18 de marzo de 2016
Las etapas embrionarias son las más susceptibles a los xenobióticos. Aunque la toxicidad química depende de la salinidad, no existe ningún método para probar la dependencia de la salinidad de la toxicidad para los organismos acuáticos. Aquí, describimos un método nuevo y de alto rendimiento para determinar la dependencia de la salinidad de la toxicidad para los embriones acuáticos.
El objetivo general de este experimento es probar la toxicidad dependiente de la salinidad de los productos químicos para los organismos acuáticos. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la ecotoxicología, como la evaluación de la toxicidad en las condiciones del agua dulce, el agua salobre y el agua de mar. La principal ventaja de esta técnica, es que nunca se les pide a los medaka que prueben la toxicidad de los productos químicos en diferentes salinidades.
Además, las implicaciones de esta técnica se extienden a otras terapias o diagnósticos de toxicidad química. La preparación de nanocoloides comerciales de plata en solución, a varias salinidades, se trata en el protocolo de texto. Al igual que el cultivo de medaka y la recolección de huevos.
Comience enjuagando seis colecciones de huevos medaka de la Etapa 21, tres veces en solución de prueba. Haga esto usando ERMs, a una concentración diferente para cada conjunto de huevos. Ahora, de cada colección enjuagada, transfiera 15 huevos a un pocillo diferente de solución de prueba, en un plato de plástico de seis pocillos.
Organice este experimento por triplicado, lavando cada grupo por separado. Envuelva las placas en papel de aluminio e incube a 25 grados centígrados, en la oscuridad. Hasta que los huevos eclosionen, o durante 14 días, lo que ocurra primero.
Durante la incubación, observe los huevos diariamente para detectar cualquier cambio biológico. Y para los huevos muertos. Cambie la solución de prueba diariamente, junto con las observaciones.
En el sexto día de observación, cuente la frecuencia cardíaca de cada embrión durante 15 segundos. También al sexto día, mida el diámetro de los ojos de cada embrión, en cada condición experimental, utilizando un micrómetro. Cada vez que los embriones eclosionan y se convierten en larvas, mida la longitud completa de su cuerpo con un micrómetro.
Además, durante los 14 días, lleve la cuenta del total de huevos que eclosionan. Para medir la bioacumulación de plata, al sexto día, se recogen los coriones de los huevos, utilizando el método estándar. Los huevos decorionados se pueden analizar, al igual que se analiza la solución de SNC, como se describe en la siguiente sección.
Para aislar la plata soluble de cada solución de SNC, primero filtre la mezcla de coloides y plata soluble, utilizando una membrana de tres kilodalton. A continuación, gire el filtro cargado a 14.000 Gs, durante 10 minutos, en una centrífuga refrigerada.
A partir de 50 microlitros del filtrado, mida la concentración de plata mediante análisis ICP-MS. Cargue la alícuota en un vaso de precipitados de teflón de 50 mililitros y agregue dos mililitros de ácido nítrico ultrapuro al vaso de precipitados. Luego, calienta la mezcla en una placa caliente, a 110 grados centígrados.
Durante unas tres horas de calentamiento, deje que la solución casi se seque. Una vez que el vaso de precipitados se haya enfriado, disuelva completamente los sólidos orgánicos. Agregue dos mililitros de ácido nítrico ultrapuro y 0,5 mililitros de peróxido de hidrógeno al vaso de precipitados.
A continuación, vuelve a calentar la mezcla, hasta que casi se haya secado de nuevo. Ahora, disuelve el residuo restante en cuatro mililitros de ácido nítrico ultrapuro al uno por ciento, hecho en agua ultrapura. Transfiera la solución a un tubo de centrífuga de 15 mililitros.
Repita el proceso de disolución de los sólidos restantes en el vaso de precipitados de teflón, dos veces más, enfriando las tres colecciones en un solo tubo. Ahora, mida la concentración de plata en la muestra, usando ICP-MS. Utilice el protocolo recomendado por el fabricante para analizar las muestras.
Asegúrese de utilizar normas internas y externas. El efecto de la salinidad sobre la toxicidad de las SNC fue fácilmente evidente. La inducción de la deformidad o la muerte dependía claramente de la salinidad.
Se realizaron diversas mediciones fisiológicas. Las frecuencias cardíacas no se vieron afectadas hasta que la salinidad alcanzó 30 veces ERM. La longitud del cuerpo fue significativamente más corta a salinidades de 15 y 30 X ERM.
El diámetro del ojo también disminuyó, de acuerdo con la longitud del cuerpo. La eclosión fue menos probable a 15 X ERM, y solo ocurrió para el dos por ciento de los huevos en 30 X ERM. Bajo las soluciones experimentales, los complejos de metales solubles en agua se formaron más fácilmente a medida que aumentaba la concentración de sal.
El examen de los complejos metálicos en los embriones después de seis días mostró que aumentaban en concentración en los embriones a medida que aumentaban en concentración en la solución. Al intentar este procedimiento, es importante recordar ajustar el pH de las condiciones de prueba, ya que la liberación de iones de plata se ve facilitada por la condición ácida.
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Este estudio presenta un nuevo método de alto rendimiento para evaluar la toxicidad dependiente de la salinidad de sustancias químicas en embriones acuáticos, centrándose especialmente en el arrozal (medaka). El método aborda una importante laguna en ecotoxicología al permitir la evaluación de la toxicidad química en diferentes niveles de salinidad.
Los ensayos de toxicidad dependientes de la salinidad utilizando huevos de arrozales permiten a los equipos de I+D en biofarmacia evaluar la seguridad química y la toxicidad mecanicista bajo condiciones acuáticas fisiológicamente diversas. Este enfoque mejora la confianza predictiva en la evaluación de riesgos ambientales y apoya la reducción temprana de riesgos de candidatos a nanomateriales. La integración de la salinidad como variable aborda una brecha crítica en los protocolos estándar de toxicidad, orientando las decisiones de cartera para compuestos con potencial de exposición ambiental.
Este ensayo se sitúa dentro del continuo de descubrimiento temprano hasta la evaluación de riesgos preclínicos, conectando la evaluación mecanicista de la toxicidad y el perfilado de seguridad ambiental.