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Estudio y modulación del metabolismo del glutatión en la tolerancia al estrés oxidativo generado por plaguicidas en organismos acuáticos de interés comercial
No full textRESUMEN
La utilización de plaguicidas para el cultivo del arroz en campos cercanos a humedales de gran valor ecológico como los Parques Naturales de la Albufera de Valencia y el Delta del Ebro (Tarragona) suponen un riesgo no sólo para los ecosistemas de estos Parques sino también para la pesca y acuicultura que se desarrolla en la zona. La anguila europea (Anguilla anguilla) reside en ambos hábitats y está expuesta a cantidades considerables de herbicidas tiocarbamatos como el molinato y tiobencarb. Estos plaguicidas disminuyen y oxidan los niveles del antioxidante intracelular más importante, el glutatión (GSH). Así, se ha descubierto que el principal mecanismo de toxicidad de los herbicidas tiocarbamatos es la generación de radicales libres, produciendo un estado de estrés oxidativo, que sería responsable de la anemia hemorrágica observada en las anguilas. Además, la tolerancia de las anguilas a los plaguicidas estaría mediada principalmente por la capacidad de mantener e incrementar el estado redox del glutatión. Una excesiva oxidación de éste produciría estrés oxidativo que conduciría, según la intensidad, a una muerte celular programada (apoptosis) o no (necrosis), resultando en una disfunción de los tejidos y finalmente la muerte del organismo. Un patrón similar también se encontró en una población natural de la semilla del pectínido Flexopecten flexuosus, al igual que el mejillón (Mytilus galloprovincialis) cultivado en el Delta del Ebro, que está expuesto a una variación estacional de plaguicidas, siendo el insecticida organofosforado fenitrotión el más abundante.
Por otra parte, el antioxidante y precursor del glutatión, N-acetilcisteína (NAC) aumentó la supervivencia de las anguilas expuestas al plaguicida organofosforado diclorvós (que ha sido utilizado extensivamente como antiparasitario de peces) al mejorar el metabolismo del glutatión y disminuir la pérdida y oxidación de éste, además de la inhibición enzimática causada por dicho plaguicida. Mientras que la disminución de glutatión se considera un marcador bioquímico de exposición a la contaminación, el estado redox del glutatión se puede utilizar como biomarcador de efecto y susceptibilidad individual a ciertos plaguicidas u otros contaminantes que inducen estrés oxidativo en vertebrados e invertebrados acuáticos. Asimismo, el tratamiento de anguilas intoxicadas con diclorvós mediante baños de NAC aminoró la disminución y oxidación del glutatión muscular y las actividades acetilcolinesterasa y glutatión reductasa del cerebro, que son biomarcadores de neurotoxicidad y estrés oxidativo, respectivamente. Consecuentemente, la NAC mejora la recuperación de las anguilas envenenadas con plaguicidas, representando un antídoto barato y de fácil administración.
______________________________________________________________________________________________________Pesticides used in rice crops near wetlands of high ecological value such as the Natural Parks of the Albufera of Valencia and the Ebro Delta (Tarragona, Spain) represent a risk not only for their ecosystems, but also for the fishing and aquaculture of the area. Thiocarbamate herbicides decreased and oxidised the levels of the most important intracellular antioxidant, glutathione, in the European eel (Anguilla anguilla). Their mechanism of toxicity was mainly through the generation of free radicals, producing an oxidative stress state that would be the responsible of the hemorrhagic anaemia observed in eels. In addition, pesticide tolerance depended principally on the individual capacity of maintaining and enhancing the glutathione redox status. An excessive oxidation produces oxidative stress, which could lead to a programmed cell death (apoptosis) or not (necrosis), depending on the intensity, resulting in tissular impairment and, eventually, the death of the organism. A similar pattern was also found in a natural population of the pectinid spat Flexopecten flexuosus and the mussel Mytilus galloprovincialis exposed to the organophosphorus insecticide fenitrothion, which is the most abundant pesticide detected in the Ebro Delta.
The antioxidant and glutathione pro-drug N-acetylcysteine (NAC) improved the survival of eels exposed to the organophosphate pesticide dichlorvos (which has been extensively used against fish parasites) through enhancing the glutathione metabolism and diminishing the loss and oxidation of it, in addition to reducing the enzymatic inhibition caused by the pesticide. Although glutathione depletion is considered as a biochemical marker of exposure to pollution, the glutathione redox status can be used as a biomarker of effect and individual susceptibility to certain pesticides or other pollutants that induce oxidative stress in aquatic vertebrates and invertebrates. Moreover, treatment of dichlorvos-intoxicated eels with baths of NAC ameliorated the depletion and oxidation of muscular glutathione and the brain acetylcholinesterase and glutathione reductase activities, which are biomarkers of neurotoxicity and oxidative stress, respectively. Consequently, NAC enhances the recovery of pesticide-poisoned fish, representing an inexpensive antidote of easy administration
Valoración ecotoxicológica del herbicida propanil mediante el estudio de las alteraciones fisiológicas inducidas en la anguila (Anguilla anguilla) del Parque Natural de la Albufera de Valencia.
No full textPropanil is one of the major herbicides employed on rice farming around the world
being widely used in the Albufera Natural Park (Valencia, Spain). Populations of
European eel, Anguilla anguilla, commonly inhabit this protected ecosystem. It is
essential to determine whether this herbicide affects the individuals of this species.
Alterations in the physiology, biochemistry or even behaviour of fish are being
investigated as potential diagnostic tools for assessing environmental effects of the
contaminants. The lethal toxicity (LC50) of propanil in the European eel was
determined resulting in 31.55 ppm at 96 hours exposure. In order to investigate
sublethal effects of propanil on fish physiology, two sublethal concentrations (1/10 and
1/50 LC50-96h) were selected. Eels from Albufera Lake were exposed to 0.63 and 3.16
mg/L of propanil for 72 hours in a continuous flow-through system and allowed to
recover in propanil-free water for 144 additional hours. Parallel a third group of eels
was kept in clean water as Control experiment. The parameters studied were not altered
during the control experiment. Propanil induced a stress response in the eels. A increase
in glucose, lactate and lipids (cholesterol and triglycerides) joint to a decrease in total
proteins and albumin levels in the plasma were observed. Glycogen, total proteins and
lipids decreased in several organs and tissues, accompanied by a reduction in hepatic
and muscular caloric content, indicative of the elevated cost of propanil exposure to the
eel in terms of energy reserves. A general increase in lactate levels in all tissues sampled
was observed, indicative of anaerobiosis condition. Propanil also induced disturbances
in the activity of key enzymes as Alanine aminotransferase, Aspartate aminotransferase,
Alkaline phosphatase, Lactate dehydrogenase and gamma-Glutamil Transferase. Water
content increased in several tissues studied as well as Liver Somatic Index (LSI). Most
of the metabolic disorders persisted after a recovery period in pesticide-free water
during 144 hours. These results revealed that propanil affects the intermediary
metabolism of A. anguilla, and most of the parameters assayed can be used as good
biomarkers of herbicide contamination.RESUMEN
En el presente trabajo se han estudiado los posibles efectos que concentraciones
subletales de un herbicida de uso común en los arrozales del Parque Natural de la
Albufera, el propanil, pueden tener sobre una especie típica de este ecosistema, la
anguila europea, Anguilla anguilla. La anguila se encuentra en fase de crecimiento y
engorde durante su permanencia en el Lago, de modo que resulta relevante determinar si
la contaminación por estos plaguicidas altera su equilibrio fisiológico, lo que afectaría a
su normal crecimiento y desarrollo y que en último término repercutiría negativamente
en funciones vitales como la reproducción y la supervivencia.
En primer lugar se procedió a la evaluación de la toxicidad aguda del propanil sobre
la citada especie determinando para ello su efecto sobre la mortalidad de los individuos.
Posteriormente se realizó un seguimiento de las alteraciones fisiológicas inducidas en
esta especie bajo la influencia de dos concentraciones subletales del mismo herbicida,
durante una fase de exposición de 72 h de duración, seguida de una fase de recuperación
en agua exenta de herbicida (144 h) mediante un sistema de flujo continuo de
circulación de medio (Flow-through test system). Paralelamente se efectuó un
experimento Control efectuado bajo las mismas condiciones experimentales, a
excepción de la adición del herbicida al medio.
Así, se observó una clara respuesta de estrés en la anguila, caracterizada por
hiperglucemia, hiperlactemia, hiperlipemia e hipoproteinemia, que se acompañó de una
reducción de los niveles de glucógeno, proteínas totales y lípidos en diferentes órganos
y tejidos, en los que un aumento de lactato fue también cuantificable como resultado de
la situación de hipoxia provocada. Los animales necesitaron movilizar sus reservas
energéticas, como puso de manifiesto el descenso del contenido calórico en órganos de
reserva como el hígado y el músculo. El periodo de recuperación estipulado fue
insuficiente para la restauración de los parámetros estudiados una vez eliminado el
herbicida del medio, independientemente de la concentración de propanil utilizada.
El hígado resultó un órgano muy extenuado durante la exposición al propanil,
como se deduce del descenso observado de los niveles plasmáticos de albúmina y
proteínas totales, junto con el aumento de las actividades enzimáticas
Aminotransferasas, Fosfatasa alcalina y Lactato deshidrogenasa hepáticas, y el descenso
de la actividad gamma-Glutamil transferasa hepática, apoyado por el aumento del índice
hepatosomático, y del contenido hídrico de este órgano. Este deterioro hepático fue más
acusado en los animales expuestos a la concentración de herbicida más alta.
Se cuantificó la actividad enzimática Fosfatasa alcalina, que mostró una gran
sensibilidad a la presencia de propanil en el medio. Su actividad en general aumentó en
todos los órganos y tejidos analizados, indicativo de lesiones en los tejidos y necrosis
celular. Su grado de alteración fue mayor con la concentración más elevada de herbicida
y su posterior recuperación fue función del tejido u órgano, de la concentración de
herbicida y del tiempo de exposición.
La función gamma-Glutamil transferasa, indicativa de la activación de rutas de
detoxificación de xenobióticos y de estrés oxidativo, mostró una disminución de su
actividad en el hígado paralela a su aumento en el músculo esquelético y el corazón,
durante la exposición al tóxico. Tras la transferencia a agua libre de propanil, la
actividad se normalizó en el corazón; mientras que continuó alterada en el músculo y
en el hígado.
El periodo de recuperación de seis días fue suficiente para observar la tendencia al
restablecimiento de la mayoría de las actividades enzimáticas medidas en las anguilas
expuestas a la concentración menor de propanil. Sin embargo, en los animales
expuestos a la concentración más elevada, el periodo de recuperación estipulado (el
doble que el periodo de exposición) no fue suficiente.
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Alteraciones fisiológicas como consecuencia de la exposición a plaguicidas en sucesivas generaciones de Daphnia Magna.
No full textIn the present study, a multigenerational chronic toxicity study is proposed in the cladoceran D. magna. The effect of sublethal concentrations of the insecticida diazinon and the herbicide molinate were evaluated in the daphnids.
Parental generation (F0) and neonates from the first and third brood (F1-1st and F1-3rd, respectively) were exposed during 21 days to both pesticides, and offspring was also transfered to toxicant free medium (21 days assays) to evaluate its ability to recover from diazinon and molinate effects.
On the other hand, the effect of these pesticides were evaluated during 5 days on the acetylcholinesterase (AChE) activity and protein content of all daphnid generations used in this study. Paralelly, weight changes were also evaluated in the parental daphnids (F0).
The chronic multigenerational study showed that daphnids from the F1-1st and F1-3rd broods seem not to be adapted to the pesticides and they exhibited more mortality and less reproduction than F0. However, after the recovery period, offspring of D. magna pre-exposed to both pesticides was able to recover the values of the studied parameters and the third brood was the most recovered group. Diazinon effects were higher than those of the herbicide molinate in this 21 day study.
Daphnids protein content decreased after exposure to both pesticides, and the effect of molinate was higher. Because molinate is an herbicide the nutritive quality of the algal food of D. magna will be affected.
The decreased found in parentals weight after exposure to both pesticides was related to the effect on their reproductive ability.
Finally, AChE activity was more inhibited on offspring daphnids exposed to both pesticides compared to the parentals. However, diazinon exposure showed a higher effect in this parameter than molinate because it produces a non reversible inhibition on this enzimatic activity. It was observed an interference of the protein content on the AChE activity expression, so we suggest the calculation of the AChE activity by organism nor by protein content. This suggestion could be important in those studies with small invertebrates where the AChE activity is determinated in the whole organism.RESUMEN
A la hora de evaluar el riesgo potencial de compuestos con capacidad tóxica sobre las poblaciones expuestas, resulta de gran importancia considerar la exposición de varias generaciones de organismos al efecto de dichos compuestos. Por ello, en este estudio, se propone la incorporación de un esquema multigeneracional para evaluar la toxicidad de concentraciones subletales del insecticida diazinón y el herbicida molinato en el crustáceo D. magna.
Este cladócero, perteneciente al zooplancton filtrador de las aguas dulces asociadas a la región templada del globo, presenta una gran sensibilidad a una amplia gama de compuestos químicos, lo cual, junto con el hecho de disponer de él con facilidad y rapidez gracias a su reproducción partenogenética, ha favorecido su consideración como organismo diana en los ensayos de toxicidad.
En el presente trabajo se ha ensayado el efecto de los dos plaguicidas seleccionados sobre la supervivencia, capacidad reproductiva y tamaño corporal de los dáfnidos expuestos. Para ello se realizaron ensayos crónicos de 21 días de duración, exponiéndose varias generaciones de organismos a los plaguicidas seleccionados: una generación parental (F0) y una filial, a través de la primera y tercera camadas de descendientes (F1-1ª y 3ª). Los ensayos crónicos comprendieron una primera fase de exposición a los compuestos ensayados y una segunda fase de recuperación de los descendientes al efecto de los mismos.
Además se evaluó el efecto sobre el peso de F0, y sobre el contenido proteico y la actividad acetilcolinesterasa (AChE) de D. magna a nivel multigeneracional en ensayos de 120 horas de duración, registrándose las variaciones en estos parámetros a las 0, 24, 48, 72, 96 y 120 horas de iniciarse el proceso de exposición a los plaguicidas.
Los resultados de los ensayos crónicos de toxicidad mostraron una mayor sensibilidad de los descendientes de D. magna expuestos a diazinón y molinato en relación a la de los parentales, siendo mayor el efecto producido por el insecticida. Según estos datos se pensó inicialmente en una posible transferencia de los tóxicos ensayados de la generación F0 a las sucesivas de descendientes. Sin embargo, tras un periodo de recuperación en medio exento de plaguicidas, los descendientes de D. magna registraron valores similares a los valores control para casi todos los parámetros estudiados, observándose una mayor recuperación de la tercera camada.
Ambos plaguicidas provocaron un descenso del contenido proteico de D. magna, siendo más acusado el efecto tras la exposición al herbicida, probablemente debido al efecto que éste produjo en la calidad del alga utilizada como alimento de los dáfnidos.
Se registró una reducción del peso de los parentales de D. magna tras exposición a diazinón y molinato lo cual se relacionó positivamente con el efecto observado a nivel de la capacidad reproductiva.
Ambos plaguicidas inhibieron la actividad AChE de D. magna en todas las generaciones estudiadas, siendo el efecto más acusado (en ambos casos) en la generación parental que en los descendientes, y mayor la inhibición tras exposición a diazinón puesto que es un compuesto diseñado con carácter insecticida.
En los descendientes de D. magna expuestos a ambos plaguicidas, al aumentar la concentración del contaminante disminuyó en mayor medida el contenido proteico que la actividad AChE, lo que resultó en algunos casos, en un incremento de la actividad AChE expresada por g de proteína. Tras observar la interferencia del contenido proteico en la expresión de la actividad AChE en D. magna, se recomienda la expresión de esta actividad enzimática por individuo, considerando, al menos, un estudio paralelo del efecto de un compuesto sobre ambos parámetros tratándose de determinaciones efectuadas sobre la totalidad de los organismos expuestos, a diferencia de las evaluaciones efectuadas en vertebrados.
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Evaluación de los efectos producidos en diferentes niveles de organización biológica en Daphnia magna tras la exposición al fungicida procloraz y al insecticida piriproxifen
No full textDesde hace décadas, el uso de plaguicidas sintéticos ha permitido optimizar el rendimiento en la producción de alimentos y continúa siendo la forma más rentable de prevenir y/o erradicar las plagas que amenazan su viabilidad y prosperidad. Lamentablemente, casi tres cuartas partes de los recursos hídricos dulceacuícolas son destinados a la producción agrícola, convirtiéndose así en una de las principales vías por la que los plaguicidas acceden al medio acuático natural. En España, dos de los plaguicidas de mayor uso son el fungicida procloraz y el insecticida piriproxifen. Ambos detectados en diferentes sistemas fluviales como los ríos Ebro, Guadalquivir, o Turia. Su llegada a estos ecosistemas tiene lugar por diferentes vías que incluyen; de forma indirecta escorrentías o lixiviaciones, o de forma directa su aplicación en cultivos inundados como los arrozales o fumigaciones para el control de plagas de insectos como el mosquito tigre. Su uso está respaldado por los estudios ecotoxicológicos exigidos por las legislaciones vigentes, aunque no resultan suficientes para evaluar el alcance de los daños en el entorno ecológico, y sobre poblaciones animales no diana como los invertebrados acuáticos, entre otros. Por ello la ampliación de los estudios ecotoxicológicos es una herramienta imprescindible para ahondar en el conocimiento de los daños sobre los ecosistemas por la introducción de estos factores químicos.
Como consumidor primario y componente del zooplancton en multitud de ecosistemas dulceacuícolas planetarios se encuentra el género Daphnia. Más concretamente, Daphnia magna pertenece desde hace décadas al grupo de organismos bioindicadores de la contaminación, entre otros motivos por su alta sensibilidad a bajas concentraciones de numerosos compuestos contaminantes, incluidos los plaguicidas. La facilidad de su cultivo y mantenimiento en laboratorio, y la producción de descendencia homogénea (hembras partenogenéticas), lo convierten en un modelo muy adecuado para el estudio de los efectos producidos por compuestos xenobióticos.
La presente investigación ha evaluado desde un punto de vista ecotoxicológico, de forma separada, el efecto del fungicida procloraz y el insecticida piriproxifen, utilizando como animal experimental individuos de la especie D. magna. Los efectos producidos en esta especie se han valorado a nivel agudo y a nivel crónico con exposiciones subletales. Se han utilizado para ello diferentes herramientas biológicas como la determinación de la mortalidad (CE50), el estudio del comportamiento alimenticio el efecto sobre la reproducción o el crecimiento individual, así como la evaluación de diversas alteraciones fisiológicas a través de parámetros bioquímicos. Por último, se realizaron estudios sobre la expresión génica.
Todo ello utilizando dos generaciones de dáfnidos, una generación parental (F0) y una generación filial (F1) para así poder también evaluar el efecto de la transferencia entre generaciones.
De la determinación de las CE50 a 24 y 48 horas para cada uno de los plaguicidas se seleccionaron las concentraciones subletales a emplear. Se escogieron las mismas concentraciones fraccionales de la CE50 a 48 horas siendo éstas 9.23 mg/L y 336.48 µg/L para procloraz y piriproxifen respectivamente. Se realizó el estudio crónico estandarizado con el seguimiento de los efectos sobre los dáfnidos, incluyendo los parámetros reproductivos como tamaño de la camada, nº de camadas, tiempo a la primera puesta, nº de neonatos por hembra, longevidad y longitud, y el parámetro poblacional r. Del mismo modo, se realizaron las experiencias para la determinación de los parámetros bioquímicos y genéticos tras exponer durante 21 días a los animales a las concentraciones subletales ensayadas en el estudio de ecotoxicología crónico. En este estudio se investigaron los efectos producidos en los parámetros bioquímicos: proteínas, colesterol, triglicéridos, glucosa, lactato y LDH. Y la expresión génica de los genes que codifican la síntesis de vitelogeninas, metalotioneinas, glutatión-S-transferasa, catalasa, proteínas de choque térmico, proteínas relacionadas con el metabolismo lipídico, y hemoglobina. Para la valoración de la transmisión vertical madre-hija se llevó a cabo el estudio sobre la progenie F1 de las dafnias expuestas a la concentración más elevada de cada uno de los tóxicos. Transcurrido el tiempo de exposición de las madres (21 días) se seleccionaron neonatos (F1) al azar que fueron divididos en dos grupos: uno sometido a la misma concentración que las progenitoras y otro transferido a agua libre de plaguicida, durante los 21 días de ensayo, estudiando exactamente los mismos parámetros individuales, reproductivos y poblaciones que con la generación F0. Con ello se valoró la capacidad de recuperación y/o repercusiones de una exposición reiterada sobre individuos de la generación F1. En todos los ensayos se procedió al estudio de la morfología de la progenie, mediante la observación de estado vivo/muerto, su sexo y/o malformaciones.
En el caso del fungicida procloraz, los resultados mostraron que la exposición continuada durante 21 días no mostró alteraciones en los parámetros reproductivos de las madres (F0), mientras que el tamaño individual alcanzado al finalizar los experimentos fue menor. El análisis bioquímico y genético sobre F0 evidenciaron un aumento en los requerimientos energéticos por parte de los animales con un aumento de los niveles de proteína totales, de la glucosa y la actividad LDH ésta última pareja a la disminución de los niveles de lactato; todo ello informativo de la vía de movilización de carbohidratos, probablemente como resultado del estrés provocado por la presencia del fungicida a concentraciones subletales en el medio. El estudio genético evidenció en las dafnias expuestas la sobreexpresión de los genes involucrados en la síntesis de las proteínas de choque térmico y hemoglobina, junto con la inhibición de la expresión de las metalotioneinas esto último estaría siendo informativo del impacto a nivel genómico de la exposición continuada. Por otro lado, la exposición del fungicida procloraz sobre las madres, se trasladó en un efecto sobre la descendencia F1 apareciendo neonatos malformados en relación directa con la concentración de exposición al fungicida. Por su parte, el estudio de la transferencia vertical madre-hija al comparar F1 no tratadas con F1 tratadas, ambas descendientes de F0 tratadas, derivó que, en ambos casos, varios de los parámetros reproductivos resultaron alterados tras los 21 días de experimento.
El insecticida piriproxifen, utilizado a las mismas concentraciones fraccionales que el fungicida, resultó muy tóxico en el ensayo crónico de reproducción para la generación F0, con una acusada reducción de los diferentes parámetros estudiados (disminución de la progenie, disminución en el tamaño de los individuos, y cambio gradual en la coloración relacionado con la concentración ensayada de insecticida). Las hembras tratadas (F0) produjeron una descendencia íntegramente formada por neonatos con malformaciones en diferentes grados. El estudio de los parámetros bioquímicos y la expresión génica en esta generación F0 avaló los resultados obtenidos en el ensayo crónico reproductivo. El metabolito colesterol se redujo en los individuos expuestos en varias de las concentraciones ensayadas. La expresión genética de los genes involucrados en la síntesis de las proteínas de choque térmico, metabolismo lipídico, vitelogeninas, y estrés oxidativo resultaron inhibidas. Se produjo una sobreexpresión génica para los genes codificantes de hemoglobina (lo que avalaría el incremento gradual de coloración observado en los animales expuestos a concentraciones crecientes de insecticida). Del estudio de la generación F1, se observó la transferencia vertical madre-hija derivada de la exposición al insecticida. En los individuos F1 crecidos en ausencia de insecticida, se observó una rápida recuperación, llegando en algunos casos incluso a alcanzar valores equivalentes a los del grupo control, mientras que en los individuos F1 pre-expuestos durante 21 días a la misma concentración que las madres los parámetros de estudio, individuales, reproductivos y el poblacional r, estuvieron reducidos en igual grado que sus madres.
Los resultados del presente estudio ponen de manifiesto la necesidad de no limitarse únicamente a los estudios de toxicidad agua, o a los ensayos de reproducción sobre una única cohorte, siendo importante incluir otra tipología de ensayos que abarquen no solo más niveles biológicos, sino también más cohortes de la especie objeto de estudio
Increased recovery of brain acetylcholinesterase activity in dichlorvos-intoxicated European eels Anguilla anguilla by bath treatment with N-acetylcysteine
No full textOrganophosphate (OP) pesticides are widely used as antiparasitic chemicals in finfish aquaculture. However, current antidotes cannot be applied to treat intoxicated fish. We showed in previous studies the importance of glutathione (GSH) metabolism in pesticide resistance of the European eel Anguilla anguilla L. The present work studied the effects of the antioxidant and glutathione pro-drug N-acetyl-l-cysteine (NAC) on the recovery of European eels exposed for 96 h to a sublethal concentration (0.17 mg l^-1; 20% of its 96 h LC50) of the OP pesticide dichlorvos (2,2-dichlorovinyl dimethyl phosphate; DDVP). This insecticide and acaricide decreased muscular GSH content and increased oxidised glutathione (GSSG), lowering the GSH:GSSG ratio, which is indicative of a condition of oxidative stress. Acetylcholinesterase (AChE) and glutathione reductase (GR) activities in the brain, which were biomarkers of neurotoxicity and oxidative stress, respectively, were also highly inhibited. Recovery in a 0.5 mM (81.6 mg l^-1) NAC concentration ameliorated muscular GSH depletion, GSH:GSSG ratio, and the inhibition of brain AChE and GR activities. Hence, this is the first evidence of improved recovery of organophosphate-poisoned fish by bath treatments
El estudiante liberal: sociología y vida de la comunidad escolar universitaria de Valencia (1875-1939)
No full textCon la Restauración Borbónica quedaba consolidado el sistema político que iba a marcar las siguientes décadas de la historia española. Lo conocemos como el Estado liberal, y abarcaba todas las esferas de la sociedad, entre ellas la educación superior. Se completaba la creación de una universidad liberal acorde al nuevo modelo, en la que habitaba un nuevo tipo estudiantil, un estudiante liberal.
Queremos saber quién integraba este grupo, cuál era su origen y composición y cómo evolucionó. Nos interesa ver cómo afrontaba sus años académicos, en los que se relacionaba con los espacios físicos, la legislación o el profesorado de esta nueva universidad. Aspiramos a entender cómo vivía el día a día de su condición estudiantil, así dentro de las facultades como en la ciudad que les acogía, y a acercarnos a su mentalidad a través de las manifestaciones que como corporación realizaba.
Nos centramos para ello en una universidad intermedia, la de Valencia, lo bastante reducida como para ser abarcable, pero suficientemente importante como para ser en gran medida representativa de la generalidad.
En suma, se trata de dibujar el nuevo tipo estudiantil, con sus cambios y sus permanencias, conectado con el sistema liberal del que era a la vez resultado y miembro, entre los años que separaron los golpes de Estado de 1875 y de 1936
Pyriproxyfen Contamination in Daphnia magna: Identifying Early Warning Biomarkers
No full textConceptualization, B.S., E.S. and M.D.F.-R.; methodology, B.S., E.S. and
M.D.F.-R.; software, B.S.; formal analysis, B.S.; investigation, B.S.; resources, E.S., M.D.F.-R. and J.T.-G.;
data curation, B.S.; writing—original draft preparation, B.S. and E.S.; writing—review and editing,
B.S., E.S., M.D.F.-R. and J.T.-G.; visualization, B.S.; supervision, E.S. and M.D.F.-R. All authors have
read and agreed to the published version of the manuscript.Pyriproxyfen is an insecticide currently employed in numerous countries for the management of agricultural and indoor pests. Several studies indicate that this insecticide has been
detected in multiple rivers, with concentrations reaching as high as 99.59 ng/L in the Júcar River in
Spain. Therefore, the determination of some biochemical and genetic effects of this insecticide on
aquatic organisms could serve as an early warning mechanism to identify potential disruptions in
various biomarkers. Based on this, Daphnia magna organisms were exposed to pyriproxyfen sublethal
concentrations for 21 days. Some biochemical parameters, including cholesterol, triglycerides, glucose, lactate, and LDH activity, were determined. Additionally, some genetic biomarkers associated
with oxidative stress, heat shock proteins, lipid metabolism, hemoglobin, metallothioneins, and
vitellogenin synthesis were evaluated in daphnids exposed to the insecticide for 21 days. LDH
activity increased significantly in those daphnids exposed to the highest insecticide concentration
(14.02 μg/L), while cholesterol levels decreased significantly. In contrast, glucose, total proteins, and
triglycerides remained unaffected in D. magna exposed to pyriproxyfen. On the other hand, exposure
to the insecticide led to notable alterations in gene expression among individuals. Specifically, genes
associated with lipid metabolism and reproduction exhibited a significant reduction in gene expression. Fabd expression was decreased by approximately 20% in exposed daphnids, while vtg expression
was suppressed as much as 80% when compared to control values. Furthermore, it was observed that
the hgb1 and hgb2 genes, associated with hemoglobin synthesis, exhibited significant overexpression.
Notably, the dysfunction observed in both hemoglobin genes was linked to an increase in pigmentation in Daphnia magna during the course of the experiment. These alterations in gene expression
could serve as effective indicators of early contamination even at low pesticide concentrations.Ciencias Experimentale
Danio rerio embryo as in vivo model for the evaluation of the toxicity and metabolism of pyrovalerone cathinones
No full textThe objective of the present manuscript was the evaluation of the toxicity and metabolism of the second generation of pyrovalerone cathinones (α-PHP, α-PHPiP, 4-MePPP and TH-PVP), using an early zebrafish (Danio rerio) larvae as in vivo model. Pyrovalerone cathinones LC50 were determined after 24, 48, 72 and 96 h of exposure. TH-PVP proved to be the most toxic cathinone, whereas 4-MePPP was the least toxic. During acute exposure to pyrovalerone cathinones the main signs of toxicity exhibited by survivors were pericardial edema, yolk sac in embryos, bradycardia, delay in the hatching, malformations, and larvae without touch response. Afterwards, a short-term non-lethal experiment (24 h) was performed with early zebrafish larvae (72 h) for each of the selected compounds. The produced metabolites were tentatively identified by liquid chromatography-high resolution mass spectrometry (LC-HRMS) and the metabolic pathways were proposed. The results showed that hydroxylation and dihydroxylation can be considered the main metabolic pathways, although depending of the cathinone studied, other metabolites can be found
Gene Expression Study Alerted to Possible Impairment in Daphnia magna Individuals as a Consequence of Exposure to Sublethal Concentrations of Prochloraz
No full textIn the present study, Daphnia magna individuals were exposed for 21 days to 87, 130, 170, 230 and 380 μg/L of prochloraz. The expression of genes related to lipid metabolism (fabd), oxidative stress (cat and gst), heat shock proteins synthesis (hsp70 and hsp90), haemoglobin synthesis (hgb1 and hgb2), metallothioneins synthesis (mt-a, mt-b and mt-c), and vitellogenin synthesis (vgt1 y vgt2) were analyzed. Results showed that some gene expression in D. magna was altered as a consequence of the individual exposure to the fungicide. The genes fabd, vtg1 and vtg2, cat and gst resulted unaltered by the exposure of the daphnids to different fungicide concentrations. However, daphnid exposure to 380 μg/L of prochloraz resulted in an overexpression (p < 0.05) of hsp70 gene which indicated an alteration of the normal protein synthesis and its integrity maintenance. On the other hand, mt-b gene resulted significantly underexpressed (p < 0.05) in daphnids exposed to the lowest fungicide concentrations (87, 130 and 170 μg/L, respectively). In addition, hgb1 and hgb2 genes which are related with the haemoglobin synthesis weresignificantly overexpressed (p < 0.05). Results showed that hgb1 gene was overexpressed almost 100 times more in daphnids exposed for 21 days to 170, 230 and 380 μg/L than control values. However, many authors advocate for an association of these gene expression changes with the presence of contaminants in the medium, in fact they could be used as a good indicator of early contamination at low concentrations of toxicants
The Prochloraz Chronic Exposure to Daphnia magna Derived in Biochemical ALterations of F0 Generation Daphnids and Malformed F1 Progeny
No full textIn the present study, D. magna individuals were exposed to several sublethal prochloraz concentrations (87, 130, 170, 230 and 380 μg/L) for 21 days according to; the previous acute toxicity results. The fungicide effects on reproduction, survival, individual size, and growth population rate were evaluated after an exposure of 21 days, and no changes were observed compared to the control group. On the other hand, F1 generation neonates were collected and their external morphology evaluated; to estimate if the fungicide concentrations used induced effects during oogenesis and; embryogenesis processes. Neonates from parents which were previously exposed to 170 μg/L and higher concentrations were malformed since 16-d of exposure onward. All animals presented the same malformation: asymmetrical shell morphology and separated valves that did not cover the complete animal body regardless of the; concentration. The biochemical parameters tested in the broodstock were cholesterol, triglycerides, glucose and LDH activity. At the end of the chronic exposure experiment, cholesterol and triglycerides remained unaltered while glucose and the LDH enzyme levels increased significantly. The results of the present work showed a direct effect of; prochloraz on D. magna individual growth, along with mobilization of some; biochemical intermediate metabolism. A daphnid stress response as a result of the fungicide presence in the medium could be an explanation for the metabolic disorders. On the other hand, the F1 malformed neonates found in the present study suggested an effect of prochloraz among different daphnid generations and more studies would be necessary in this field
