Hirudo verbana как модель пресноводного беспозвоночного для оценки эффектов диспергирования полипропиленового микро- и нанопластика в пресной воде

Plastics are a heterogeneous class of synthetic compounds that, due to their unique characteristics find numerous applications both in industrial and civil fields. However, despite the great advantages that these materials brought in everyday life, the plastic wastes resulting from their massive use represent one of the main environmental problems at the global level. Once released, plastics persist for a long time and are subjected both to biotic and abiotic processes leading to the formation of small particles, known as micro and to nanoplastics, that interact with organisms, accumulating inside tissues and risking to enter in the trophic chain. Among the different types of plastic, polypropylene (PP) is one of the diffused, widely exploited in food and textile industries for disposable packaging and to produce surgical masks. Owing to the huge distribution and the resultant abundant presence of PP waste products, it results necessary investigate the possible toxicity on living organisms. For these reasons, here we analyzed the effects of PP micro and nanoplastics dispersed in freshwater, using the medicinal leech Hirudo verbana as invertebrate model. To better follow the plastics fate, fluorescent particles, labeled with a fluorophore, have been used. Animals were examined at various timings after plastics exposure and results were analyzed by means of microscopy, immunofluorescent and molecular biology analyses. After assessing the entrance of PP fragments into leech tissues, the activation of the innate immune response was evaluated. The results show that the presence of micro and nanoplastics induces an initial physical protection that consists in the secretion of mucus, followed by an increase of blood vessels and the recruitment of immune cells, in particular macrophages. Moreover, macrophages were directly involved in both phagocytic and encapsulation processes, as demonstrated by acid phosphatase (ACP) histoenzymatic and Thioflavin-T assays, expressing specific pro-inflammatory factors, such as HvRNASET2 and HmAIF-1, as demonstrated by immunolocalization and qPCR experiments. Finally, the expression levels of genes related to oxidative stress-induced enzymes have been investigated, in order to evaluate the possible increase in reactive oxygen species (ROS), due to the entry into the leech tissues of PP micro and nanoplastics. This work allows deepening the current knowledge of the possible harmful effects on human health deriving from micro and nanoplastics dispersion, leading new insight about freshwater ecosystems that often represent the first environments interested in plastic pollution.

Аннотация взята из PubMed (NCBI) для цитируемой записи и приводится на языке оригинала. Авторитетной является версия в исходной публикации.

Аннотация оставлена без перевода, чтобы сохранить собственные формулировки авторов.

На медицинской пиявке Hirudo verbana как модели пресноводных беспозвоночных изучено действие диспергированного в пресной воде полипропиленового микро- и нанопластика. Показано проникновение частиц в ткани и активация врождённого иммунного ответа: начальную защиту обеспечивает секреция слизи, затем увеличивается число кровеносных сосудов и рекрутируются макрофаги, участвующие в фагоцитозе и инкапсуляции и экспрессирующие провоспалительные факторы HvRNASET2 и HmAIF-1. Экспрессия генов ферментов, индуцируемых окислительным стрессом, исследована для оценки возможного повышения уровня активных форм кислорода.

Узнайте, как это исследование связано с клинической практикой

Другие рецензируемые исследования в разделе «Геномика и протеомика».

• Leech Salivary Proteome and Transcriptome: 434 Deduced Protein Sequences — Liu Z, Tong X, Su Y, et al. (2019)
• Medicinal Leech Draft Genome — Anticoagulant Gene Survey — Kvist S, Manzano-Marín A, de Carle D, Trontelj P, Siddall ME (2020)
• Лечение пиявками (Hirudo medicinalis) ослабляет повреждения яичка, вызванные ишемией/реперфузией яичка, на экспериментальной модели у животных — Davoodi F et al. (2021)
• Новый антикоагулянтный белок из медицинской пиявки — Manuvera V et al. (2024)
• AIF-1 и RNASET2 играют комплементарные роли во врождённом иммунном ответе медицинской пиявки — Baranzini N et al. (2019)
• Антимикробные пептиды медицинской пиявки, не обладающие токсичностью, — перспективная альтернативная стратегия борьбы с патогенами, устойчивыми к антибиотикам — Grafskaia E et al. (2019)
• Структурные основы тромболитической активности дестабилазы медицинской пиявки — Marin E et al. (2023)
• Геном медицинской пиявки (Whitmania pigra) и сравнительное геномное исследование для поиска биологически активных веществ — Tong L et al. (2022)
• ЦНС медицинской пиявки как модель изучения экзосом во взаимодействии между микроглией и нейронами — Raffo-Romero A et al. (2018)
• Транскриптомное профилирование и первый анализ пространственной экспрессии генов-кандидатов в слюнной железе восточноазиатской медицинской пиявки Hirudo nipponia — Kim J et al. (2024)

Все исследования, проанализированные ASH →