PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
2018 | 22 |

Tytuł artykułu

The in vitro hemolytic activity of erythrocytes from free-living mute swan (Cygnus olor) spread out in Gdynia and Sopot Coasts

Treść / Zawartość

Warianty tytułu

PL
In vitro aktywność hemolityczna erytrocytów samców i samic ładędzia niemego (Cygnus olor) z wybrzeża Gdyni i Sopotu

Języki publikacji

EN

Abstrakty

EN
The erythrocytes could be considered as a valuable model in studying the cytotoxic effect of environmental xenobiotics owing to its particular structure and the important components of their plasma membrane especially lipids and proteins. The aim of our study was to investigate the erythrocyte hemolytic activity of mute swan (Cygnus olor) from Baltic coastal region in two points, i.e. Sopot and Gdynia. These comparisons will show whether mute swans on the Baltic coastal regions have elevated levels of hemolysis plus gender variation in erythrocyte damage. Forty adult mute swans were captured from Sopot and Gdynia in February 2013. Collected birds were measured and weighted, and the blood was sampled. The birds were divided into 4 groups (after the 2nd/3rd year of life): males from Sopot (n = 10), females birds from Sopot (n = 10), males from Gdynia (n = 10), and females from Gdynia (n = 10). Blood samples were collected from the medial metatarsal vein in sodium citrate for erythrocyte sedimentation rate. Blood was stored in tubes and held on the ice until centrifugation. The plasma was removed. The erythrocyte suspension (one volume) was washed with five volumes of saline solution three times. The acid resistance of erythrocytes was induced by 0.1M HCl, while osmotic resistance was induced by incubation erythrocyte suspension with the different solution of urea and NaCl, as well as in solutions of different NaCl concentration (0.1-0.9%). The erythrocyte hemolysis was measured spectrophotometrically. Our study revealed that the highest level of the hemolysis percentage was observed among females from Gdynia, males from Sopot, then females from Sopot, and males from Gdynia. The significant differences between the hemolysis percentage among females from Gdynia and Sopot from 13.5 to 18.0 min after HCl-induced hemolysis was observed. The results also indicated significant differences between the hemolysis percentage among males from Gdynia and Sopot from 14.0 to 19.0 min. Hemolysis percentage showed to be increased not significantly among males from Gdynia with time from hemolysis initiation to 10.0 min but close to linearity with a value of hemolysis percentage among males from Sopot after 25 min of hemolysis initiation. The maximal level of hemolysis percentage was significantly higher among females from Gdynia (at 15.0 min) compared to females from Sopot (at 14.0 min). The maximal level of hemolysis percentage among males from Gdynia and Sopot was noted at 0.5 min after hemolysis initiation. The maximal level of hemolysis percentage was 4.40% and 4.11%, respectively. The highest percentage of hemolyzed erythrocytes after incubation with solutions of various urea concentration was observed both among males and females from Gdynia. The lowest percentage of hemolyzed erythrocytes was exhibited by the erythrocyte suspension of males from Sopot. Comparing the percentage of hemolyzed erythrocytes both among males and females from Sopot, the higher values of hemolyzed erythrocytes was noted among females. The highest percentage of hemolyzed erythrocytes after incubation with solutions of various NaCl concentration was observed among males and females from Sopot and further among males and females from Gdynia after incubation with 0.5-0.9% NaCl solution. Comparing the percentage of hemolyzed erythrocytes after incubition with 0.1-0.4% NaCl solution, the highest percentage of hemolyzed erythrocytes was observed among males and females from Gdynia and then among males and females from Sopot. Our study showed more individual variation, probably related to the impact of the environmental habitat and consumption of ingested prey items by mute swans. Of those males and females, females from Gdynia showed the highest level of hemolyzed erythrocytes.
PL
Erytrocyty można uznać za cenny model do badania cytotoksycznego działania środowiskowych ksenobiotyków ze względu na ich szczególną strukturę i ważne składniki ich błony komórkowej, zwłaszcza lipidy i białka. Celem naszych badań była ocena aktywności hemolitycznej erytrocytów łabędzia niemego (Cygnus olor) z regionu morza Bałtyckiego (plaże w Sopocie i Gdyni). Porównania te miały pokazać, czy populacja łabędzia niemego w nadbałtyckich regionach przybrzeżnych ma podwyższoną hemolizę erytrocytową oraz czy te zmiany zależą od płci ptaków. Czterdzieści dorosłych łabędzi niemych przebadano w Sopocie i Gdyni w lutym 2013 r. Ptaki podzielono na 4 grupy (po II/III roku życia): samce z Sopotu (n = 10), samice z Sopotu (n = 10), samce z Gdyni (n = 10) i samice z Gdyni (n = 10). Próbki krwi pobierano z przyśrodkowej żyły skoku w probówki z cytrynianem sodu. Krew przechowywano w probówkach i trzymano na lodzie aż do odwirowania. Osocze zostało usunięte. Zawiesinę erytrocytów (jedna objętość) przemyto pięcioma objętościami roztworu soli fizjologicznej trzykrotnie. Kwasową odporność erytrocytów indukowano 0,1M HCl, podczas gdy odporność osmotyczną indukowano przez inkubację zawiesiny erytrocytów w różnych roztworach mocznika i NaCl, a także w roztworach o różnym stężeniu NaCl (0,1-0,9%). Hemolizę erytrocytów mierzono spektrofotometrycznie. Najwyższy poziom hemolizy zanotowano u samic z Gdyni, samców z Sopotu, następnie samic z Sopotu i samców z Gdyni. Stwierdzono istotne różnice między odsetkiem hemolizy u samic z Gdyni i Sopotu z 13,5 do 18,0 min po hemolizie indukowanej HCl. Wyniki wskazują również na istotne różnice pomiędzy odsetkiem hemolizy wśród samców z Gdyni i Sopotu od 14,0 do 19,0 min indukowanej hemolizy. Procent hemolizy zwiększył się nieznacznie u samców z Gdyni w czasie od rozpoczęcia hemolizy do 10 min. Maksymalny odsetek hemolizy był istotnie wyższy wśród samic z Gdyni (po 15,0 min) w porównaniu z samicami z Sopotu (14,0 min). Maksymalny poziom hemolizy wśród samców z Gdyni i Sopotu zanotowano w 0,5 minuty po inicjacji hemolizy. Maksymalny poziom hemolizy wynosił odpowiednio 4,40% i 4,11%. Najwyższy odsetek hemolizowanych erytrocytów po inkubacji z roztworami o różnym stężeniu mocznika obserwowano zarówno u samców, jak i u samic z Gdyni. Najmniejszy odsetek hemolizowanych erytrocytów wykazywała zawiesina erytrocytów samców z Sopotu. Porównując odsetek hemolizowanych erytrocytów zarówno u samców, jak i samic z Sopotu, wyższe wartości hemolizowanych erytrocytów odnotowano wśród samic. Najwyższy odsetek hemolizowanych erytrocytów po inkubacji z roztworami o różnym stężeniu NaCl zaobserwowano u samców i samic z Sopotu, a następnie u samców i samic z Gdyni po inkubacji z 0,5-0,9% roztworem NaCl. Porównując odsetek hemolizowanych erytrocytów po inkubacji z 0,1-0,4% roztworem NaCl, najwyższy odsetek hemolizowanych erytrocytów zaobserwowano u samców i samic z Gdyni, a następnie u samców i samic z Sopotu. Nasze badanie wykazuje większą zmienność osobniczą, prawdopodobnie związaną z oddziaływaniem środowiska naturalnego i spożyciem połkniętych przedmiotów przez nieme łabędzie na plażach Trójmiasta. Spośród samic i samców łabędzi niemych samice z Gdyni wykazały najwyższy poziom hemolitycznych erytrocytów.

Wydawca

-

Rocznik

Tom

22

Opis fizyczny

p.73-90,fig.,ref.

Twórcy

autor
  • Institute of Biology and Environmental Protection, Pomeranian University in Slupsk, ul. Arciszewskiego 22B, 76-200 Slupsk, Poland
autor
  • Institute of Biology and Environmental Protection, Pomeranian University in Slupsk, ul. Arciszewskiego 22B, 76-200 Slupsk, Poland
autor
  • Institute of Biology and Environmental Protection, Pomeranian University in Slupsk, ul. Arciszewskiego 22B, 76-200 Slupsk, Poland

Bibliografia

  • Beyer W.N., Day D., 2004. Role of manganese oxides in the exposure of mute swans (Cygnus olor) to Pb and other elements in the Chesapeake Bay, USA. Environ. Pollut., 129 (2), 229-235.
  • Binkowski Ł.J., Meissner W., Trzeciak M., Izevbekhai K., Barker J., 2016. Lead isotope ratio measurements as indicators for the source of lead poisoning in Mute swans (Cygnus olor) wintering in Puck Bay (northern Poland). Chemosphere, 164, 436-442.
  • Brown A.W., Brown L.M., 2002. The accuracy of sexing mute swan cygnets by cloacal examination. Waterbirds, 25, 352-354.
  • Bustnes J.O., Moe B., Hanssen S.A., Herzke D., Fenstad A.A., Nordstad T., Borgå K., Gabrielsen G.W., 2012. Temporal dynamics of circulating persistent organic pollutants in a fasting seabird under different environmental conditions. Environ. Sci. Technol., 46 (18), 10287-10294.
  • Cousquer G.O., 2006. Severe lead poisoning and an abdominal foreign body in a mute swan (Cygnus olor). Vet. Clin. North Am. Exot. Anim. Pract., 9 (3), 503-510.
  • de Faria D.B.G., Montalvão M.F., de Souza J.M., de Oliveira Mendes B., Malafaia G., Rodrigues A.S.L., 2018. Analysis of various effects of abamectin on erythrocyte morphology in Japanese quails (Coturnix japonica). Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 25 (3), 2450-2456.
  • Directive 2008/105/EC of the European Parliament and of the Council of 16 December 2008 on environmental quality standards in the field of water policy, amending and subsequently repealing Council Directives 82/176/EEC, 83/513/EEC, 84/156/EEC, 84/491/EEC, 86/280/EEC and amending Directive 2000/60/EC of the European Parliament and of the Council; available in eur-lex.europa.eu/legalcontent/ en/TXT/?uri=CELEX:32008L0105, access on 5/08/2018.
  • Dolka B., Włodarczyk R., Zbikowski A., Dolka I., Szeleszczuk P., Kluciński W., 2014. Hematological parameters in relation to age, sex and biochemical values for mute swans (Cygnus olor). Vet. Res. Commun., 38 (2), 93-100.
  • Durinck J., Skov H., Jensen F.P., Pihl S., 1994. Important Marine Areas for Wintering Birds in the Baltic Sea. Ornis Consult Report, Copenhagen.
  • Eisler R., 1988. Lead hazards to fish, wildlife, and invertebrates: a synoptic review. U.S. Department of the Interior, Fish and Wildlife Service, Laurel, MD.
  • el-Mekawi S., Yagil R., Meyerstein N., 1993. Effect of oxidative stress on avian erythrocytes. J. Basic Clin. Physiol. Pharmacol., 4 (3), 199-211.
  • Farag M.R., Alagawany M., 2018. Erythrocytes as a biological model for screening of xenobiotics toxicity. Chem. Biol. Interact., 279, 73-83.
  • Fenstad A.A., Jenssen B.M., Gabrielsen K.M., Öst M., Jaatinen K., Bustnes J.O., Hanssen S.A., Moe B., Herzke D., Krøkje Å., 2016a. Persistent organic pollutant levels and the importance of source proximity in Baltic and Svalbard breeding common eiders. Environ. Toxicol. Chem., 35 (6), 1526-1533.
  • Fenstad A.A., Moody A.J., Öst M., Jaatinen K., Bustnes J.O., Moe B., Hanssen S.A., Gabrielsen K.M., Herzke D., Lierhagen S., Jenssen B.M., Krøkje Å., 2016b. Antioxidant Responses in Relation to Persistent Organic Pollutants and Metals in a Lowand a High-Exposure Population of Seabirds. Environ. Sci. Technol., 50 (9), 4817- 4825.
  • Finkelstein M.E., Gwiazda R.H., Smith D.R., 2003. Lead poisoning of seabirds: environmental risks from leaded paint at a decommissioned military base. Environ. Sci. Technol., 37 (15), 3256-3260.
  • Garnaga G., 2012. Integrated assessment of pollution in the Baltic Sea. Ekologija, 58 (3), 331-355.
  • Grúz A., Szemerédy G., Kormos É., Budai P., Majoros S., Tompai E., Lehel J., 2015. Monitoring of heavy metal burden in mute swan (Cygnus olor). Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 22 (20), 15903-15909.
  • Guidelines for coordinated monitoring of Wintering birds in the Baltic Sea. HELCOM – Baltic Marine Environment Protection Commission, 2015, Helsinki, Finland.
  • Hebbel R.P., 1986. Erythrocyte antioxidants and membrane vulnerability. J. Lab. Clin. Med., 107 (5), 401-404.
  • Dioxins in the Baltic Sea, 2004. HelCom – Helsinki Commission Baltic Marine Environment Protection Commission. (Ed.) C. Hagebro, Helsinki Commission – Baltic Marine Environment Protection Commission, Helsinki, Finland.
  • Hutniczak B., Kronbak L.G., 2011. The Two-sector Economic Problem Of Persistent Organic Pollution and Baltic Sea Salmon Fisheries. Consilience: The J. of Sust. Dev., 6 (1), 113-132.
  • Kakuschke A., Prange A., 2007. The Influence of Metal Pollution on the Immune System A Potential Stressor for Marine Mammals in the North Sea. Internat. J. Comparative Psych., 20, 179-193.
  • Kamiński P., Kurhalyuk N., Jerzak L., Kasprzak M., Tkachenko H., Klawe J.J., Szady-Grad M., Koim B., Wiśniewska E., 2009a. Ecophysiological determinations of antioxidant enzymes and lipoperoxidation in the blood of White Stork Ciconia ciconia from Poland. Env. Res., 109, 29-39.
  • Kamiński P., Kurhalyuk N., Kasprzak M., Jerzak L., Tkachenko H., Szady-Grad M., Klawe J.J., Koim B., 2009b. The Impact of Element–Element Interactions on Antioxidant Enzymatic Activity in the Blood of White Stork (Ciconia ciconia) Chicks. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 56, 325-337.
  • Kamiński P., Kurhalyuk N., Szady-Grad M., Tkachenko H., Kasprzak M., Jerzak L., 2008. Chemical elements in the blood of white stork Ciconia ciconia chicks in differentiated regions of Poland. Med. and Biol. Sci., 22 (4), 31-37.
  • Kamyshnikov V.S., 2004. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике. (A reference book on the clinic and biochemical researches and laboratory diagnostics). MEDpress-inform, Moscow, (in Russian).
  • Karl H., Bladt A., Rottler H., Ludwigs R., Mathar W., 2010. Temporal trends of PCDD, PCDF and PCB levels in muscle meat of herring from different fishing grounds of the Baltic Sea and actual data of different fish species from the Western Baltic Sea. Chemosphere, 78, 106-112.
  • Kolanjiappan K., Manoharan S., Kayalvizhi M., 2002. Measurement of erythrocyte lipids, lipid peroxidation, antioxidants and osmotic fragility in cervical cancer patients. Clin. Chim. Acta, 326 (1-2), 143-149.
  • Mariańska B., Fabijańska-Mitek J., Windyga J., 2003. Badania laboratoryjne w hematologii. Podręcznik dla studentów medycyny. (Laboratory studies in hematology. Textbook for Medical Students). PZWL, Warsaw, (in Polish).
  • Molnar J.J., 1983. Copper storage in the liver of the wild mute swan (Cygnus olor). Its possible relation to pollution of harbor waters by antifouling paints. Arch. Pathol. Lab. Med., 107 (12), 629-632.
  • Pennycott T.W., 1998. Lead poisoning and parasitism in a flock of mute swans (Cygnus olor) in Scotland. Vet. Rec., 142 (1), 13-17.
  • Perrins C.M., Cousquer G., Waine J., 2003. A survey of blood lead levels in Mute Swans Cygnus olor. Avian Pathol., 32 (2), 205-212.
  • Romero D., Hernández-García A., Tagliati C.A., Martínez-López E., García-Fernández A.J., 2009. Cadmium- and lead-induced apoptosis in mallard erythrocytes (Anas platyrhynchos). Ecotoxicol. Environ. Saf., 72 (1), 37-44.
  • Schummer M.L., Petrie S.A., Badzinski S.S., Deming M., Chen Y.W., Belzile N., 2011. Elemental contaminants in livers of mute swans on lakes Erie and St. Clair. Arch. Environ. Contam. Toxicol., 61 (4), 677-687.
  • Terskov I.A., Gitelson I.I., 1957. Method of chemical (acid) erythrograms. Biofizika, 2, 259-266.
  • Tkachenko H., Kurhaluk N., 2012. Pollution-induced oxidative stress and biochemical parameters alteration in the blood of nestling white stork Ciconia ciconia from regions with different degrees of contamination in Poland. J. Envir. Mon., 14, 3182-3191.
  • Tkachenko H., Kurhaluk N., 2013a. Blood oxidative stress and antioxidant defense profile of White Stork Ciconia ciconia chicks reflect the degree of environmental pollution. Ecol. Questions, 18, 79-89.
  • Tkachenko H., Kurhaluk N., 2013b. Pollution-related changes in oxidative stress and antioxidant defense profile in the blood of white stork Ciconia ciconia chicks from different regions of Poland. Ecol. Res., 28, 869-880.
  • Zar J.H., 1999. Biostatistical Analysis, 4th ed., Prentice Hall Inc., New Jersey.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikatory

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.agro-d53c9229-1b37-417d-b0da-aed29001bdad
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.