Біохімічні та гістопатологічні реакції Biomphalaria Alexandrina на RIPEX (регулятор росту рослин)Ⅱ

3 Результати

3.1 Токсичність RIPEX

Результати токсичності RIPEX для Biomphalaria alexandrina через 1 день показали, що значення LC50 і LC90 становили 399 5 і 73,6 мкл/л відповідно. Сублетальні концентрації Te LC10 і LC20 становили 8 і 16 мкл/л відповідно (таблиця 1 і рис. 1).

3.2 Вплив RIPEX на маркери окисного стресу

Вплив RIPEX впливав на активність SOD і GST і рівні MDA в травній залозі B. Alexandrina (табл. 2). Равлики, піддані RIPEX при 8 мкл/л, показали незначне збільшення (p=0.6) активності SOD порівняно з контрольними равликами. Проте равлики B. alexandrina, які піддавалися впливу 16 мкл/л протягом 7 днів, показали значне зниження активності СОД (p=0.05). Активність GST значно зросла (p менше або дорівнює 0,001) після впливу обох концентрацій. Найбільше збільшення спостерігалося у равликів, які піддавалися впливу 16 мкл/л протягом 1 дня (39,7±3,2 Од/мг), а найвище значення при концентрації 8 мкл/л було (33,7±1,7 Од/мг) через 7 днів, порівняно з у контрольній групі 17,1±3,6 ОД/мг (через 1 день) і 22,6±1,3 ОД/мг (через 7 днів).

Натисніть, щоб отримати переваги тестостерону

Залежно від інтервалів часу експозиція протягом 7 днів викликала значне збільшення (p=0.0{{20}}3). Вплив різних концентрацій RIPEX спричинив значне підвищення (p менше або дорівнює 0,04) рівнів MDA. Концентрація 8 мкл/л підвищувала рівень МДА (45,06±4,1) порівняно з контролем (16,4±2,1). Залежно від часу експозиції рівні МДА становили 45,06±4,1 і 56,1±0,7 нмоль/г при концентраціях 8 і 16 мкл/л відповідно, порівняно з 13,5±0,7 нмоль/г для контролю (табл. 2).

3.3 Вплив RIPEX на активність стероїдних гормонів

Вплив 16 мкл/л викликав значне підвищення концентрації тестостерону (52,6±2,5 нмоль/л) (p=0.002) порівняно з контролем (34,6±2,3 нмоль/л). Хоча концентрація 8 мкл/л RIPEX викликала значне підвищення (p=0.005) тестостерону після 3 днів впливу порівняно з 16 мкл/л. Залежно від часових інтервалів немає жодної значущості, за винятком значного зниження концентрації тестостерону, яке відбулося через 7 днів (19,6±2 нмоль/л) впливу (p=0,003) порівняно з 3 днями (47,3± 6 нмоль/л). Що стосується естрадіолу, спостерігалося значне підвищення (p=0.003) концентрації гормону після 3 днів впливу 16 мкл/л (73,6±3,5 пг/мл порівняно з контролем (43,3 пг/мл) і 7-денна експозиція до 8 мкл/л (56,3±1,5 пг/мл порівняно з контролем (50,3±5,6 пг/мл) (рис. 2, б).

3.4 Вплив RIPEX на ферменти імунного потенціалу

Експозиція B. Alexandrina двох концентрацій RIPEX спричинила значне підвищення активності ферменту MPO (рис. 3a) залежно від часу експозиції на 3 добу (p=0.0{ {35}}4) і 7 днів (p=0.01). Вплив 8 мкл/л RIPEX значно підвищив активність MPO (55,3±4,8 мОд/мг білка (p=0.004) порівняно з 15,4±1,2 мОд/мг для контролю. У той час як вплив 16 мкл/л равликів активність становила (53,03±2,3 мОд/мг білка та 73,9±2,8 мОд/мг білка, p менше або дорівнює 0,05).Крім того, концентрація 16 мкл/л викликала значне підвищення (p=0 0,05) в активності порівняно з 8 мкл. Обидві концентрації (8 і 16 мкл/л) значно підвищували (p менше або дорівнює 0,009) активність ADA порівняно з контролем (рис. 3b) за весь час балів Підвищення активності при концентрації 16 мкл/л Залежно від часових інтервалів експозиція протягом 7 днів зафіксувала значуще збільшення порівняно з 1 днем ​​і 3 днями (p менше або дорівнює 0,05). активність через 7 днів становила 27,03±14 та 74,3±1,9 Од/мг білка

3.5 Диференційне число гемоцитів

Дослідження зразків гемолімфи равликів B. alexandrina показало три морфологічно різні типи гемоцитів; гіаліноцити, круглі дрібні та розповсюджені гемоцити. Гіаліноцити характеризуються круглою формою, прозорою щільною клітинною мембраною та великим співвідношенням ядра до цитоплазми. Він представлений високим показником у контролі (56,3±0,5, 1 день). Дрібні круглі клітини є проміжними клітинами з невеликою кількістю цитоплазматичних гранул і без псевдоподій. Гемоцити, що розповсюджуються, мають різні розміри, з маленьким ядром і великими цитоплазматичними гранулами. Вони є фагоцитуючими клітинами, тому що можуть утворювати нечисленні та короткі псевдоподії. Вплив двох концентрацій RIPEX збільшив кількість гемоцитів, і спостерігалося значне збільшення гранулоцитів равликів, які зазнали впливу 8 мкл/л (p=0.02) і 16 мкл/л (p{{12). }}.006) протягом 1, 3 і 7 днів порівняно з контролем. (Таблиця 3). Лікування викликало деякі морфологічні аномалії в гемоцитах, такі як гіаліноцити з подовженням філоподії, деформовані гранулоцити з вакуолями та розповсюджені філоподії (рис. 4).

3.6 Вплив RIPEX на гістопатологію травних залоз і ovotestis

Травні залози B. Alexandrina складаються з канальців, і кожна трубочка складається з одного шару стовпчастих епітеліальних клітин, диференційованих на травні та секреторні клітини, які розташовані навколо центрального просвіту (рис. 5а). Трубочки з’єднані між собою сполучною тканиною. Вплив RIPEX викликав деякі зміни, наприклад дегенерацію сполучної тканини. Равлики, піддані впливу 8 мкл/л, показали наявність клітинних бульбашок, які вказують на загибель клітин і закупорку просвіту. Спостерігалася неперетравлена ​​їжа (рис. 5b–d). Равлики, піддані впливу 16 мкл/л, демонстрували дегенерацію вистелених клітин із деякими патологічними ознаками, такими як вакуолізація та розширення просвіту. Трубочок був пошкоджений, деформований і некротичний (рис. 5д, е).

Овотестіс контрольних равликів B. alexandrina складається з кількох ацинусів, з’єднаних сполучною тканиною. Кожен ацинус вистелений зародковим епітелієм, що складається з різних стадій сперматогоніїв і оогоніїв. Вони диференціюються на первинні, вторинні та один або два зрілі ооцити (овогонії). Зрілі сперматозоїди знаходяться групами всередині ацинуса (рис. 6а). Гістологічна структура ovotestis експонованих равликів змінилася після 7 днів впливу RIPEX. У равликів, які зазнали впливу 8 мкл/л, спостерігалося збільшення кількості сперматозоїдів, некротичних сперматозоїдів і атрофії. Деформація чоловічих або жіночих гаметоцитів і дегенерація ацинусів також були рясні. Крім того, вплив 16 мкл/л спричинив більшу дегенерацію ацинусів і посилення некрозу (рис. 6b–e).

4 Обговорення

РГР широко використовуються в сільськогосподарській практиці. Ці речовини чинять численні шкідливі дії на живі організми. Це дослідження було спрямоване на оцінку токсикологічного впливу RIPEX (фосфорорганічного пестициду, що містить етефон, який містить 48 відсотків етефону як активного інгредієнта плюс 52 відсотки інертних інгредієнтів). Аналіз токсичності RIPEX за допомогою B. Alexandrina показав, що значення LC50 і -LC90 за 1-день становили 39,95 і 73,6 мкл/л відповідно.

Ці результати були підтверджені [54], який продемонстрував значення EC50 для етефону проти ембріонів Daphnia magna (125 мг/л після 48 годин впливу). Цей пестицид здається більш токсичним для Biomphalaria, ніж інші сполуки фосфорорганічної сполуки, такі як хлорпірифос (LC50 9.6 мг/л; [30] і профенофос (LC50 1.10 мг/л; [10]). .

Існує гомеостаз між утворенням вільних радикалів кисню та виробництвом антиоксидантних молекул за нормальних фізіологічних умов [23]. Дисбаланс між антиоксидантною та окисною системами відомий як окислювальний стрес [32]. І в еукаріот, і в прокаріот супероксиддисмутаза (SOD) і глутатіон S-трансферази є ключовими антиоксидантними ферментами, які можуть видалити занадто багато кисню з вільних радикалів і захистити організм від окисного пошкодження [34, 38].

Вони також беруть участь у детоксикації ряду ксенобіотиків [8, 15]. Це дослідження показало, що вплив сублетальних концентрацій RIPEX 48% EC на равликів B. alexandrina порушує антиоксидантну активність равликів, які зазнали впливу. Гострий вплив (24 години) має тенденцію до зниження загальної активності SOD і GST у равликів, з наступним збільшенням після 3 днів впливу та різким пригніченням після 7 днів впливу.

Рівні MDA були значно вищими у равликів, які зазнали впливу, порівняно з контролем після всіх періодів впливу. Ці результати свідчать про стан окислювального стресу у равликів, спричинений впливом RIPEX. Равлики відчули раптове зниження активності ферментів після 1 дня впливу та спробували це компенсувати надмірним виробництвом ферментів після 3 днів впливу. Однак до 7-го дня впливу равлики не змогли подолати надлишкову продукцію активних форм кисню, що проявилося в підвищенні рівня MDA (перекисного окислення ліпідів), що призвело до інгібування вироблення антиоксидантного ферменту. MDA є одним з основних впливів перекисного окислення ліпідів і має здатність порушувати іонний обмін у клітинній мембрані, змінювати іонну проникність і впливати на функцію ферментів [9].

Механізм RIPEX 48% EC-індукованого окислювального стресу у біомфалярій може відрізнятися від інших фосфорорганічних пестицидів. Він викликав інгібування ферменту лише після 7 днів впливу. Проте хлорпірифос, наприклад, викликав підвищення активності SOD і зниження активності GST у B. Alexandrina незабаром після 1 дня впливу [30]. Тестостерон і естрадіол відіграють вирішальну роль у розмноженні равликів B. alexandrina [20, 45]. Зміни в цих гормонах можна використовувати як кінцеву точку хімічної токсичності [14]. RIPEX 48% EC викликав гормональний збій у равликів B. alexandrina.

Равлики, які піддалися впливу 16 мкл/л, показали значне підвищення рівня тестостерону після 3 днів впливу. Однак RIPEX знизив рівень гормонів у равликів, які зазнали впливу 8 мкл/л через 1 і 3 дні впливу. Щодо естрадіолу, гормон має тенденцію до підвищення у равликів, які піддалися впливу. Однак найбільш помітне збільшення спостерігалося у равликів, які піддалися впливу 16 мкл/л після 3 днів впливу. Таким чином, RIPEX може мати ендокринну дію на равликів B. alexandrina. Подібні висновки також повідомили Ібрагім і Хусейн [30], які повідомили про значне підвищення рівнів як тестостерону, так і естрадіолу після впливу на Б. Александріну сублетальних концентрацій хлорпірифосу 48 відсотків EC. Однак інші агрохімікати, такі як гербіцид оксифлуорфен (24% EC), знизили рівні тестостерону та 17-естрадіолу в B. Alexandrina після двох тижнів впливу [31]. Мієлопероксидаза (MPO), яка перетворює H2O2 на хлорноватисту кислоту (HOCl), потужний антибіотик, часто вважається наріжним каменем опосередкованої АФК цитотоксичності, і є переконливі докази того, що гемоцити молюсків мають активність MPO, яку можна порівняти з активністю фагоцитів ссавців [22]. , 44, 49]. Аденозиндезаміназа (ADA) відіграє важливу роль в імунній системі хребетних і безхребетних тварин, включаючи равликів Biomphalaria [51].

Його дефіцит пов’язаний з комбінованим імунодефіцитом [25]. Вплив B. Alexandrina на 8 і 16 мкл/л RIPEX викликав значне підвищення активності ферментів MPO і ADA в травних залозах равликів після 3 і 7 днів впливу. Збільшення активності ферменту, здається, залежить від часу та концентрації. Травні залози є основним місцем для метаболізму хімічних забруднень у черевоногих [46]. Збільшення цих ферментів свідчить про імунологічну реакцію B. Alexandrina на токсичність RIPEX, оскільки, наприклад, MPO може перетворювати забруднювачі на вільні радикали за допомогою одноелектронної абстракції [41], що може призвести до подій окислювально-відновного циклу, які утворюють оксирадикали та, можливо, ініціюють перекисне окислення ліпідів [36].

Равлики в першу чергу покладаються на клітинно-опосередковану цитотоксичність, щоб позбутися об’єктів вторгнення [5, 53]. Найбільш добре вивченими захисними клітинами равликів є гемоцити. Гемоцити прогресують від малих, округлих, зернистих клітин до великих, гранульованих, що розповсюджуються клітин через проміжні фази [6, 53]. Гранулярні гемоцити здебільшого фагоцитують чужорідні речовини [28]. Вплив двох концентрацій RIPEX 48% EC збільшив кількість гемоцитів. Гіаліноцити з’явилися з вакуолями у зразках, зібраних у незахищених равликів. Було відзначено значне збільшення гранулоцитів, що вказує на посилення клітинної імунної відповіді равлика на виклик токсичності RIPEX. Ibrahim і Hussein [30] показали, що вплив хлорпірифосу на B. Alexandrina негативно вплинув на морфологію та загальну кількість гемоцитів равликів, які зазнали впливу.

Крім того, світлова мікроскопія виявила, що деякі гіаліноцити мали зморщені ядра, неповний поділ клітин і утворення псевдоподій. Ці ефекти на кількість гемоцитів і морфологію B. Alexandrina негативно впливають на імунітет равликів, оскільки ці організми значною мірою залежать від гемоцитів для захисту від сторонніх зустрічей. Гістопатологічні дослідження травних залоз Б. Александріни показали, що вплив RIPEX протягом 7 днів викликав деякі патологічні зміни, такі як дегенерація сполучної тканини, клітинне утворення бульбашок і дегенерація вистелених клітин у просвіті. Травні канальці були пошкоджені, деформовані, некротичні. Гістопатологія є важливою кінцевою точкою в оцінці патологічних змін у водних тварин, які зазнали впливу забруднень [33].

Висока чутливість травних залоз безпосередньо пов’язана з їх роллю в гомеостазі, поглинанні забруднень, травленні, метаболізмі та процесі детоксикації [24]. Спостережувані ефекти можуть бути пов’язані з прямим накопиченням RIPEX у клітинах травних залоз або опосередковано через окисне пошкодження, спричинене виробництвом активних форм кисню (АФК). Дійсно, екстремальний окислювальний стрес був пов’язаний з пошкодженням тканин, що включає різноманітні фізіологічні процеси та змінні середовища, включаючи некротичну та апоптотичну загибель клітин [19]. Крім того, вплив двох різних концентрацій RIPEX протягом 7 днів змінило гістологічну структуру ovotestis зі збільшенням кількості некротичних сперматозоїдів, атрофією, деформацією чоловічих або жіночих гаметоцитів і дегенерацією ацинусів. Ці зміни, ймовірно, зменшать репродуктивний потенціал равликів і, отже, їх придатність до водної системи.

5 Висновок

Сублетальні концентрації RIPEX 48% EC мали багатосторонній вплив на равликів Biomphalaria alexandrina. У равликів хронічний вплив RIPEX зменшує вироблення антиоксидантних ферментів SOD і GST, одночасно збільшуючи вироблення MDA, що вказує на стан окислювального стресу. Крім того, він мав вплив на ендокринну систему на равликів, про що свідчить загальне підвищення рівня стероїдних гормонів. Імунна система равлика, здається, вразлива до впливу RIPEX. Це спричинило значне підвищення активності ферментів MPO та ADA у травних залозах равликів після 3 та 7 днів експозиції, а також значне збільшення гранулоцитів у групах равликів, які зазнали впливу. Патологічні аномалії в травних залозах і овотестисі равликів, які піддалися впливу, також були ознаками гістопатологічних змін, викликаних впливом RIPEX. Ці знахідки показують, що RIPEX завдає шкоди водній фауні, включно з B. Alexandrina. Равлики Tus, Biomphalaria можуть бути використані як біоіндикатори забруднення навколишнього середовища регуляторами росту рослин.

Механізм Cistanche підсилює дію тестостерону

Було виявлено, що цистанхе підвищує рівень тестостерону кількома способами. По-перше, він містить сполуки, відомі як ехінакозид і актеозид, які, як було показано, посилюють вироблення лютеїнізуючого гормону (ЛГ) у гіпофізі. ЛГ стимулює клітини Лейдіга в яєчках виробляти тестостерон. Цистанхе також містить полісахариди та фенілетаноїдні глікозиди, які, як було показано, мають антиоксидантні та протизапальні властивості. Це може допомогти зменшити окислювальний стрес і запалення в яєчках, що може погіршити вироблення тестостерону. Крім того, було виявлено, що Cistanche посилює експресію генів, залучених до синтезу тестостерону, і знижує активність ферментів, які розщеплюють тестостерон, таких як {{1} }альфа-редуктаза. Загалом вважається, що комбінація цих механізмів сприяє підвищенню рівня тестостерону у Цистанчі.