Uso di Autometallography per localizzare e semi-quantificare argento nei tessuti dei cetacei

Nanoparticelle d’argento (AgNPs) sono stati ampiamente utilizzate in prodotti commerciali, tra cui elementi di assistenza sanitaria, a causa di loro grandi effetti antimicrobici^1,2, cosmetici e tessili. Pertanto, la produzione di AgNPs e il numero di prodotti contenenti AgNP sono aumentati nel corso del tempo^3,4. Tuttavia, AgNPs possono essere rilasciati nell’ambiente e si accumulano in oceano^5,6. Essi sono diventati la principale fonte di contaminazione Ag, e sta aumentando la consapevolezza del pubblico della tossicità ambientale di Ag.

Lo stato di AgNPs e Ag nell’ambiente marino è complessa e in costante evoluzione. Gli studi precedenti hanno indicato che AgNPs può rimanere come particelle, aggregazione, sciogliere, reagiscono con diverse specie chimiche o essere rigenerate da ioni Ag^{+ 7,8}. Diversi tipi di composti Ag, come AgCl, sono stati trovati nei sedimenti marini, dove può essere ingeriti, da organismi bentonici e immettere la catena alimentare^9,10. Secondo un precedente studio condotto nella zona Chi-ku laguna lungo la costa sud-occidentale di Taiwan, le concentrazioni di Ag di sedimenti marini sono estremamente basse e simili all’abbondanza della crosta terrestre, e quelle del tessuto di fegato di pesce sono di solito sotto il rilevamento limitare (< 0,025 μg/g bagnato/bagnato)¹¹. Tuttavia, gli studi precedenti condotti in diversi paesi hanno dimostrato relativamente alte concentrazioni di Ag nei fegati di cetacei^12,13. La concentrazione di Ag nei fegati dei cetacei è età-dipendente, suggerendo che la fonte di Ag nei loro corpi è più probabile loro preda¹². Questi risultati ulteriori suggeriscono la biomagnificazione di Ag negli animali a livelli trofici superiori. Cetacei, come i predatori di vertice nell’oceano, potrebbero aver subito impatti negativi sulla salute causati dall’Ag/Ag composti^12,13,14. La cosa più importante, come cetacei, gli esseri umani sono mammiferi e la salute negativa impatto causato dai composti di Ag/Ag in cetacei può verificarsi anche negli esseri umani. In altre parole, cetacei potrebbero essere animali sentinella per la salute dell’ambiente marino e gli esseri umani. Di conseguenza, gli effetti sulla salute, la distribuzione tissutale e concentrazione di Ag in cetacei sono motivo di grande preoccupazione.

Sebbene le concentrazioni dei composti di Ag/Ag nei tessuti dei cetacei possono essere misurate dalla spettroscopia di massa di plasma accoppiato induttivamente (ICP-MS), l’uso dell’ICP-MS è limitata dal suo alto costo di capitale (strumento e manutenzione) e i requisiti per la conservazione del tessuto /Preparation^12,15. Inoltre, è solitamente difficile da raccogliere campioni di tessuto completo in tutte le indagini di casi di cetacei incagliati a causa di difficoltà logistiche, una carenza di manodopera e una mancanza di risorse correlate¹². I campioni di tessuto congelato per analisi ICP-MS non vengono facilmente a causa dello spazio limitato di refrigerazione, e campioni di tessuto congelato possono essere scartati a causa di attrezzature di refrigerazione rotto¹². Questi ostacoli suddetti ostacolano le indagini di livelli di contaminazione nei tessuti dei cetacei di analisi ICP-MS utilizzando campioni di tessuto congelato. Al contrario, formalina riparata campioni di tessuto sono relativamente facili da raccogliere durante l’autopsia di cetacei morti-stranded. Pertanto, è necessario sviluppare un metodo economico e facile da usare per rilevare/misura i metalli pesanti nei tessuti dei cetacei con formalina riparata campioni di tessuto.

Anche se le distribuzioni suborgan e le concentrazioni di metalli alcalini e alcalino-terrosi possono essere modificate durante la formalina-fisse, paraffina (FFPE) processo, solo minori effetti su metalli di transizione, come Ag, stato notato¹⁶. Quindi, tessuto FFPE è stato considerato come una risorsa di campione ideale per la localizzazione del metallo e misure^16,17. Autometallography (AMG), un processo di istochimico, può amplificare i metalli pesanti come variabile graduato giallo dorato al neri segnali positivi di AMG su sezioni di tessuto FFPE e questi metalli pesanti amplificati può essere visualizzati sotto microscopia chiara^{18, 19 , 20 , 21}. di conseguenza, il metodo AMG fornisce informazioni sulle distribuzioni suborgan di metalli pesanti. Può fornire ulteriori informazioni importanti per lo studio delle vie metaboliche di metalli pesanti nei sistemi biologici perché ICP-MS può solo misurare la concentrazione di metalli pesanti al livello dell’organo¹⁸. Inoltre, il software di analisi di immagine digitale, come ad esempio ImageJ, è stato applicato l’analisi quantitativa di tessuto istologico sezioni^22,23. Il giallo dorato variably dimensioni al neri segnali positivi di AMG di sezioni di tessuto FFPE può essere quantificato e utilizzato per stimare le concentrazioni di metalli pesanti. Anche se la concentrazione di Ag assoluta non può essere determinata direttamente mediante il metodo AMG con analisi quantitativa delle immagini, si può stimare da un modello di regressione basato sui dati ottenuti dall’analisi quantitativa delle immagini e ICP-MS, che è il nome dei cetacei analisi istologica di Ag (CHAA). Considerando le difficoltà nella misurazione delle concentrazioni di Ag di analisi ICP-MS in cetacei non più recuperabili, CHAA è un metodo prezioso coadiuvante per stimare le concentrazioni di Ag nei tessuti dei cetacei, che non possono essere determinati mediante analisi ICP-MS a causa della mancanza di congelati campioni di tessuto. Questo articolo descrive il protocollo di una tecnica istochimica (metodo AMG) per la localizzazione di Ag a livello suborgan e un test denominato CHAA per stimare le concentrazioni di Ag nei tessuti del rene e fegato di cetacei.

Figura 1: diagramma di flusso che raffigura l’istituzione e l’applicazione di test di cetacei istologico Ag (CHAA) per stimare le concentrazioni di Ag. CHAA = analisi istologica dei cetacei di Ag, FFPE = formalina-fisse, paraffina-incastonato, ICP-MS = plasma accoppiato induttivamente spettroscopia di massa. Clicca qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.