Biochemical and histopathological endpoints of in vivo cadmium toxicity in Sparus aurata

• PM Costa ^[1] ; MH Costa ^[1]
  1. [1] Universidade Nova de Lisboa

     Universidade Nova de Lisboa

     Socorro, Portugal

     
• Localización: Ciencias marinas, ISSN 0185-3880, ISSN-e 2395-9053, Vol. 34, Nº 3, 2008, págs. 349-361
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Respuestas bioquímicas e histopatológicas a la toxicidad por cadmio in vivo en Sparus aurata
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• Resumen
  • español

    El cadmio (Cd) es un metal no esencial que se encuentra comúnmente en los cuerpos de agua sujetos a contaminación antropogénica. Debido a su toxicidad en organismos acuáticos y terrestres (incluyendo el ser humano) este metal se ha convertido en sujeto de particular interés en los estudios toxicológicos, especialmente en los relacionados con las especies de peces costeros que son importantes recursos marinos, tales como Sparus aurata. A fin de establecer las pruebas de laboratorio y las técnicas de biomarcadores para evaluar la toxicidad de Cd in vivo con un enfoque múltiple (desde histológico hasta bioquímico), se realizó un ensayo de corta duración (48 h) con juveniles de S. aurata inyectados intraperitonealmente con dosis individuales de Cd (0-8.1 μg Cd g-1 pez p.h.). Los resultados mostraron que el Cd genera una rápida y pronunciada degeneración histopatológica del tejido hepático y una inducción exponencial de las metalotioneínas (MTs) hepáticas fuertemente correlacionadas con la dosis de Cd inyectada (Spearman R = 0.97, P < 0.01) pero no con la bioacumulación de Cd o el tiempo de supervivencia. Las relaciones entre la dosis de Cd, el Cd hepático y la MT hepática indicaron la existencia de un umbral de absorción de Cd después del cual los animales ya no son capaces de regular y bioacumular este metal. Este umbral no dependió del tiempo de supervivencia, sino más bien de la dosis de Cd. Los resultados también confirmaron la conveniencia de utilizar S. aurata como un organismo de prueba para la toxicidad por Cd. De forma complementaria se describe una técnica histológica usando un fluorocromo (naranja de acridina) para intensificar los detalles del tejido, así como un método adecuado para la detección de MTs en geles de SDS-PAGE teñidos con azul de Coomassie coloidal.

  • English

    Cadmium (Cd) is a non-essential metal common in water bodies subjected to anthropogenic pollution. Its proven toxicity to aquatic and terrestrial organisms (including humans) has made this metal a subject of particular interest in toxicological studies, especially concerning common coastal fish species that are important marine resources, such as Sparus aurata. In order to establish laboratory tests and biomarker techniques to assess in vivo Cd toxicity in a multilevel (from histological to biochemical) approach, a short-term (48 h) assay was performed using juvenile S. aurata injected intraperitoneally with individual Cd dosages (0-8.1 μg Cd g-1 fish w.w.). The results showed that Cd causes a fast and pronounced histopathological degeneration of liver tissue and an exponential induction in liver metallothionein-like proteins (MTs) strongly correlated to the injected Cd dosage (Spearman R = 0.97, P < 0.01) but not to Cd bioaccumulation or survival time. The relationships between Cd dosage, liver Cd, and liver MT suggested the existence of an absorbed Cd threshold after which the animals were no longer able to regulate and bioaccumulate the metal. This threshold was not dependent on survival time but rather on Cd dosage. The findings also confirmed the suitability of S. aurata as a test organism regarding toxicity caused by Cd. Complimentarily, a histological technique using a fluorochrome (acridine orange) to enhance tissue detail is described, as well as a method suitable for the detection of MTs in SDS-PAGE gels with a colloidal Coomassie blue stain.