degli occhi o della pelle, affinché i disturbi regrediscano spontaneamente. In caso di persistenza, si consiglia di recarsi presso il pronto soccorso più vicino

Le palitossine e gli acquari

Le palitossine sono una famiglia di circa 20 composti, fra cui la palitossina prodotta da coralli tropicali del genere Palythoa (P. toxica e P. tuberculosa) da cui prende il nome. Tale tossina è stata isolata nel 1971 alle Hawaii; le ovatossine sono alcune delle varianti, prodotte da Ostreopsis ovata. Ogni tossina della famiglia presenta delle caratteristiche tossicologiche diverse: la palitossina è riconosciuta come una delle sostanze marine più tossiche, mentre al momento attuale gli studi disponibili suggeriscono che le ovatossine sono molto meno tossiche della palitossina e di altre varianti.

La palitossina è resistente alle alte temperature, quindi non viene denaturata con la bollitura o altri tipi di cottura. Infatti, casi di intossicazioni da palitossina, anche mortali, si sono verificati nelle zone tropicali e subtropicali in seguito al consumo di pesci e crostacei contaminati.

La palitossina agisce alterando il funzionamento di una pompa, situata sulla membrana della cellula, che controlla il passaggio del sodio e del potassio attraverso la membrana stessa, una funzione fondamentale per la trasmissione dell'impulso nervoso.

I disturbi che provoca la palitossina all'inizio colpiscono l'apparato gastrointestinale e includono:

Successivamente causa:

  • bruciore/formicolio alla bocca o alla gola
  • contrazioni del muscolo scheletrico e cardiaco
  • problemi cardiovascolari
  • distruzione dei globuli rossi (emolisi)

Nei casi mortali, si sono verificati anche convulsioni e delirio.

Per ridurre il rischio di intossicazione a seguito di ingestione di organismi contaminati, l'EFSA (l'autorità europea per la sicurezza alimentare) ha determinato un limite massimo, protettivo per la salute dei consumatori, di contenuto per le palitossine nella polpa assumendo il consumo di 400grammi di prodotto, (EFSA, 2009). Si fa presente che per le ovatossine prodotte da Ostreopsis ovata nelle acque del Mediterraneo non ci sono ancora dati sufficienti a stabilire questi limiti.

Oltre che nelle acque delle zone tropicali, si può venire in contatto con la palitossina anche nelle nostre case ogniqualvolta sia presente un acquario marino contenente coralli zoantidi, tra cui la specie Palythoa che si ritiene produca e contenga più tossina. In Europa e anche in Italia si sono avute segnalazioni di effetti sulla salute in addetti ai lavori e hobbisti a contatto con i coralli, soprattutto durante la pulizia di acquari.

I casi più frequenti riguardano l’inalazione del vapore proveniente dalla bollitura in acqua dolce di rocce di acquario durante la pulizia degli acquari stessi: le persone coinvolte hanno accusato tosse, difficoltà respiratorie e dolori toracici che, in alcuni casi, hanno determinato il ricovero in ospedale. In Olanda è rimasta intossicata un'intera famiglia: sono state necessarie terapie con ossigeno e farmaci anti-infiammatori per periodi prolungati prima della scomparsa definitiva dei vari disturbi (da 1 a 3 mesi). Sono stati riportati anche casi di leggera intossicazione causata dall'inalazione di aerosol prodotto dall'aeratore, quando la tossina prodotta dal corallo era sciolta in acqua. Inoltre, sono stati osservati effetti agli organi interni, soprattutto al cuore anche in chi ha maneggiato i coralli tropicali con ferite e piccole lesioni sulle mani che hanno facilitato l’assorbimento della palitossina e l'entrata nel circolo sanguigno. In tutti i casi osservati i campioni di coralli zoantidi presenti negli acquari producevano palitossina.

Se si vogliono mantenere degli acquari con organismi tropicali, quindi, è bene sapere quali siano le specie presenti. In caso di coralli che producono palitossine (Palythoa toxica o Palythoa tubercolosa ma anche altri zoantidi), è necessario procedere alla pulizia degli acquari con una serie di cautele:

  • proteggere sempre le mani con guanti resistenti, possibilmente lunghi, per non aver contatto diretto con le tossine ed evitare di farsi piccole ferite, che favorirebbero l’assorbimento e l'entrata nel circolo sanguigno delle tossine stesse
  • indossare mascherine e occhiali protettivi
  • evitare di usare acqua calda, o peggio di bollire i coralli, per non produrre vapori tossici che potrebbero essere inalati. La palitossina si degrada in ambiente acido o basico, quindi può essere neutralizzata immergendo il corallo per 30 minuti in una soluzione di candeggina domestica (ipoclorito di sodio) maggiore o uguale allo 0,1% (1 parte di candeggina domestica in 10 parti d’acqua)

Per l'intossicazione da palitossina non esiste antidoto. Quindi, in caso di disturbi è fondamentale recarsi dal medico descrivendoli con precisione, facendo presente la possibilità di essere venuto a contatto con coralli.

Bibliografia

Funari E, Manganelli M, Testai E. Ostreopsis cf.ovata: linee guida per la gestione delle fioriture negli ambienti marino costieri in relazione a balneazione e altre attività ricreative. Roma: Istituto Superiore di Sanità; 2014. (Rapporti ISTISAN 14/19)

Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Harmful Algal Bloom (HAB) – Associated Illness (Inglese)

EFSA Panel on Contaminants in the Food Chain (CONTAM). Scientific Opinion on marine biotoxins in shellfish – Palytoxin groupEFSA Journal. 2009; 7(12): 1393 

European Food Safety Autority (EFSA). Scientific Opinion of the Panel on Contaminants in the Food Chain on a request from the European Commission on Marine Biotoxins in Shellfish – Summary on regulated marine biotoxins. EFSA Journal. 2009; 1306: 1-23  

Intergovernmental Oceanographic Commission of UNESCO. Harmful Algal Bloom Program (Inglese)

Istituto Superiore per la Protezione e la Ricerca Ambientale. L'alga Ostreopsis 

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