Loading...
Please wait, while we are loading the content...
Similar Documents
Mécanismes cellulaires et physiologiques des stades de développement de l'oursin vert en réponse aux nanoparticules d'argent
| Content Provider | Semantic Scholar |
|---|---|
| Author | Magesky, Adriano |
| Copyright Year | 2016 |
| Abstract | RESUME: Les nanoparticules d’argent (AgNPs) sont de plus en plus incorporees a des produits d’usage quotidien compte tenu de leurs proprietes physico-chimiques et antimicrobiennes. Il est deja etabli que l’argent relâche par ces produits se retrouve dans les eaux usees. Ainsi, la possibilite qu’une combinaison massive d’utilisation des produits de consommation puisse augmenter la concentration de l’argent dans les ecosystemes marins est nettement presente. Ceci demande donc des efforts pour comprendre la toxicite des AgNPs chez les invertebres marins, plus specifiquement au cours de leurs stades de developpement. Les etapes de l’embryogenese, de la metamorphose des larves echinoplutei et le developpement juvenile de l’oursin vert Strongylocentrotus droebachiensis ont ete utilisees comme modeles biologiques. Les objectifs du projet reposent sur les hypotheses suivantes : (1) la sensibilite aux contaminants existe en fonction des transformations morphologiques subies par les trois feuillets tissulaires de base (l'ectoderme, le mesoderme et l'endoderme), ses derives et les cavites cœlomiques (l’axocœle, l’hydrocœle et la somatocœle); (2) les voies d’entree des contaminants et l’augmentation de l’espace interne des cavites coelomiques optimisent respectivement l’assimilation, la distribution et l’accumulation des xenobiotiques; (3) lors de l’exposition a des concentrations sous-letales, les organismes reagissent par des mecanismes cellulaires precis a chaque contaminant en un temps relativement court. Nous avons utilise diverses methodes comme la microscopie confocale, la microscopie electronique a transmission, l’analyse chimique par ICP-MS, les essais fluorimetriques, l’immunoblotting et une grande serie de biotests pour arriver a nos resultats. Au cours du developpement, les processus de transformation subis par les organismes expliquent le changement de toxicite des ions Ag et des AgNPs. L’ectoderme permeable de l’embryon, le tractus gastrointestinal et les cavites coelomiques secondaires des larves et des juveniles ont montre que les contaminants peuvent arriver par differentes voies. Lorsque combine aux nanotubes de carbone, l’argent ionique a perturbe de facon significative le developpement. La cavite periviscerale et les peritoneocytes semblent etre essentiels a la nano-translocation interne chez les larves et les juveniles. En plus, le nanoAg semble etre lie a l’activite phagocytaire et cytoprotective des coelomocytes. L’argent libre conduit a un processus d’oncosis suivi par la necrose, alors que le nano-argent est relie a des processus apoptotiques. Pendant que les ions Ag+ (et ses complexes solubles) mobilisent davantage la cooperation des spherulocytes et des amoebocytes avec l’expression des hsp70 dans les reactions de coagulation et reparation chez les juveniles, les AgNPs menent a une plus forte expression des hsp 60 et 70, du type protectif. La reponse au stress est aussi adaptee aux cohorts juveniles : les organismes les plus petits contamines avec l’argent libre ont exprime les hsp70 a 24h tandis que les plus grands l’ont fait a 48h. Les mecanismes de toxicite de chaque forme chimique de l’argent sont discutes en fonction des differents groupes cellulaires et des specificites morphologiques de chaque stade. -- Mot(s) cle(s) en francais : Oursins verts, nanoparticules d’argent, mecanismes, toxicite, stress physiologique et cellulaire, microscopie confocale, MET, developpement. -- ABSTRACT: Silver nanoparticles (AgNPs) are increasingly incorporated into daily use products given their antimicrobial and physicochemical properties. It has already been proven that silver released from these products will be found in wastewaters. Thus, the possibility that a combination of a massive use of products related to silver can increase its concentration in the marine ecosystems is clear. Thus, new efforts to understand the AgNP toxicity in marine invertebrates and specifically in their development stages are highly needed. The stages of embryogenesis, metamorphosis of echinoplutei larvae and juvenile development of the sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis were used as biological models. The project was based on the following assumptions: (1) sensitivity to contaminants is based on morphological transformations of the three basic tissue layers (ectoderm, mesoderm and endoderm), its derivatives and the coelomic cavities (the axocœl, the hydrocœl and somatocoel); (2) new routes for contaminants and increasing inner space of coelomic cavities maximize assimilation, respectively, distribution and accumulation of xenobiotics; (3) exposed to sub-lethal concentrations, organisms react with specific cellular mechanisms to each contaminant in a relatively short time. We have been using a number of techniques such as confocal microscopy, transmission electron microscopy, chemical analysis by ICP-MS, fluorimetric assays, immunoblotting and several bioassays to achieve our objectives. Many transformation processes experienced by organisms explained how toxicity of Ag+ ions and AgNPs could shift during development. The permeable ectoderm of embryos, the gastrointestinal tract and secondary coelomic cavities of larvae and juveniles showed that contaminants can be uptake in different ways. When combined with carbon nanotubes, free silver significantly disturbed the development. The perivisceral cavity and peritoneocytes seem to be essential to the internal nano-translocation in larvae and juveniles. In addition, the nanoAg modulated phagocytic activity and cytoprotective mechanisms in coelomocytes. Ionic silver (and soluble complexes) seemed to lead to an oncosis process followed by necrosis, while nanosilver was associated to an apoptotic-like process. While free Ag further mobilized the cooperation of spherulocytes and amoebocytes with hsp70 expression for coagulation and repair in juveniles, AgNPs led to a stronger protective expression of both hsp 60 and 70. The timing for stress response followed juvenile cohorts: smaller individuals contaminated with Ag+ ions expressed hsp 70 at 24h while the larger ones did so at 48h. Overall, mechanisms of toxicity of each silver chemical form are discussed in terms of different cell groups and morphological features of each stage. -- Mot(s) cle(s) en anglais : Sea urchins, silver nanoparticles, mechanisms, cellular toxicity, physiological mechanisms, heat schock proteins, confocal microscopy, transmission electron microscopy, development. |
| File Format | PDF HTM / HTML |
| Alternate Webpage(s) | http://semaphore.uqar.ca/1228/1/Adriano_Da%20Silva%20Magesky_aout2016.pdf |
| Language | English |
| Access Restriction | Open |
| Content Type | Text |
| Resource Type | Article |
