Phản ứng sinh hóa và mô bệnh học của Biomphalaria Alexandrina đối với RIPEX (Chất điều hòa sinh trưởng thực vật)Ⅱ
Jun 02, 2023
3. Kết quả
3.1 Độc tính của RIPEX
Kết quả độc tính của RIPEX đối với Biomphalaria alexandrina sau 1 ngày cho thấy giá trị của LC50 và LC90 lần lượt là 39.9 5 và 73,6 µL/L. Nồng độ dưới mức gây chết của Te LC10 và LC20 lần lượt là 8 và 16 µL/L (Bảng 1 và Hình 1).
3.2 Tác dụng của RIPEX đối với các dấu hiệu stress oxy hóa
Việc tiếp xúc với RIPEX đã ảnh hưởng đến hoạt động của SOD và GST cũng như mức độ MDA trong tuyến tiêu hóa của B. Alexandrina (Bảng 2). Những con ốc sên tiếp xúc với RIPEX ở 8 µL/L cho thấy hoạt động của SOD tăng không đáng kể (p=0.6) so với những con ốc sên đối chứng. Tuy nhiên, ốc sên B. alexandrina tiếp xúc với 16 µL/L trong 7 ngày cho thấy hoạt động SOD giảm đáng kể (p=0.05). Hoạt động GST tăng đáng kể (p Nhỏ hơn hoặc bằng 0,001) sau khi tiếp xúc với cả hai nồng độ. Mức tăng cao nhất được ghi nhận ở những con ốc tiếp xúc với 16 µL/L trong 1 ngày (39,7±3,2 U/mg) và giá trị cao nhất ở nồng độ 8 µL/L là (33,7±1,7 U/mg) sau 7 ngày, so với đối chứng ở mức 17,1 ± 3,6 U/mg (sau 1 ngày) và 22,6 ± 1,3 U/ mg (sau 7 ngày).
Nhấp để xem lợi ích của cistanche đối với testosterone
Tùy thuộc vào khoảng thời gian, việc tiếp xúc trong 7 ngày đã làm tăng đáng kể (p=0.0{{20}}3). Việc tiếp xúc với các nồng độ RIPEX khác nhau gây ra sự gia tăng đáng kể (p Nhỏ hơn hoặc bằng 0,04) về mức độ MDA. Nồng độ 8 µL/L làm tăng mức MDA (45,06±4,1) so với đối chứng (16,4±2,1). Tùy thuộc vào thời gian tiếp xúc, các mức MDA lần lượt là 45,06±4,1 và 56,1±0,7nmol/g ở các nồng độ 8 và 16 µL/L, so với 13,5±0,7nmol/g đối với đối chứng (Bảng 2).
3.3 Tác dụng của RIPEX đối với hoạt động của hormone steroid
Tiếp xúc với 16 µL/L làm tăng đáng kể nồng độ testosterone (52,6±2,5 nmol/L) (p=0.002) so với đối chứng (34,6±2,3 nmol/L). Trong khi nồng độ 8 µL/L RIPEX gây ra sự gia tăng đáng kể (p=0.005) trong testosterone sau 3 ngày tiếp xúc so với 16 µL/L. Phụ thuộc vào các khoảng thời gian, không có ý nghĩa gì ngoại trừ sự giảm đáng kể nồng độ testosterone xảy ra sau 7 ngày (19,6±2nmol/L) tiếp xúc (p=0.003) so với 3 ngày (47,3± 6nmol/L). Về estradiol, nồng độ hormone tăng đáng kể (p=0.003) sau 3 ngày tiếp xúc với nồng độ 16 µl/L (73,6±3,5 pg/mL so với đối chứng (43,3 pg/mL) và 7 ngày tiếp xúc với 8 µL/L (56,3±1,5 pg/mL so với đối chứng (50,3±5,6 pg/mL) (Hình 2, b).
3.4 Tác dụng của RIPEX đối với các enzym có tiềm năng miễn dịch
Việc B. Alexandrina tiếp xúc với hai nồng độ RIPEX đã gây ra sự gia tăng đáng kể hoạt động của enzym MPO (Hình 3a) tùy thuộc vào thời gian tiếp xúc sau 3 ngày (p=0.0{ {35}}4) và 7 ngày (p=0.01). Tiếp xúc với 8 µL/L RIPEX, làm tăng đáng kể hoạt tính của MPO (55,3±4,8 mU/mg protein (p=0.004) so với 15,4±1,2 mU/mg đối chứng. Trong khi tiếp xúc với 16 µL/L hoạt động của ốc sên là (53,03±2,3 mU/mg protein và 73,9±2,8 mU/mg protein, p Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05). Ngoài ra, nồng độ 16 µL/L gây ra sự gia tăng đáng kể (p=0 .05) trong hoạt động khi so sánh với 8 µL. Cả hai nồng độ (8 và 16 µL/L) đều tăng đáng kể (p Nhỏ hơn hoặc bằng 0,009) hoạt động của ADA khi so sánh với đối chứng (Hình 3b) tại mọi thời điểm điểm. Sự gia tăng hoạt tính ở nồng độ 16 µL/L. Tùy thuộc vào khoảng thời gian, phơi nhiễm trong 7 ngày ghi nhận sự gia tăng đáng kể khi so sánh với 1 ngày và 3 ngày (p Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05). hoạt tính sau 7 ngày là 27,03±14 và 74,3±1,9 U/mg protein
3.5 Số lượng tế bào máu chênh lệch
Kiểm tra các mẫu tan máu từ ốc B. alexandrina cho thấy ba loại tế bào máu khác biệt về mặt hình thái; hyalinocytes, tròn nhỏ, và các tế bào máu lan rộng. Hyalinocytes được đặc trưng bởi hình dạng tròn, màng tế bào rõ ràng, dày đặc và tỷ lệ nhân trên tế bào chất lớn. Nó được thể hiện bằng số lượng kiểm soát cao (56,3±0,5, 1 ngày). Tế bào tròn nhỏ là tế bào trung gian có ít hạt tế bào chất và không có giả mạc. Các tế bào máu lan rộng có kích thước khác nhau, với một nhân nhỏ và các hạt tế bào chất lớn. Chúng là những tế bào thực bào bởi vì chúng có thể tạo thành giả hành ít và lan rộng trong thời gian ngắn. Việc tiếp xúc với hai nồng độ RIPEX đã làm tăng số lượng tế bào máu và sự gia tăng đáng kể đã được quan sát thấy trong bạch cầu hạt của ốc sên tiếp xúc với 8 µL/L (p=0.02) và 16 µL/L (p{{12 } }.006) trong 1, 3 và 7 ngày so với đối chứng. (Bàn số 3). Việc điều trị gây ra một số bất thường về hình thái trong các tế bào máu như tế bào hyalin với sự kéo dài của màng nuôi, bạch cầu hạt bị biến dạng với không bào và màng nhầy lan rộng (Hình 4).
3.6 Ảnh hưởng của RIPEX lên mô bệnh học của tuyến tiêu hóa và buồng trứng
Các tuyến tiêu hóa của B. Alexandrina bao gồm các ống và mỗi ống bao gồm một lớp tế bào biểu mô hình trụ được biệt hóa thành các tế bào tiêu hóa và bài tiết, được sắp xếp xung quanh một lòng trung tâm (Hình 5a). Các ống tế bào được liên kết với nhau bằng mô liên kết. Tiếp xúc với RIPEX gây ra một số thay đổi, chẳng hạn như thoái hóa ở mô liên kết. Ốc sên tiếp xúc với 8 µL/L cho thấy sự hiện diện của các vết phồng tế bào, điều này cho thấy tế bào chết và tắc nghẽn lòng mạch. Đã quan sát thấy thức ăn không tiêu hóa được (Hình 5b–d). Ốc tiếp xúc với 16 µL/L, biểu hiện thoái hóa tế bào lót với một số dấu hiệu bệnh lý như không bào và giãn lòng mạch. Ống thận bị hư hỏng, biến dạng và hoại tử (Hình 5e, f).
Ovotestis của ốc B. alexandrina đối chứng bao gồm một số acini nối với nhau bằng mô liên kết. Mỗi acinus được lót bằng biểu mô mầm bao gồm các giai đoạn khác nhau của ống sinh tinh và ống sinh tinh. Chúng biệt hóa thành tế bào trứng sơ cấp, thứ cấp và một hoặc hai tế bào trứng trưởng thành (oogonia). Tinh trùng trưởng thành được tìm thấy trong các nhóm bên trong acinus (Hình 6a). Cấu trúc mô học của buồng trứng của ốc sên bị phơi nhiễm đã thay đổi sau 7 ngày tiếp xúc với RIPEX. Ở những con ốc tiếp xúc với 8 µL/L, quan sát thấy số lượng tinh trùng tăng lên, tinh trùng bị hoại tử và teo đi. Sự biến dạng của giao bào đực hoặc cái và sự thoái hóa của acini cũng rất nhiều. Ngoài ra, việc tiếp xúc với 16 µL/L làm cho acini bị thoái hóa nhiều hơn và hoại tử tăng lên (Hình 6b–e).
4. Thảo luận
PGRs được sử dụng rộng rãi trong thực hành nông nghiệp. Những chất này có nhiều ảnh hưởng xấu đến các sinh vật sống. Nghiên cứu hiện tại nhằm đánh giá tác động độc tính của RIPEX (một loại thuốc trừ sâu phospho hữu cơ có chứa ethephon chứa 48% ethephon là thành phần hoạt tính cộng với 52% thành phần trơ). Thử nghiệm độc tính của RIPEX với B. Alexandrina chỉ ra rằng các giá trị LC50 và -LC90 ngày 1-ngày lần lượt là 39,95 và 73,6 µl/L.
Những kết quả này được hỗ trợ bởi [54] người đã chứng minh giá trị EC50 của ethephon đối với phôi Daphnia magna (125 mg/L sau 48 giờ tiếp xúc). Loại thuốc trừ sâu này dường như độc hại hơn đối với Biomphalaria so với các công thức hợp chất phốt pho hữu cơ khác như chlorpyrifos (LC50 9.6 mg/L; [30] và profenofos (LC50 1.10 mg/L; [10]) .
Cân bằng nội môi tồn tại giữa việc tạo ra các gốc oxy tự do và sản xuất các phân tử chống oxy hóa trong điều kiện sinh lý bình thường [23]. Sự mất cân bằng giữa hệ thống chống oxy hóa và chống oxy hóa được gọi là stress oxy hóa [32]. Ở cả sinh vật nhân chuẩn và sinh vật nhân sơ, superoxide dismutase (SOD) và glutathione S-transferase là những enzyme chống oxy hóa quan trọng có thể loại bỏ quá nhiều oxy khỏi các gốc tự do và bảo vệ sinh vật khỏi tổn thương oxy hóa [34, 38].
Chúng cũng tham gia giải độc một số xenobamel [8, 15]. Nghiên cứu hiện tại cho thấy rằng việc ốc B. alexandrina tiếp xúc với RIPEX 48% EC ở nồng độ dưới mức gây chết đã làm xáo trộn hoạt động chống oxy hóa của những con ốc tiếp xúc. Phơi nhiễm cấp tính (24 giờ) có xu hướng làm giảm các hoạt động SOD và GST tổng thể ở ốc sên, tiếp theo là tăng sau 3 ngày tiếp xúc và ức chế mạnh sau 7 ngày tiếp xúc.
Mức MDA cao hơn đáng kể ở những con ốc tiếp xúc so với đối chứng sau tất cả các giai đoạn tiếp xúc. Những kết quả này cho thấy tình trạng mất cân bằng oxy hóa ở ốc sên do tiếp xúc với RIPEX. Những con ốc sên bị giảm đột ngột hoạt động của enzyme sau 1 ngày tiếp xúc và cố gắng bù đắp bằng cách sản xuất quá mức enzyme sau 3 ngày tiếp xúc. Tuy nhiên, đến ngày thứ 7 tiếp xúc, ốc sên không thể khắc phục được việc sản xuất dư thừa các loại oxy phản ứng, biểu hiện bằng sự gia tăng nồng độ MDA (peroxid hóa lipid), dẫn đến ức chế sản xuất enzyme chống oxy hóa. MDA là một trong những tác động chính của quá trình peroxy hóa lipid và có khả năng phá vỡ quá trình trao đổi ion trong màng tế bào, thay đổi tính thấm ion và ảnh hưởng đến chức năng của enzyme [9].
Cơ chế của RIPEX 48 phần trăm ứng suất oxy hóa do EC gây ra ở Biomphalaria có thể khác với các loại thuốc trừ sâu phốt pho hữu cơ khác. Nó gây ức chế enzym chỉ sau 7 ngày tiếp xúc. Tuy nhiên, chẳng hạn như chlorpyrifos đã gây ra sự gia tăng hoạt động SOD và giảm hoạt động GST ở B. Alexandrina ngay sau 1 ngày tiếp xúc [30]. Testosterone và estradiol đóng một vai trò quan trọng trong quá trình sinh sản của ốc B. alexandrina [20, 45]. Những thay đổi trong các hormone này có thể được sử dụng như một điểm cuối của độc tính hóa học [14]. RIPEX 48% EC đã gây ra sự gián đoạn nội tiết tố ở ốc sên B. alexandrina.
Ốc sên tiếp xúc với 16 µL/L cho thấy lượng testosterone tăng đáng kể sau 3 ngày tiếp xúc. Tuy nhiên, RIPEX đã làm giảm nồng độ hormone ở ốc sên tiếp xúc với 8 µL/L sau 1 và 3 ngày tiếp xúc. Về estradiol, hormone này có xu hướng tăng lên ở những con ốc sên tiếp xúc. Tuy nhiên, mức tăng nổi bật nhất được quan sát thấy ở những con ốc sên tiếp xúc với 16 µL/L sau 3 ngày tiếp xúc. Do đó, RIPEX có thể có tác dụng gây rối loạn nội tiết đối với ốc sên B. alexandrina. Những phát hiện tương tự cũng được báo cáo bởi Ibrahim và Hussein [30], họ đã báo cáo sự gia tăng đáng kể về mức độ của cả testosterone và estradiol sau khi B. Alexandrina tiếp xúc với nồng độ chlorpyrifos 48% EC dưới mức gây chết người. Tuy nhiên, các hóa chất nông nghiệp khác, chẳng hạn như thuốc diệt cỏ oxyfluorfen (24 phần trăm EC), làm giảm nồng độ testosterone và 17-estradiol ở B. Alexandrina sau hai tuần tiếp xúc [31]. Myeloperoxidase (MPO), chất chuyển H2O2 thành axit hypochlorous (HOCl), một loại kháng sinh mạnh, thường được coi là nền tảng của quá trình gây độc tế bào qua trung gian ROS, và có bằng chứng mạnh mẽ rằng tế bào máu của động vật thân mềm có hoạt tính MPO tương đương với hoạt tính của tế bào thực bào ở động vật có vú [22 , 44, 49]. Adenosine deaminase (ADA) đóng một vai trò quan trọng trong hệ thống miễn dịch của động vật có xương sống và động vật không xương sống, bao gồm ốc Biomphalaria [51].
Sự thiếu hụt của nó có liên quan đến bệnh suy giảm miễn dịch kết hợp [25]. Sự tiếp xúc của B. Alexandrina với 8 và 16 µL/L RIPEX gây ra sự gia tăng đáng kể hoạt động của các enzym MPO và ADA trong các tuyến tiêu hóa của ốc sên sau 3 và 7 ngày tiếp xúc. Sự gia tăng hoạt động của enzyme dường như phụ thuộc vào thời gian và sự phối hợp. Các tuyến tiêu hóa là nơi chính để chuyển hóa các chất gây ô nhiễm hóa học ở động vật chân bụng [46]. Sự gia tăng các enzym này cho thấy phản ứng miễn dịch của B. Alexandrina đối với độc tính của RIPEX vì MPO, chẳng hạn, có thể chuyển đổi các chất ô nhiễm thành các gốc tự do thông qua sự trừu tượng hóa điện tử đơn lẻ [41], điều này có thể dẫn đến các sự kiện chu trình oxi hóa khử tạo ra các gốc oxy hóa và có thể bắt đầu peroxid hóa lipid [36].
Ốc sên chủ yếu dựa vào khả năng gây độc tế bào qua trung gian tế bào để loại bỏ các vật thể xâm nhập [5, 53]. Các tế bào phòng thủ được nghiên cứu nhiều nhất ở ốc sên là tế bào máu. Các tế bào máu phát triển từ các tế bào nhỏ, tròn, dạng hạt đến các tế bào lớn, dạng hạt, lan rộng qua các giai đoạn trung gian [6, 53]. Tế bào máu dạng hạt chủ yếu thực bào các chất lạ [28]. Việc tiếp xúc với hai nồng độ RIPEX 48% EC đã làm tăng số lượng tế bào máu. Tế bào hyalinocytes xuất hiện cùng với không bào trong các mẫu được thu thập từ những con ốc sên tiếp xúc. Một sự gia tăng đáng kể đã được ghi nhận trong bạch cầu hạt, cho thấy sự gia tăng phản ứng miễn dịch tế bào của ốc sên để thách thức độc tính của RIPEX. Ibrahim và Hussein [30] đã chỉ ra rằng việc B. Alexandrina tiếp xúc với chlorpyrifos có tác động tiêu cực đến hình thái và tổng số lượng tế bào máu của những con ốc sên tiếp xúc.
Hơn nữa, kính hiển vi ánh sáng tiết lộ rằng một số tế bào hyalin có nhân bị thu nhỏ, phân chia tế bào không hoàn chỉnh và hình thành giả hành. Những ảnh hưởng này đối với số lượng tế bào máu và hình thái của B. Alexandrina có tác động tiêu cực đến khả năng miễn dịch của ốc sên, vì những sinh vật này chủ yếu phụ thuộc vào tế bào máu để bảo vệ chúng trước các cuộc chạm trán từ bên ngoài. Nghiên cứu mô bệnh học về các tuyến tiêu hóa của B. Alexandrina cho thấy rằng việc tiếp xúc với RIPEX trong 7 ngày đã gây ra một số thay đổi bệnh lý như thoái hóa mô liên kết, chảy máu tế bào và thoái hóa các tế bào lót trong lòng. Các ống tiêu hóa bị tổn thương, biến dạng và hoại tử. Mô bệnh học là một điểm cuối quan trọng trong việc đánh giá những thay đổi bệnh lý ở động vật thủy sản tiếp xúc với chất gây ô nhiễm [33].
Độ nhạy cao của các tuyến tiêu hóa trực tiếp là do vai trò của nó trong cân bằng nội môi, hấp thu chất gây ô nhiễm, tiêu hóa, trao đổi chất và quá trình giải độc [24]. Các tác động quan sát được có thể là do sự tích tụ trực tiếp của RIPEX trong các tế bào tuyến tiêu hóa hoặc gián tiếp thông qua tổn thương oxy hóa do sản xuất các loại oxy phản ứng (ROS) gây ra. Thật vậy, stress oxy hóa cực độ có liên quan đến tổn thương mô liên quan đến nhiều quá trình sinh lý và các biến số môi trường, bao gồm hoại tử và chết tế bào theo chương trình [19]. Ngoài ra, việc tiếp xúc với hai nồng độ RIPEX khác nhau trong 7 ngày đã làm thay đổi cấu trúc mô học của buồng trứng với sự gia tăng số lượng tinh trùng bị hoại tử, teo, biến dạng của giao tử đực hoặc cái và sự thoái hóa của acini. Những thay đổi này có khả năng làm giảm khả năng sinh sản của ốc sên và do đó làm giảm khả năng thích nghi của chúng trong hệ thống thủy sinh.
5. Kết luận
Nồng độ dưới mức gây chết của RIPEX 48% EC có tác dụng nhiều mặt đối với ốc sên Biomphalaria alexandrina. Ở ốc sên, việc tiếp xúc lâu dài với RIPEX làm giảm quá trình sản xuất các enzym chống oxy hóa SOD và GST trong khi tăng sản xuất MDA, cho thấy trạng thái căng thẳng oxy hóa. Hơn nữa, nó có tác dụng gây rối loạn nội tiết đối với ốc sên, bằng chứng là sự gia tăng tổng thể nồng độ hormone steroid. Hệ thống miễn dịch của ốc sên dường như dễ bị tổn thương khi tiếp xúc với RIPEX. Nó gây ra sự gia tăng đáng kể hoạt động của các enzym MPO và ADA trong các tuyến tiêu hóa của ốc sên sau 3 và 7 ngày tiếp xúc, cũng như sự gia tăng đáng kể bạch cầu hạt ở các nhóm ốc sên tiếp xúc. Các bất thường về bệnh lý ở tuyến tiêu hóa và tinh hoàn của ốc sên bị phơi nhiễm cũng là dấu hiệu của những thay đổi mô bệnh học do tiếp xúc với RIPEX. Những phát hiện này cho thấy RIPEX gây hại cho hệ động vật thủy sinh, bao gồm cả B. Alexandrina. Tus, ốc Biomphalaria có thể được sử dụng làm chất chỉ thị sinh học cho ô nhiễm môi trường với chất điều hòa sinh trưởng thực vật.
Cơ chế của Cistanche tăng tác dụng testosterone
Cistanche đã được tìm thấy để tăng mức testosterone theo nhiều cách. Đầu tiên, nó chứa các hợp chất được gọi là echinacoside và acteoside, đã được chứng minh là giúp tăng cường sản xuất hormone luteinizing (LH) trong tuyến yên. LH kích thích các tế bào Leydig trong tinh hoàn sản xuất testosterone. Cistanche cũng chứa polysacarit và phenylethanoid glycoside, đã được chứng minh là có đặc tính chống oxy hóa và chống viêm. Điều này có thể giúp giảm căng thẳng oxy hóa và viêm ở tinh hoàn, vốn có thể làm giảm sản xuất testosterone Ngoài ra, Cistanche đã được phát hiện là làm tăng sự biểu hiện của các gen liên quan đến quá trình tổng hợp testosterone và giảm hoạt động của các enzym phân hủy testosterone, chẳng hạn như {{1} }alpha-reductase. Nhìn chung, sự kết hợp của các cơ chế này được cho là góp phần vào tác dụng tăng cường testosterone của Cistanche.
