Badania in ovo nad embriotoksycznością kadmu i poszukiwanie substancji ochronnych

• Autorzy: Dżugan M. , Lis M. , Hęclik J. , Lutnicka H. , Droba M. , Niedziółka J. W.

Identyfikatory

DOI

10.2429/proc.2015.9(1)027

Warianty tytułu

EN

The in ovo study of cadmium embryotoxicity and the search for protectors

• Konferencja: ECOpole’14 Conference (15-17.10.2014, Jarnoltowek, Poland)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kadm, toksyna środowiskowa o wysokiej zdolności do bioakumulacji i szerokim spektrum działania, stanowi realne zagrożenie dla zdrowia ludzi i zwierząt. Zastosowanie modelu in ovo w badaniach nad toksycznością kadmu pozwala na ocenę skutków narażenia rozwijających się zarodków kurzych na kadm, a ponadto stwarza idealny scenariusz do poszukiwania jego skutecznych protektorów. Zaletą modelu jest wyeliminowanie wpływów środowiskowych i żywienia, a przede wszystkim dostępność i niskie koszty eksperymentu. Przeprowadzone badania pozwoliły ocenić skutki rosnącej ekspozycji na kadm, wprowadzony do białka jaja w 4. dobie inkubacji (w dawce 0-24 μg Cd/jajo), dla rozwoju zarodków kurzych. Oceniano śmiertelność, wady rozwojowe, a także zmiany biochemiczne w narządach piskląt. Analiza aktywności lizosomalnej N-acetyloglukozaminidazy wykazała, że ekspozycja na kadm prowadzi do uszkodzenia nerek i wątroby piskląt. Stwierdzono, że równoczesne podanie kadmu z antagonistycznym cynkiem lub chelatującym tiolem (w wielokrotnie wyższym stosunku molowym) ogranicza jego embriotoksyczność dla ptaków.

EN

Cadmium (Cd), an environmental toxin with a high bioaccumulation potential and broad spectrum of activity, poses a real threat to human and animal health. The application of in ovo model to cadmium toxicity studies allows to assess the effects of cadmium exposure for developing embryos and creates an ideal scenario for searching effective protectors. The advantage of the model is elimination of environmental influences, nutrition but most of all the availability and low costs of experiment. The study allowed to assess the effects of increasing exposure to cadmium (at a dose of 0-24 μg Cd/egg, injected to egg albumen on 4th day of incubation) for the development of chicken embryos. The mortality and malformations induced by treatment as well as biochemical changes in chicks blood plasma were determined. Based on lysosomal N-acetylglucosaminidase activity it was found that in ovo exposure to cadmium lead to damage of chicks liver and kidney. Moreover, it has been shown that co-administration of antagonistic metals or chelating thiols (in a multiplied molar ratio) effectively reduced the embryotoxicity of cadmium in birds.

Słowa kluczowe

PL

kadm; embriotoksyczność; model in ovo; substancje ochronne

EN

cadmium; embryotoxicity; in ovo model; protectors

• Wydawca: Towarzystwo Chemii i Inżynierii Ekologicznej
• Czasopismo: Proceedings of ECOpole
• Rocznik: 2015
• Tom: Vol. 9, No. 1
• Strony: 209--216
• Opis fizyczny: Bibliogr. 20 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Dżugan M.

• Katedra Chemii i Toksykologii Żywności, Uniwersytet Rzeszowski, ul. M. Ćwiklińskiej 2, 35-601 Rzeszów, tel. [phone]

autor

Lis M.

• Zakład Weterynarii, Rozrodu i Dobrostanu Zwierząt, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, al. A. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, tel. [phone]

autor

Hęclik J.

• Katedra Chemii i Toksykologii Żywności, Uniwersytet Rzeszowski, ul. M. Ćwiklińskiej 2, 35-601 Rzeszów, tel. [phone]

autor

Lutnicka H.

• Zakład Weterynarii, Rozrodu i Dobrostanu Zwierząt, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, al. A. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, tel. [phone]

autor

Droba M.

• Katedra Chemii i Toksykologii Żywności, Uniwersytet Rzeszowski, ul. M. Ćwiklińskiej 2, 35-601 Rzeszów, tel. [phone]

autor

Niedziółka J. W.

• Zakład Weterynarii, Rozrodu i Dobrostanu Zwierząt, Uniwersytet Rolniczy im. Hugona Kołłątaja w Krakowie, al. A. Mickiewicza 24/28, 30-059 Kraków, tel. [phone]

Bibliografia

• [1] Nordberg GF, Nogawa K, Nordberg M, Friedmann JM. Cadmium. In: Handbook on the Toxicology of Metals. Nordberg GF, Fowler BA, Nordberg M, Friebreg L, editors. Amsterdam: Elsevier; 2007; 445-486.
• [2] Krzywy I, Krzywy E, Peregud-Pogorzelski J, Łuksza K, Brodkiewicz A. Cadmium - Is there something to fear? Ann Acad Med Stetin. 2011;57(3):49-63. http://www.pum.edu.pl/__data/assets/file/0005/55625/57-03_049-063.pdf.
• [3] Nair AR, DeGheselle O, Smeets K, Van Kerkhove E, Cuypers A. Cadmium-induced pathologies: Where is the oxidative balance lost (or not)? Int J Mol Sci. 2013;14(6):6116-6143. DOI: 10.3390/ijms14036116.
• [4] Satarug S. Long-term exposure to cadmium in food and cigarette smoke, liver effects and hepatocellular carcinoma. Curr Drug Metab. 2012;13:257-271. DOI: 10.2174/138920012799320446.
• [5] Bernhoft RA. Cadmium toxicity and treatment. Sci World J. 2013; Article ID 394652, DOI: 10.1155/2013/394652.
• [6] Tellez-Plaza M, Guallar E, Howard BV, Umans JG, Francesconi KA, Goessler W, et al. Cadmium exposure and incident cardiovascular disease. Epidemiology. 2013;24(3):421-429. DOI:10.1097/EDE.0b013e31828b0631.
• [7] Dailiah PR, Padma CL. Cadmium exposure-induced oxidative stress; delay in sexual maturation and impaired hormones in developing rat ovary. Oxid Antioxid Med Sci. 2013;2(3):181-187. DOI: 10.5455/oams.1007613.or.048.
• [8] Johri N, Jacquillet G, Unwin R. Heavy metal poisoning: the effects of cadmium on the kidney. Biometals. 2010;23(5):783-92. DOI: 10.1007/s10534-010-9328-y.
• [9] Nordberg GF. Biomarkers of exposure, effects and susceptibility in humans and their application in studies of interactions among metals in China. Toxicol Lett. 2010;192(1):45-49. DOI: 10.1016/j.toxlet.2009.06.859.
• [10] Moriguchi J, Inoue Y, Kamiyama S, Horiguchi M, Murata K, Sakuragi S, et al. N-acetyl-beta-D-glucosaminidase (NAG) as the most sensitive marker of tubular dysfunction for monitoring residents in non-polluted areas. Toxicol Lett. 2009;190(1):1-8. DOI: 10.1016/j.toxlet.2009.05.009.
• [11] Rania A, Kumarb A, Lala A, Panta M. Cellular mechanisms of cadmium-induced toxicity: a review. Int J Environ Health Res. 2014;24(4):378-399. DOI: 10.1080/09603123.2013.835032.
• [12] Luczak MW, Zhitkovich A. Role of direct reactivity with metals in chemoprotection by N-acetylcysteine against chromium(VI), cadmium(II), and cobalt(II). Free Radic Biol Med. 2013;65:262-269. DOI: 10.1016/j.freeradbiomed.2013.06.028.
• [13] Bridges CC, Zalups RK. Molecular and ionic mimicry and the transport of toxic metals. Toxicol Appl Pharmacol. 2005;204:274-308. DOI: 10.1016/j.taap.2004.09.007
• [14] Messaoudi I, El Heni J, Hammouda F, Saïd K, Kerkeni A. Protective effects of selenium, zinc, or their combination on cadmium-induced oxidative stress in rat kidney. Biol Trace Elem Res. 2009;130(2):152-161. DOI: 10.1007/s12011-009-8324-y.
• [15] Cullinane J, Bannigan J, Thompson J. Cadmium teratogenesis in the chick: period of vulnerability using the early chick culture method, and prevention by divalent cations. Reprod Toxicol. 2009;28(3):335-341. DOI: 10.1016/j.reprotox.2009.05.069.
• [16] Rashidi H, Sottile V. The chick embryo: hatching a model for contemporary biomedical research. Bioessays. 2009;31(4):459-465. DOI: 10.1002/bies.200800168.
• [17] De Oliviera JE. In ovo screening of feed additives show promise. Feed Mix. 2009;17(1):9. http://www.allaboutfeed.net/Home/General/2010/11/In-ovo-screening-of-feed-additives-shows-promise-AAF011537W.
• [18] Dżugan M, Lis M, Droba M, Niedziółka J.W. Effect of cadmium injected in ovo on hatching results and plasma hydrolytic enzymes activity in newly hatched chicks. Acta Vet Hung. 2011;59(3):337-347. DOI: 10.1556/A Vet.2011.020.
• [19] Dżugan M, Lis MW, Droba M, Niedziółka JW. Protective effect of zinc on cadmium embryotoxicity and antioxidant status of blood plasma in newly hatched chicks. J Environ Sci Health, Part A. 2012;47:1288-1293. DOI: 10.1080/10934529.21012.672133.
• [20] Ulmer-Franco AM, Fasenko GM, O’Dea Christopher EE. Hatching egg characteristics, chick quality, and broiler performance at 2 breeder flock ages and from 3 egg weights. Poultry Sci. 2010;89(12):2735-2742. DOI: 10.3382/ps.2009-00403.