Protection of Glycolytic Enzymes by Metallothioneins From Oxidative Damage in the Digestive Gland of Green Lipped Mussel Perna Viridis

Zapata-Vívenes, Edgar; Nusetti, Osmar

doi:10.2983/0730-8000(2007)26[335:pogebm]2.0.co;2

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“…Las MT pueden evitar las perturbaciones directas del Cd mediante la unión con el metal, trasporte a los compartimiento de acumulación (lisosomas) o excreción, lo que podría permitir a P. viridis la elongación de la sobrevivencia a eventos anóxicos. Adicionalmente, se sugiere que las MT pueden evitar daños oxidativos, como la peroxidación lipídica, ya que tales metaloproteínas, pre-inducidas con Cd, pueden proteger de los daños de especies reactivas del oxígeno (EROs) a las enzimas glucolíticas regulatorias que mantienen el balance energético crítico durante la anoxia (Zapata-Vívenes & Nusetti, 2007). Esta protección antioxidante podría garantizar el mantenimiento del flujo glucolítico bajo condiciones de anaerobiosis e hipometabolismo que soportan las condiciones de anoxia.…”

Section: Discussionunclassified

Tolerancia a la anoxia y defensas antioxidantes en el mejillon verde Perna viridis (Linneus, 1758) bajo exposicion aguda al cadmio

Zapata-Vívenes

Tovar-Sánchez

Nusetti

et al. 2014

lajar

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Tolerancia a la anoxia y defensas antioxidantes en el mejillón verdeRESUMEN. Se estimó la sobrevivencia a la anoxia del mejillón verde Perna viridis después de siete días de exposición a 50 g L -1 de cadmio (Cd), seguido de un período de recuperación en el mar durante 21 días. En la glándula digestiva de los organismos experimentales se determinó los niveles de Cd acumulados, y marcadores de estrés oxidativo tales como: metalotioneínas (MT), glutatión reducido (GSH), peroxidación lipídica (TBARS) y las actividades de las enzimas catalasa (CAT), glutatión reductasa (GR) y glutatión-S-transferasa (GST). Los organismos expuestos a Cd mostraron una menor tolerancia al tratamiento anóxico, sin embargo una vez recuperados en el mar presentaron valores de sobrevivencia relativamente mayores en comparación a sus controles. Los organismos expuestos a Cd revelaron un incremento en la concentración de MT y la actividad de CAT, correlacionado al ingreso corporal de Cd. Los organismos transplantados al mar mostraron una disminución del metal acumulado, manteniendo niveles de MT incrementados. Los mejillones tratados y controles no exhibieron diferencias significativas en los marcadores de estrés oxidativo determinados (TBARS, GSH, GR y GST). El Cd acumulado posiblemente afectó algunas estrategias bioquímicas relacionadas con la tolerancia a la anoxia de P. viridis. Sin embargo, los altos niveles de MT en organismos pre-expuestos y posteriormente recuperados, podría condicionar la protección contra la toxicidad del Cd e indirectamente una mayor tolerancia a la anoxia. Palabras clave: Perna viridis, anoxia, cadmio, enzimas antioxidantes, glutatión reducido, lipoperoxidación, metalotioneínas. Anoxia tolerance and antioxidant defences in the green-lipped musselPerna viridis (Linnaeus, 1758) under acute cadmium exposure ABSTRACT. The survival to anoxia was measured from green-lipped mussel Perna viridis after of exposure to 50 µg L -1 cadmium (Cd) during seven days, followed by a recuperation period in the sea during 21 days. The levels of Cd, and oxidative stress biomarkers as metallothioneins (MT), reduced glutathione (GSH) and lipid peroxidation (TBARS), and maximal activities of catalase (CAT), glutathione reductase (GR) and glutathione-S-transferase (GST) were calculated in the digestive gland in experimental organisms. The Cd-exposed organisms showed an anoxia tolerance reduced; however, those organisms recovered in the sea showed a survival time to anoxia major in contrast to control organisms. The Cd-exposed organisms revealed a significant increase of MT and CAT correlated with Cd uptake. The Cd-preexposure and sea-transplanted mussels showed a significant reduction of metal accumulated, whereas the levels of MT was maintain heightened. Both, Cddepurated and non-depurated organisms did not exhibit significant differences among the biomarkers of oxidative stress: TBARS, GSH and enzymes tested. The uptake Cd possibly affected some biochemical mechanisms related to anoxia tolerance, however the high levels of MT in the pre...

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Section: Discussionunclassified

Tolerancia a la anoxia y defensas antioxidantes en el mejillon verde Perna viridis (Linneus, 1758) bajo exposicion aguda al cadmio

Zapata-Vívenes

Tovar-Sánchez

Nusetti

et al. 2014

lajar

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“…Concentraciones similares de Cu y Fe han sido señaladas para Perna perna, una especie afín cultivada en el golfo de Cariaco (Castillo et al 2005). A pesar de que el Cu y Fe son elementos esenciales eficientemente regulados, existen evidencias experimentales que demuestran que un considerable número de especies de bivalvos presentan sensibilidad a bajas concentraciones (Sze y Lee 2000, Zapata-Vívenes y Nusetti 2007, Aanand et al 2010, ya que permiten la formación de especies reactivas del oxígeno mediante la reacción de Fenton y Haber-Weiss (Fridovich 1998). Estos radicales libres son responsables de alteraciones moleculares y estructurales de macromoléculas de importancia biológica que incluyen la peroxidación de lípidos de membrana, degradación de proteínas y oxidación de bases nitrogenadas (Winston y Di Giülio 1991).…”

Section: Discussionunclassified

“…Though Cu and Fe are efficiently regulated essential elements, experiments have shown that many bivalve species are sensitive to low concentrations (Sze and Lee 2000, Zapata-Vívenes and Nusetti 2007, Aanand et al 2010, since they allow the formation of reactive oxygen species by the Fenton and Haber-Weiss reactions (Fridovich 1998). These free radicals are responsible for molecular and structural alterations of biologically important macromolecules, including peroxidation of membrane lipids, protein degradation, and oxidation of nitrogen bases (Winston and Di Giülio 1991).…”

Section: Discussionmentioning

confidence: 99%

“…Para evaluar el estado de salud de estas zonas, se ha seleccionado al mejillón verde Perna viridis como especie biosensora para estimar el nivel de contaminación. Este mitílido posee marcadores biológicos sensibles que son modulados bajo exposición subletal a metales pesados (Zapata-Vívenes y Nusetti 2007, Nusetti et al 2010.…”

Section: Study Areaunclassified

“…To assess the health of these areas, the green mussel Perna viridis has been selected as a biosentinel species to estimate the level of contamination. This mytilid has sensitive biological markers that are modulated during sublethal exposure to heavy metals (Zapata-Vívenes and Nusetti 2007, Nusetti et al 2010.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Heavy metals and related biomarkers in Perna viridis (Bivalvia: Mytilidae) collected on the coast of Sucre State, Venezuela

Zapata-Vívenes¹,

Astudillo²,

Sánchez³

et al. 2012

Cienc. Mar.

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INTRODUCCIÓNLos niveles de metales pesados en algunas zonas costeras del estado Sucre (Venezuela) han incrementado recientemente a causa antropogénica (Martínez 2002 ABSTRACT. The green mussel Perna viridis has been used as a sentinel organism in marine and coastal ecosystem health assessments. In this study the degree of contamination at three sites on the coast of Sucre State (Venezuela) was analyzed using molecular, cellular, and immunological biomarkers in P. viridis. Specimens were collected from Chacopata-Guayacán (CG, Araya Peninsula), Río Caribe (RC, Paria Peninsula), and San Antonio del Golfo (SAG, southern Gulf of Cariaco). We determined the concentration of heavy metals in the soft tissue of each individual, as well as the total number, viability, phagocytosis, and stability of the lysosomal membranes in hemocytes. The oxidative damage to lipids (TBARS), sulfhydryl group levels, total proteins, and lysozyme activity were quantified in the digestive gland. The results revealed high concentrations of Zn, Cr, and Cd in the organisms from CG. The total hemolymph cell count was lower in organisms from RC and CG. A slight increase in the number of phagocytes was observed in the organisms from RC and CG relative to those from SAG. The highest percentage of hemocytes with destabilized lysosomal membranes was recorded for the organisms from CG, followed by RC, indicating a weak association with the content of peroxidized lipids (TBARS); these values could be associated with the body loads of heavy metals. According to the results, the mussels from CG show slight signs of contamination by heavy metals, likely originated by human activities. The use of biological markers to estimate the effect of heavy metals on sentinel organisms is recommended.Key words: antioxidant defenses, hemocytes, lysozymes, heavy metals, Perna viridis. RESUMEN. El mejillón verdePerna viridis ha sido usado como organismo biosensor de la salud de ecosistemas marino-costeros. Por tal motivo se procedió a evaluar el grado de contaminación de tres localidades costeras del estado Sucre (Venezuela) determinando biomarcadores a nivel molecular, celular e inmunológico en P. viridis. Los ejemplares fueron recolectados en las localidades de Chacopata-Guayacán (CG, península de Araya), Río Caribe (RC, península de Paria) y San Antonio del Golfo (SAG, región sur del golfo de Cariaco). Se determinó la carga de metales pesados en el tejido blando de cada individuo. Además, se valoró el número total, la viabilidad, la fagocitosis y la estabilidad de las membranas lisosomales en los hemocitos. El daño oxidativo de lípidos (TBARS), los niveles de grupos sulfhídrilos, las proteínas totales y la actividad de la lisozima fueron cuantificados en la glándula digestiva. Los resultados evidencian altas concentraciones de Zn, Cr y Cd en organismos provenientes de CG. El número de células totales en hemolinfa fue menor en los organismos de RC y CG. En estas últimas zonas los mejillones presentaron un ligero incremento en número de fagocitos con respecto a SAG. El ...

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Development of molecular and histological methods to evaluate stress oxidative biomarkers in sea bass (Dicentrarchus labrax)

Fiocchi

Civettini

Carbonara³

et al. 2020

Fish Physiol Biochem

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Protection of Glycolytic Enzymes by Metallothioneins From Oxidative Damage in the Digestive Gland of Green Lipped Mussel Perna Viridis

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Tolerancia a la anoxia y defensas antioxidantes en el mejillon verde Perna viridis (Linneus, 1758) bajo exposicion aguda al cadmio

Heavy metals and related biomarkers in Perna viridis (Bivalvia: Mytilidae) collected on the coast of Sucre State, Venezuela

Development of molecular and histological methods to evaluate stress oxidative biomarkers in sea bass (Dicentrarchus labrax)

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