Small Molecule Screening and Toxicity Testing in Early-stage Zebrafish Larvae

Margherita Muscat; Sherif Suleiman; Melissa M. Formosa

doi:10.3791/67759

Cribado de moléculas pequeñas y pruebas de toxicidad en larvas de pez cebra en fase inicial

JoVE Journal
Biology
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Small Molecule Screening and Toxicity Testing in Early-stage Zebrafish Larvae

Cribado de moléculas pequeñas y pruebas de toxicidad en larvas de pez cebra en fase inicial

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March 7, 2025

DOI: 10.3791/67759-v

Margherita Muscat¹, Sherif Suleiman^2,3, Melissa M. Formosa^1,3

¹Department of Applied Biomedical Science, Faculty of Health Sciences,University of Malta, ²Department of Anatomy, Faculty of Medicine and Surgery,University of Malta, ³Centre for Molecular Medicine and Biobanking,University of Malta

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study outlines a protocol for drug screening in zebrafish larvae, aged 3-7 days post fertilization, focusing on morphological assessments following drug exposure. The aim is to analyze various phenotypic outcomes resulting from different chemical treatments.

Key Study Components

Research Area

Drug screening
Developmental biology
Zebrafish as model organisms

Background

Zebrafish larvae are valuable for assessing developmental effects of drugs.
Morphological assessment provides insights into drug-induced phenotypes.
Understanding these effects can aid in toxicity screening and pharmacological research.

Methods Used

Drug exposure in a controlled environment.
Zebrafish larvae as biological system.
Morphological scoring using a stereo light microscope.

Main Results

Diverse phenotypes observed after drug exposure, including normal morphology, mild to severe pericardial edema, and developmental delays.
Specific abnormalities like swim bladder absence and altered fin morphology were recorded.
Demonstrated the impact of chemical treatments on zebrafish development.

Conclusions

This research illustrates the use of zebrafish for assessing drug effects on development.
The findings contribute to understanding chemical toxicity and its implications in biological research.

Frequently Asked Questions

What is the purpose of using zebrafish in drug screening?

Zebrafish are used because their transparent embryos allow for easy observation of morphological development and responses to chemicals.

What types of abnormalities can be identified using this protocol?

Abnormalities such as pericardial edema, delayed development, and fin malformations can be observed and quantified.

How long after fertilization are the zebrafish larvae screened?

The larvae are typically screened at 3-7 days post fertilization.

What method is used to score the morphology of the larvae?

Morphological scoring is performed using a binary method, assessing the presence or absence of abnormalities.

What conditions are required for incubating zebrafish larvae during the experiment?

The larvae should be incubated at 28.5 degrees Celsius under a 14 hour light and 10 hour dark cycle.

What is the significance of this drug screening protocol?

It provides a framework for evaluating drug toxicity and developmental impacts, crucial for pharmacological and developmental biology studies.

Este protocolo describe un procedimiento de cribado de fármacos en larvas de pez cebra 3-7 días después de la fecundación, seguido de una evaluación morfológica.

Para comenzar, reúna embriones de pez cebra en etapa temprana tres días después de la fertilización en una placa de Petri. Con una micropipeta de 1000 microlitros configurada a un volumen de 100 microlitros, transfiera un embrión eclosionado de aspecto saludable a cada pocillo de una placa de 96 pocillos. Ahora, pipetee la cantidad necesaria del producto problema en cada pocillo de una placa de 12 pocillos.

A continuación, ajusta el volumen total a 2,4 mililitros con medio E3. Prepare el control del vehículo de acuerdo con el solvente utilizado para disolver el producto químico de prueba de stock. Con una pipeta de 200 microlitros, retire cualquier solución E3 existente de cada pocillo de la placa de 96 pocillos.

Utilice una micropipeta de ocho canales para sustituirla por 100 microlitros del medio de prueba preparado para cada concentración. Asegúrese de que se analice un total de 24 larvas por concentración. Después de 24 horas, utilice un microscopio óptico estereoscópico para realizar la puntuación morfológica.

Puntúe la morfología utilizando un método binario, donde ausente indica una morfología normal y presente indica una anormalidad morfológica. Una vez finalizado el corte, retire 50 microlitros del medio de cada pocillo. Reemplácelo con 50 microlitros de medio de prueba recién preparado.

Retire y registre las larvas muertas, luego incube las larvas a 28,5 grados centígrados con un ciclo de 14 horas de luz y 10 horas de oscuridad. El pez cebra a los cinco días después de la fertilización exhibió diversos fenotipos después de dos días de exposición al medicamento. Los peces cebra no afectados se observaron como normales, mientras que el edema pericárdico leve fue evidente en algunos peces.

En otros se observó edema pericárdico grave, acompañado de hemorragia vitelino y extensión de la yema. También se observó retraso en el desarrollo con reducción de la pigmentación, la vejiga natatoria y la longitud total. Los fenotipos adicionales incluyeron el pez cebra con yema hinchada y aleta caudal retorcida, aleta caudal ausente y notocorda curvada.

Los casos graves presentaron truncamiento y muerte con necrosis.

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