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Vitamin A physiology in the precocious harbour seal (Phoca vitulina): a tissue-based biomarker approach

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Abstract:

Vitamin A is a nutrient essential to all mammals for growth and development, as well as for the maintenance of reproductive, endocrine, and immune systems. Environmental contaminant-related disruption of vitamin A has been observed in many wildlife species and can therefore be used as a biomarker of toxic effects. However, the natural processes regulating vitamin A uptake, storage, and distribution among compartments are poorly understood in marine mammals. In this study, 20 young healthy harbour seals (Phoca vitulina) were captured to establish a compartment-based model providing a foundation for a mechanistic understanding of vitamin A physiology and disruption. Vitamin A (retinol, retinyl palmitate, and (or) retinoic acid) was quantified in blood plasma and in biopsy samples of liver, blubber, and skin. Although the highest concentrations of vitamin A were found in liver, blubber represents a more important storage depot, with an estimated 66% of the total retinoid content of the compartments measured. We suggest that vitamin A physiology in the precocious harbour seal has evolved to deal with high vitamin A availability during a short nursing period and to sustain growth during the postweaning fast. Positive correlations in vitamin A concentrations among liver, blubber, and skin support the use of less invasive biopsy sampling of just blubber or skin, which can provide physiologically relevant information in biomarker studies of free-ranging marine mammals.

La vitamine A est un élément nutritif essentiel à la croissance et au développement de tous les mammifères, mais aussi au maintien de leurs systèmes endocrinien et immunitaire. Une perturbation dans l'homéostasie de la vitamine A reliée à la présence de contaminants dans le milieu a été observée chez plusieurs espèces en nature et peut donc servir de biomarqueur des effets toxiques. Cependant, les processus naturels qui régissent l'absorption de la vitamine A, sa mise en réserve et sa répartition dans les différents compartiments sont mal connus chez les mammifères marins. Nous avons capturé 20 jeunes phoques communs (Phoca vitulina) en santé dans le but de créer un modèle à compartiments qui serve de base à notre compréhension mécaniste de la physiologie et de la perturbation de l'homéostasie de la vitamine A. La vitamine A (rétinol, palmitate de rétinyle et (ou) acide rétinoïque) a été dosée dans le plasma sanguin et dans des échantillons du foie, du lard et de la peau prélevés chez des phoques. Les concentrations les plus élevées de vitamine A ont été trouvées dans le foie, mais le lard représente un site de réserve encore plus important avec une proportion estimée de 66 % des rétinoïdes contenus dans l'ensemble des compartiments. Nous croyons que la physiologie de la vitamine A a évolué chez le phoque précoce de façon à ce que celui-ci puisse tirer profit de la disponibilité importante de cette vitamine durant l'allaitement et de façon à favoriiser sa croissance après le jeûne qui suit le sevrage. Des corrélations positives entre les concentrations de vitamine A du foie, du lard et de la peau permettent de croire que des biopsies du lard et de la peau seules, obtenues par des méthodes moins effractives, suffiraient à fournir les renseignements physiologiques nécessaires dans les études des biomarqueurs chez les mammifères marins en nature. [Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: September 1, 2002

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nrc/cjz/2002/00000080/00000009/art00003
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