Effect of cadmium on the concentration and expression of TNF-α protein in sea urchin Diadema setosum (Leske, 1778)

• Autores: Dominggus Rumahlatu, Aloysius Duran-Corebima, Mohamad Amin Afjaei, Fatchur Rohman
• Localización: Hidrobiológica, ISSN 0188-8897, Vol. 29, Nº. 3, 2019, págs. 181-188
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto del cadmio sobre la concentración y expresión de la proteína TNF-α en el erizo marino Diadema setosum (Leske, 1778)
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    RESUMEN Antecedentes: El cadmio (Cd) es un metal pesado tóxico presente en el agua de mar y puede dañar el ADN, produciendo peroxidación de lípidos e inactivación de proteínas. Objetivos: Este trabajo tuvo como objetivo investigar el efecto del Cd sobre la concentración y expresión de la proteína TNF-α en Diadema setosum. Métodos: Este estudio se realizó durante 4 semanas en el laboratorio de Conservación Marina LIPI Ambon. Las concentraciones experimentales de Cd fueron 0.0, 1.0, 3.0, 6.0, 9.0 y 12.0 µg/L. El experimento se realizó en 6 tanques (100 x 60 x 70 cm3) cada uno con 7 individuos de D. setosum, así como 7 réplicas biológicas. El examen de activación y concentración de TNF-α se realizó con técnicas inmunohistoquímicas, así como ELISA indirecto y western blot en el Laboratorio de Fisiología Médica de la Universidad Brawijaya. Los datos relacionados con las concentraciones de proteína TNF-α se analizaron mediante ANOVA de una vía y una prueba de Duncan (p <0,05). Resultados: Los resultados mostraron que el tratamiento con Cd aumentó significativamente los niveles de proteína TNF-α. Existe una relación lineal entre la concentración de Cd y los niveles de proteína TNF-α. El nivel de la proteína TNF-α con la concentración de 12 µg/L de Cd fue el más alto. Conclusiones: Los resultados de esta investigación sobre la concentración y presencia de proteína TNF-α indican que este enfoque podría implementarse como un modelo de biomonitoreo de la exposición al Cd a nivel molecular utilizando D. setosum como especie bioindicadora en aguas marinas.

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    ABSTRACT Background: Cadmium (Cd) is a toxic heavy metal present in seawater, and can damage DNA, producing lipid peroxidation, and protein inactivation. Goals: This research aimed to investigate the effect of Cd on the concentration and expression of TNF-α protein in the Diadema setosum. Methods: This study was conducted for 4 weeks in the laboratory of Marine Conservation LIPI Ambon. Experimental Cd concentrations were 0.0, 1.0, 3.0, 6.0, 9.0, and 12.0 µg/L. The experiment was conducted in 6 tanks (100 x 60 x 70 cm3) each one with 7 individuals of D. setosum as 7 biological replicates. The examination of activation and concentration of TNF-α was performed with immunohistochemical techniques as well as indirect ELISA and western blotting at the Laboratory of Medical Physiology of Brawijaya University. The data related to TNF-α protein concentrations were analyzed by one way ANOVA and a Duncan test (p < 0.05). Results: The results showed that Cd treatment significantly increased the levels of TNF-α protein. There is a linear relationship between Cd concentration and TNF-α protein levels. The level of the TNF-α protein at the concentration of 12 µg/L Cd was the highest. Conclusions: The results of this research on the concentration and presence of TNF-α protein indicate that this approach could be implemented as a biomonitoring model of the exposure to Cd at the molecular level using D. setosum as bioindicator species in marine waters.