Antioxidant defenses in the coelomic fluid of Echinometra lucunter (Linnaeus, 1758) stimulated with bacterial inoculums

• Zapata-Vívenes, Edgar ^[2] ; Aparicio, Gabriela ^[1]
  1. [1] Universidad de Oriente

     Universidad de Oriente

     Venezuela

     
  2. [2] Departamento de Biología, Escuela de Ciencias, Núcleo de Sucre, Universidad de Oriente, Cumaná, Venezuela. Escuela de Acuicultura y Pesca, Facultad de Ciencias Veterinarias, Universidad Técnica de Manabí, Bahía de Caráquez, Manabí, Ecuador
• Localización: Revista Ciencias Marinas y Costeras, ISSN-e 1659-407X, ISSN 1659-455X, Vol. 11, Vol. 1, 2019 (Ejemplar dedicado a: (enero-junio)), págs. 27-42
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Defesas antioxidantes no fluido celômico do ouriço-do-mar Echinometra lucunter (Linnaeus, 1758) estimulado com a inoculação de bactérias
  • Defensas antioxidantes en el fluido celómico del erizo negro Echinometra lucunter (Linnaeus, 1758) estimulado con inóculos bacterianos
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  • español

    La fagocitosis es una respuesta celular de primera línea mediada por células especializadas denominadas celomocitos-amebocitos. Este proceso permite englobar partículas extrañas o microorganismos, los cuales son eliminados a través de la generación de especies reactivas del oxígeno (ERO). Con la finalidad de evaluar el sistema de defensa antioxidante en el fluido celómico (FC) del erizo de mar negro E. lucunter bajo una alta actividad fagocítica (AF), se procedió a inocular vía membrana peristomial tres cepas bacterianas por separado: E. coli, V. parahaemolyticus y M. lysodeikticus. A las 16 h posinyección, se determinaron la capacidad fagocítica (CF), actividad de catalasa (CAT) y superóxido dismutasa (SOD), niveles de lipoperoxidación (LPO), grupos sulfhidrilos (-SH) y proteínas. Adicionalmente, fue estimado el tiempo de enderezamiento de cada individuo. La CF, CAT y proteínas mostraron incrementos en los organismos inyectados con inoculados bacterianos. Los niveles de LPO, SOD y -SH no mostraron variaciones entre los organismos experimentales. El tiempo de enderezamiento presentó ligeras variaciones en los organismos estimulados con bacterias; revelando a su vez un bajo porcentaje de pérdida y reducción de movimiento de sus espinas y pies ambulacrales. La AF y las proteínas en FC de E. lucunter muestran la efectividad del sistema inmune en presencia de estimulantes microbianos. Los resultados indican que CAT juega un papel preponderante en el FC para evitar cambios en el estatus antioxidante, asociados al estallido respiratorio frente a actividades fagocitarias elevadas. Las respuestas antioxidantes de E. lucunter inmuno-estimulado por bacterias pueden garantizar su sobrevivencia en el hábitat natural.

  • English

    Phagocytosis is a first-line cellular response mediated by specialized cells denominated coelomocytes- amoebocytes. This process allows for the inclusion of extraneous particles or microorganisms, which are eliminated by the production of reactive oxygen species (ROS). In order to evaluate the antioxidant defense system in the coelomic fluid (CF) of E. lucunter under elevated phagocytic activity (PA), three bacterial strains were inoculated separately, via peristomial membrane: E. coli, V. parahaemolyticus and M. lysodeikticus. The phagocytic capacity (PC), catalase (CAT) and superoxide dismutase (SOD) activities, levels of lipoperoxidation (LPO), sulphydryl groups (-SH) and proteins were determined at 16 h post-injection. In addition, the time of righting response of each individual was noted. The PA, CAT, and proteins showed increments in the organisms inoculated with bacteria. The LPO, SOD, and -SH levels showed no variations among the experimental organisms. The time of righting response showed slight variations in the bacteria-stimulated organisms, as well as a low percentage of lost and reduced movements of their spines and tube feet. The PA and proteins in CF of E. lucunter show the effectiveness of the immune system in the presence of microbial stimulants. Results indicate that CAT plays a preponderant role in the CF to avoid changes in the antioxidant status, associated with the respiratory burst during elevated phagocytic activities. Antioxidant responses of E. lucunter immunostimulated by bacteria may guarantee their survival in their natural habitat. 

  • português

    A fagocitose é uma resposta celular de primeira linha mediada por células especializadas chamadas celomócitos-amebócitos. Este processo permite a inclusão de partículas estranhas ou micro-organismos, que são eliminados através da geração de espécies reativas do oxigênio (ROS). A fim de avaliar o sistema de defesa antioxidante no fluido celômico (FC) do ouriço-do-mar E. lucunter sob alta atividade fagocítica (PA), foi procedida a inoculação através da membrana peristomial três estirpes bacterianas distintas: E. coli V. parahaemolyticus e M. lysodeikticus. Às 16h pós-injeção, foram determinados a capacidade fagocítica (CF), a atividade da catalase (CAT) e superóxido dismutase (SOD), os níveis de peroxidação lipídica (LPO), grupos sulfidrila (-SH) e as proteínas. Adicionalmente, foi estimado o tempo de endireitamento de cada indivíduo. A FC, CAT e as proteínas apresentaram aumentos nos organismos injetados com inoculações bacterianas. Os níveis de LPO, SOD e -SH não apresentaram variações entre os organismos experimentais. O tempo de endireitamento apresentou leves variações nos organismos estimulados com bactérias, revelando, por sua vez, uma baixa porcentagem de perda e redução do movimento de suas espinhas e pés ambulacrários. A AF e as proteínas em FC de E. lucunter indicam a eficácia do sistema imune na presença de estimulantes microbianos. Os resultados indicam que a CAT desempenha um papel preponderante na CF para evitar alterações no estado antioxidante, associadas à explosão respiratória ante atividades fagocíticas elevadas. As respostas antioxidantes de E. lucunter imunoestimulado por bactérias podem garantir sua sobrevivência no habitat natural.