Aleksandrīnas biomfalārijas bioķīmiskā un histopatoloģiskā reakcija uz RIPEX (augu augšanas regulatoru)Ⅱ

3 Rezultāti

3.1. RIPEX toksicitāte

RIPEX toksicitātes rezultāti pret Biomphalaria alexandrina pēc 1 dienas norādīja, ka LC50 un LC90 vērtības bija attiecīgi 39.9 5 un 73,6 µL/L. Te LC10 un LC20 subletālās koncentrācijas bija attiecīgi 8 un 16 µL/L (1. tabula un 1. att.).

3.2. RIPEX ietekme uz oksidatīvā stresa marķieriem

RIPEX iedarbība ietekmēja SOD un GST aktivitātes un MDA līmeni B. Aleksandrīnas gremošanas dziedzerī (2. tabula). Gliemeži, kas tika pakļauti RIPEX iedarbībai ar 8 µL/L, uzrādīja nenozīmīgu SOD aktivitātes pieaugumu (p{2}}.6), salīdzinot ar kontroles gliemežiem. Tomēr B. alexandrina gliemežiem, kas tika pakļauti 16 µL/L 7 dienas, bija ievērojams SOD aktivitātes samazinājums (p=0.05). GST aktivitāte ievērojami palielinājās (p mazāka vai vienāda ar 0, 001) pēc abu koncentrāciju iedarbības. Vislielākais pieaugums tika novērots gliemežiem, kas tika pakļauti 16 µL/L 1 dienu (39,7±3,2 U/mg), un lielākā vērtība pie koncentrācijas 8 µL/l bija (33,7±1,7 U/mg) pēc 7 dienām, salīdzinot ar kontroles grupā 17,1±3,6 U/mg (pēc 1 dienas) un 22,6±1,3 V/mg (pēc 7 dienām).

Noklikšķiniet, lai pārbaudītu testosterona ieguvumus

Atkarībā no laika intervāliem 7 dienu iedarbība izraisīja ievērojamu pieaugumu (p=0.0{{20}}3). Dažādu RIPEX koncentrāciju iedarbība izraisīja ievērojamu MDA līmeņa paaugstināšanos (p mazāku vai vienādu ar 0,04). Koncentrācija 8 µL/L palielināja MDA līmeni (45,06±4,1), salīdzinot ar kontroli (16,4±2,1). Atkarībā no iedarbības laika MDA līmenis bija 45,06±4,1 un 56,1±0,7 nmol/g koncentrācijās, attiecīgi 8 un 16 µL/L, salīdzinot ar 13,5±0,7 nmol/g kontrolei (2. tabula).

3.3. RIPEX ietekme uz steroīdo hormonu aktivitāti

16 µL/L iedarbība izraisīja būtisku testosterona koncentrācijas pieaugumu (52,6±2,5 nmol/L) (p=0,002), salīdzinot ar kontroli (34,6±2,3 nmol/L). Lai gan koncentrācija 8 µL/L RIPEX izraisīja ievērojamu testosterona pieaugumu (p=0.005) pēc 3 dienu iedarbības, salīdzinot ar 16 µL/L. Atkarībā no laika intervāliem nav nekādas nozīmes, izņemot būtisku testosterona koncentrācijas samazināšanos, kas notika pēc 7 iedarbības dienām (19,6±2 nmol/L) (p=0.003), salīdzinot ar 3 dienām (47,3±2 nmol/L). 6 nmol/L). Attiecībā uz estradiolu tika novērots ievērojams hormona koncentrācijas pieaugums (p=0.003) pēc 3 dienu ilgas iedarbības līdz 16 µl/L (73,6±3,5 pg/mL, salīdzinot ar kontroli (43,3 pg/mL) un 7 dienas 8 µL/L (56,3±1,5 pg/mL salīdzinājumā ar kontroli (50,3±5,6 pg/mL)) (2. att., b).

3.4. RIPEX ietekme uz imūnpotenciālajiem enzīmiem

B. Aleksandrīnas iedarbība uz divām RIPEX koncentrācijām izraisīja būtisku MPO enzīma aktivitātes pieaugumu (3.a att.) atkarībā no iedarbības laika 3 dienās (p=0.0{) {35}}4) un 7 dienas (p=0.01). 8 µL/L RIPEX iedarbība ievērojami palielināja MPO aktivitāti (55,3±4,8 mU/mg proteīna (p=0,004), salīdzinot ar 15,4 ± 1,2 mU/mg kontrolei. Savukārt 16 µL/l gliemežu aktivitāte bija (53,03±2,3 mU/mg proteīna un 73,9±2,8 mU/mg proteīna, p mazāka vai vienāda ar 0,05). Arī koncentrācija 16 µL/L izraisīja būtisku pieaugumu (p=0 0,05) aktivitātē, salīdzinot ar 8 µL. Abas koncentrācijas (8 un 16 µL/L) visu laiku ievērojami palielināja (p Mazāka vai vienāda ar 0,009) ADA aktivitāti, salīdzinot ar kontroli (3.b attēls). punkti. Aktivitātes pieaugums pie 16 µL/L koncentrācijas. Atkarībā no laika intervāliem 7 dienu ekspozīcija reģistrēja ievērojamu pieaugumu, salīdzinot ar 1 dienu un 3 dienām (p mazāka vai vienāda ar 0,05). aktivitāte 7 dienās bija 27,03±14 un 74,3±1,9 U/mg proteīna

3.5 Diferenciālais hemocītu skaits

Pārbaudot hemolimfas paraugus no B. alexandrina gliemežiem, tika konstatēti trīs morfoloģiski atšķirīgi hemocītu veidi; hialinocīti, apaļi mazi un izkliedējoši hemocīti. Hialinocītus raksturo to apļveida forma, skaidra, blīva šūnu membrāna un liela kodola un citoplazmas attiecība. To raksturo liels skaits kontroles grupā (56,3±0.5, 1 diena). Mazas apaļas šūnas ir starpposma šūnas ar dažām citoplazmas granulām un bez pseidopodijas. Izkliedējošiem hemocītiem ir dažādi izmēri, ar mazu kodolu un lielām citoplazmas granulām. Tās ir fagocītiskas šūnas, jo tās var veidot maz un īslaicīgi izplatītas pseidopodijas. Divu RIPEX koncentrāciju iedarbība palielināja hemocītu skaitu, un tika novērots ievērojams granulocītu pieaugums gliemežiem, kas pakļauti 8 µL/L (p=0.02) un 16 µL/L (p{{12). }}.006) 1, 3 un 7 dienas, salīdzinot ar kontroli. (3. tabula). Ārstēšana izraisīja dažas morfoloģiskas anomālijas hemocītos, piemēram, hialinocītos ar filopodiālu pagarinājumu, deformētus granulocītus ar vakuoliem un filopodiju izplatīšanos (4. att.).

3.6. RIPEX ietekme uz gremošanas dziedzeru un ovotestis histopatoloģiju

B. Aleksandrīnas gremošanas dziedzeri sastāv no kanāliņiem, un katrs kanāls sastāv no viena kolonnu epitēlija šūnu slāņa, kas diferencētas gremošanas un sekrēcijas šūnās, kas ir izvietotas ap centrālo lūmenu (5.a att.). Caurules ir savienotas kopā ar saistaudi. RIPEX iedarbība izraisīja dažas izmaiņas, piemēram, deģenerāciju saistaudos. Gliemeži, kas pakļauti 8 µL/L, uzrādīja šūnu pūtītes, kas liecina par šūnu nāvi un lūmena aizsērēšanu. Tika novērota nesagremota pārtika (5.b–d att.). Gliemežiem, kas pakļauti 16 µL/L, tika konstatēta izklāto šūnu deģenerācija ar dažām patoloģiskām pazīmēm, piemēram, vakuolāciju un lūmena paplašināšanos. Caurulīte kļuva bojāta, deformēta un nekrotiska (5.e, f att.).

Kontroles B. alexandrina gliemežu olšūnas sastāv no vairākiem acini, ko savieno saistaudi. Katrs acinus ir izklāts ar dīgļu epitēliju, kas sastāv no dažādām spermatogonijas un oogonijas stadijām. Tie atšķiras primārajos, sekundārajos un vienā vai divos nobriedušos oocītos (oogonia). Nobrieduši spermatozoīdi atrodas grupās acinusa iekšpusē (6.a attēls). Atklāto gliemežu olšūnas histoloģiskā struktūra mainījās pēc 7 dienu ilgas iedarbības ar RIPEX. Gliemežiem, kas pakļauti 8 µL/L, tika novērots pieaugošs spermatozoīdu, nekrotisku spermatozoīdu skaits un atrofija. Liela bija arī vīriešu vai sieviešu gametocītu deformācija un acini deģenerācija. Arī 16 µL/L iedarbība padarīja acini deģenerētus un palielināja nekrozi (6.b–e att.).

4 Diskusija

PGR tiek plaši izmantots lauksaimniecības praksē. Šīm vielām ir daudz kaitīgas ietekmes uz dzīviem organismiem. Šī pētījuma mērķis bija novērtēt RIPEX (organofosfora pesticīds, kas satur etefonu, kas satur 48 procentus etefona kā aktīvās sastāvdaļas un 52 procentus inertu sastāvdaļu) toksikoloģisko ietekmi. RIPEX toksicitātes testi ar B. Aleksandrīnu norādīja, ka 1-dienas LC50 un -LC90 vērtības bija attiecīgi 39,95 un 73,6 µl/L.

Šos rezultātus apstiprināja [54], kas pierādīja EC50 vērtību etefonam pret Daphnia magna embrijiem (125 mg/l pēc 48 stundu ilgas iedarbības). Šķiet, ka šis pesticīds ir toksiskāks biomfalārijai nekā citi fosfororganisko savienojumu preparāti, piemēram, hlorpirifoss (LC50 9.6 mg/L; [30] un profenofoss (LC50 1.10 mg/L; [10]). .

Pastāv homeostāze starp skābekļa brīvo radikāļu veidošanos un antioksidantu molekulu veidošanos normālos fizioloģiskos apstākļos [23]. Nelīdzsvarotību starp antioksidantu un oksidantu sistēmām sauc par oksidatīvo stresu [32]. Gan eikariotos, gan prokariotos superoksīda dismutāze (SOD) un glutationa S-transferāzes ir būtiski antioksidantu enzīmi, kas var noņemt pārāk daudz skābekļa no brīvajiem radikāļiem un pasargāt organismu no oksidatīviem bojājumiem [34, 38].

Viņi arī piedalās vairāku ksenobiotiku detoksikācijā [8, 15]. Šis pētījums atklāja, ka B. alexandrina gliemežu pakļaušana subletālai RIPEX 48% EK koncentrācijai traucēja atklāto gliemežu antioksidantu aktivitāti. Akūtai iedarbībai (24 h) ir tendence samazināt kopējo SOD un GST aktivitāti gliemežiem, kam seko palielināšanās pēc 3 dienu iedarbības un strauja inhibīcija pēc 7 dienu iedarbības.

Pēc visiem ekspozīcijas periodiem MDA līmenis bija ievērojami augstāks atklātajiem gliemežiem, salīdzinot ar kontrolēm. Šie rezultāti liecina par oksidatīvā stresa stāvokli gliemežos, ko izraisa RIPEX iedarbība. Gliemeži piedzīvoja pēkšņu enzīmu aktivitātes samazināšanos pēc 1 dienas iedarbības un mēģināja to kompensēt, pārmērīgi ražojot fermentus pēc 3 dienu iedarbības. Tomēr līdz 7. iedarbības dienai gliemeži nespēja pārvarēt pārmērīgo reaktīvo skābekļa sugu veidošanos, kas izpaužas kā MDA līmeņa paaugstināšanās (lipīdu peroksidācija), kas izraisa antioksidantu enzīmu ražošanas kavēšanu. MDA ir viena no galvenajām lipīdu peroksidācijas ietekmēm, un tai ir spēja traucēt jonu apmaiņu šūnu membrānā, mainīt jonu caurlaidību un ietekmēt enzīmu darbību [9].

RIPEX 48 procentu EK izraisītā oksidatīvā stresa mehānisms biomfalārijā var atšķirties no citiem fosfororganiskajiem pesticīdiem. Tas izraisīja enzīmu inhibīciju tikai pēc 7 dienu iedarbības. Tomēr, piemēram, hlorpirifoss izraisīja SOD aktivitātes palielināšanos un GST aktivitātes samazināšanos B. Alexandrina neilgi pēc 1 dienas iedarbības [30]. Testosteronam un estradiolam ir izšķiroša nozīme B. alexandrina gliemežu reprodukcijā [20, 45]. Šo hormonu izmaiņas var izmantot kā ķīmiskās toksicitātes beigu punktu [14]. RIPEX 48 procenti EC izraisīja B. alexandrina gliemežu hormonālos traucējumus.

Gliemeži, kas tika pakļauti 16 µL/L, uzrādīja ievērojamu testosterona līmeņa paaugstināšanos pēc 3 dienu ilgas iedarbības. Tomēr RIPEX samazināja hormonu līmeni gliemežiem, kas pakļauti 8 µL/l pēc 1 un 3 dienu ilgas iedarbības. Runājot par estradiolu, hormonam ir tendence palielināties atklātajos gliemežos. Tomēr visievērojamākais pieaugums tika novērots gliemežiem, kas pakļauti 16 µL/L pēc 3 dienu ilgas iedarbības. Tāpēc RIPEX var iedarboties uz B. alexandrina gliemežiem endokrīnās sistēmas traucējumus. Par līdzīgiem atklājumiem ziņoja arī Ibrahims un Huseins [30], kuri ziņoja par ievērojamu gan testosterona, gan estradiola līmeņa paaugstināšanos pēc B. Aleksandrīnas pakļaušanas subletālai hlorpirifosa koncentrācijai 48% EK. Tomēr citas agroķīmiskās vielas, piemēram, oksifluorfēna (24 procenti EK) herbicīds, pēc divu nedēļu ilgas iedarbības samazināja testosterona un 17-estradiola līmeni B. Aleksandrīnā [31]. Mieloperoksidāze (MPO), kas pārvērš H2O2 par hipohlorskābi (HOCl), kas ir spēcīga antibiotika, bieži tiek uzskatīta par ROS izraisītas citotoksicitātes stūrakmeni, un ir pārliecinoši pierādījumi, ka gliemju hemocītu MPO aktivitāte ir salīdzināma ar zīdītāju fagocītu aktivitāti [22]. , 44, 49]. Adenozīna deamināzei (ADA) ir svarīga loma mugurkaulnieku un bezmugurkaulnieku, tostarp biomfalārijas gliemežu, imūnsistēmā [51].

Tās trūkums ir saistīts ar kombinētu imūndeficīta slimību [25]. B. Alexandrina iedarbība uz 8 un 16 µL/L RIPEX izraisīja ievērojamu MPO un ADA enzīmu aktivitātes pieaugumu gliemežu gremošanas dziedzeros pēc 3 un 7 iedarbības dienām. Šķiet, ka fermentu aktivitātes palielināšanās ir atkarīga no laika un saskaņošanas. Gremošanas dziedzeri ir primārā vieta gliemeņu ķīmisko piesārņotāju metabolismam [46]. Šo enzīmu palielināšanās liecina par B. Aleksandrīnas imunoloģisku reakciju uz RIPEX toksicitāti, jo, piemēram, MPO var pārvērst piesārņotājus brīvajos radikāļos, izmantojot atsevišķu elektronu abstrakcijas [41], kas var izraisīt redokscikla notikumus, kas rada oksiradikāļus un, iespējams, ierosina. lipīdu peroksidācija [36].

Gliemeži galvenokārt paļaujas uz šūnu izraisītu citotoksicitāti, lai atbrīvotos no iebrūkošajiem objektiem [5, 53]. Vislabāk pētītās gliemežu aizsardzības šūnas ir hemocīti. Hemocīti progresē no mazām, noapaļotām, agranulārām šūnām uz lielām, granulētām, izkliedējošām šūnām, izmantojot starpposma fāzes [6, 53]. Granulētie hemocīti pārsvarā fagocitē svešas vielas [28]. Divu RIPEX 48% EC koncentrāciju iedarbība palielināja hemocītu skaitu. Hialinocīti parādījās ar vakuoliem paraugos, kas savākti no atklātiem gliemežiem. Tika novērots ievērojams granulocītu pieaugums, kas liecina par gliemeža šūnu imūnās atbildes palielināšanos, lai apstrīdētu RIPEX toksicitāti. Ibrahims un Huseins [30] parādīja, ka B. Aleksandrīnas iedarbībai uz hlorpirifosu bija negatīva ietekme uz atklāto gliemežu morfoloģiju un kopējo hemocītu skaitu.

Turklāt gaismas mikroskopija atklāja, ka dažiem hialinocītiem bija sarukuši kodoli, nepilnīga šūnu dalīšanās un pseidopodiju veidošanās. Šī ietekme uz B. Aleksandrīnas hemocītu skaitu un morfoloģiju negatīvi ietekmē gliemežu imunitāti, jo šie organismi lielā mērā ir atkarīgi no hemocītiem, lai aizsargātu pret svešķermeņiem. B. Aleksandrīnas gremošanas dziedzeru histopatoloģiskie pētījumi parādīja, ka RIPEX iedarbība 7 dienas izraisīja dažas patoloģiskas izmaiņas, piemēram, saistaudu deģenerāciju, šūnu izdalīšanos un izklāto šūnu deģenerāciju lūmenā. Gremošanas kanāliņi kļuva bojāti, deformēti un nekrotiski. Histopatoloģija ir svarīgs beigu punkts, novērtējot patoloģiskās izmaiņas ūdensdzīvniekiem, kas pakļauti piesārņotājiem [33].

Gremošanas dziedzeru augstā jutība ir tieši saistīta ar to lomu homeostāzē, piesārņotāju uzņemšanā, gremošanu, vielmaiņu un detoksikācijas procesu [24]. Novērotās sekas var būt saistītas ar tiešu RIPEX uzkrāšanos gremošanas dziedzeru šūnās vai netieši ar oksidatīvo bojājumu, ko izraisa reaktīvo skābekļa sugu (ROS) ražošana. Patiešām, ārkārtējs oksidatīvais stress ir saistīts ar audu bojājumiem, kas saistīti ar dažādiem fizioloģiskiem procesiem un vides mainīgajiem lielumiem, tostarp nekrotisku un apoptotisku šūnu nāvi [19]. Turklāt divu dažādu RIPEX koncentrāciju iedarbība 7 dienas izmainīja ovotestis histoloģisko struktūru, palielinoties nekrotisko spermu skaitam, atrofijai, vīriešu vai sieviešu gametocītu deformācijai un acini deģenerācijai. Šīs izmaiņas, visticamāk, samazinās gliemežu reproduktīvo potenciālu un līdz ar to arī to piemērotību ūdens sistēmā.

5 Secinājums

Subletālajai RIPEX 48% EC koncentrācijai bija daudzpusīga ietekme uz Biomphalaria alexandrina gliemežiem. Gliemežiem hroniska RIPEX iedarbība samazināja antioksidantu enzīmu SOD un GST veidošanos, vienlaikus palielinot MDA ražošanu, norādot uz oksidatīvā stresa stāvokli. Turklāt tam bija endokrīno sistēmu traucējoša ietekme uz gliemežiem, par ko liecina vispārējs steroīdu hormonu līmeņa pieaugums. Šķiet, ka gliemeža imūnsistēma ir neaizsargāta pret RIPEX iedarbību. Tas izraisīja ievērojamu MPO un ADA enzīmu aktivitātes pieaugumu gliemežu gremošanas dziedzeros pēc 3 un 7 dienu iedarbības, kā arī ievērojamu granulocītu palielināšanos atklātajās gliemežu grupās. Patoloģiskas anomālijas atklātajos gliemežu gremošanas dziedzeros un ovotestī bija arī RIPEX iedarbības izraisītu histopatoloģisku izmaiņu pazīmes. Šie atklājumi liecina, ka RIPEX kaitē ūdens faunai, tostarp B. Aleksandrīnai. Tus, Biomphalaria gliemežus var izmantot kā bioindikatorus vides piesārņojumam ar augu augšanas regulatoriem.

Cistanche mehānisms pastiprina testosterona efektu

Ir konstatēts, ka Cistanche paaugstina testosterona līmeni vairākos veidos. Pirmkārt, tas satur savienojumus, kas pazīstami kā ehinakozīds un akteozīds, un ir pierādīts, ka tie uzlabo luteinizējošā hormona (LH) veidošanos hipofīzē. LH stimulē Leidiga šūnas sēkliniekos ražot testosteronu. Cistanche satur arī polisaharīdus un feniletanoīdu glikozīdus, kuriem ir pierādīts, ka tiem piemīt antioksidanta un pretiekaisuma īpašības. Tas var palīdzēt samazināt oksidatīvo stresu un iekaisumu sēkliniekos, kas var pasliktināt testosterona ražošanu. Turklāt ir konstatēts, ka Cistanche palielina testosterona sintēzē iesaistīto gēnu ekspresiju un samazina enzīmu, kas noārda testosteronu, aktivitāti, piemēram, {{1} }alfa-reduktāze. Kopumā tiek uzskatīts, ka šo mehānismu kombinācija veicina Cistanche testosterona līmeni paaugstinošo iedarbību.