Hemotoxicity activity caused by acrilamide on the peripheral erythrocytes of ZEBRAFISH (Danio rerio)
nº59 [Agosto 19 - Noviembre 19] Retel04/11/2019
Hernández, C, Álvarez, M, Perdomo, L, Rodríguez-Acosta, A
Abstract
Acrylamide (ACR) is a 2 alkene monomeric reagentused to synthesize polymers for
industrial application. Evaluating its haematological toxicity action has been a
preponderant objective of worldwide concern since the chemical was detected in human
umbilical cord blood. In this work, its toxicity (ACR) in adult zebrafish (Danio rerio)
peripheral blood was tested maintaining the fishes during 8 days in a 0.50 mM ACR LC50
and normal controls. Haemoglobin (Hb) analysis was performed by cellulose acetate
electrophoresis.The activity ofδ-aminolevulinic acid dehydratase (ALAD) determination by
spectrophotometric method was used as a toxicity biomarker. DNA analysis of nucleated
erythrocytes in blood extensions contrasted with Feulgen staining was also performed. All
these data were processed through the Fiji-ImageJ program platform and the GraphPad
Prims statistic-7. The controls, from the peripheral blood electrophoretic profiles showed
two main bands of globin, and one secondary minor band. Otherwise, those treated with
ACR showed one main globin band and three minor bands, in the electrophoresis. The
ALAD enzyme activity showed a 20% reduction compared with the controls. The
erythrocytes presented nuclear DNA fragmentation in 80% of the analysed erythrocyte
population, with respect to the control erythrocyte population. The haematocrit
evaluation was higher in peripheral blood treated with ACR. The current study showed
that ACR altered the structure of peripheral blood Hb, probably through the generation of
ACR-Hb and / or ACR-GB type adducts, which may be expressed in the weakest bands
found. In addition, it was possible to demonstrate that ACR can inhibit the enzymatic
activity of ALAD, serving as a possible biomarker of haemotoxicity. The preceding was
also accompanied by an apoptosis process evidenced through Feulgen staining. In
conclusion, the ACR has haemotoxic activity in addition to the well-known neurotoxicity
already reported, which could jeopardize the activity of oxygen supply in the blood and
compromise processes in human foetal development.
Key words: Apoptosis, Acrylamide, Erythrocytes, Haemoglobin adducts, Toxicity.
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Resumen
Actividad de hemotoxicidad causada por acrilamida en los eritrocitos periféricos
de ZEBRAFISH (Danio rerio).
La acrilamida (ACR) es un reactivo monomérico de alqueno tipo 2 utilizado para sintetizar
polímeros para aplicaciones industriales. La evaluación de su acción de toxicidad
hematológica ha sido un objetivo preponderante de preocupación mundial desde que se
detectó el químico en la sangre del cordón umbilical humano. En este trabajo, se analizó
su efecto (ACR) en sangre periférica de pez cebra adulto (Danio rerio) manteniendo los
peces durante 8 días en un LC50 ACR 0,50 mM y controles normales. El análisis de
hemoglobina (Hb) se realizó mediante electroforesis con acetato de celulosa. La actividad
de la determinación de la deshidratasa del ácido δ-aminolevulínico (ALAD) por método
espectrofotométrico se usó como un biomarcador de toxicidad. También se realizó un
análisis de ADN de eritrocitos nucleados en extensiones de sangre en contraste con la
tinción de Feulgen. Todos estos datos se procesaron a través de la plataforma del
programa Fiji-ImageJ y la estadística GraphPad Prims-7. Los controles, de los perfiles
electroforéticos de sangre periférica mostraron dos bandas principales de globina y una
banda secundaria. De lo contrario, los tratados con ACR mostraron una banda de globina
principal y tres bandas menores, en la electroforesis. La actividad de la enzima ALAD
mostró una reducción del 20% en comparación con los controles. Los eritrocitos
presentaron fragmentación de ADN nuclear en el 80% de la población de eritrocitos
analizada, con respecto a la población de eritrocitos de control. La evaluación del
hematocrito fue mayor en la sangre periférica tratada con ACR. El estudio actual mostró
que ACR alteró la estructura de la Hb de sangre periférica, probablemente a través de la
generación de aductos de tipo ACR-Hb y / o ACR-GB, que pueden expresarse en las
bandas más débiles encontradas. Además, fue posible demostrar que ACR puede inhibir
la actividad enzimática de ALAD, sirviendo como un posible biomarcador de
hemotoxicidad. Lo anterior también fue acompañado por un proceso de apoptosis
evidenciado a través de la tinción de Feulgen. En conclusión, el ACR tiene actividad
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hemotóxica además de la conocida neurotoxicidad ya informada, lo que podría poner en
peligro la actividad del suministro de oxígeno en la sangre y comprometer los procesos
en el desarrollo fetal humano.
Palabras clave: apoptosis, acrilamida, eritrocitos, aductos de hemoglobina, toxicidad.
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