Role of antioxidant defenses during estivation and anoxia exposure in the freshwater snail Biomphalaria tenagophila (Orbigny, 1835)

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The effects of 24 h of exposure to underwater anoxia and 15 days of estivation (at 26–27°C) on the enzymatic antioxidant system of the hepatopancreas of the freshwater snail Biomphalaria tenagophila (Planorbidae) are described. The effect of 24 h of recovery was also investigated. Catalase activity dropped by 31% during 24 h of anoxia, and superoxide dismutase (SOD) activity was reduced by 43% during the 15 days of estivation. This is consistent with the overall decrease in metabolic rate during estivation or anoxia. Indeed, the heartbeat diminished by 28–36% during estivation (determination was possible for only 4 days) and by 66% after 24 h of anoxia. On the other hand, selenium-dependent glutathione peroxidase (Se-GPX) activity increased during anoxia (from 10 to 14 mU/mg protein) and estivation (by 14%). Glutathione S-transferase (GST) and glutathione reductase activities remained unchanged during estivation and anoxia. Glucose 6-phosphate dehydrogenase activity was unchanged during estivation and recovery. Recovery restored SOD activity. Catalase, Se-GPX, and GST activities during recovery were significantly lower than those of the respective controls. Lipid peroxidation, determined as the level of thiobarbituric acid-reactive substances, was unchanged in the hepatopancreas after 15 days of estivation and 26 h of recovery from estivation. It is possible that the increase in Se-GPX activity during anoxia and estivation, and the maintenance of GST activity, are relevant in minimizing the effects of reactive oxygen species that can be formed upon resumption of aerobic metabolism. Thus, B. tenagophila may have a biochemical strategy of preparation for oxidative stress such as that observed in several other species of anoxia/hypoxia-tolerant animals.

Notre travail décrit les effets d'une exposition de 24 h à une anoxie sous l'eau et d'une estivation de 15 jours (à 26–27 °C) chez le gastéropode d'eau douce Biomphalaria tenagophila (Planorbidae) sur le système enzymatique antioxydant de l'hépatopancréas. Nous avons aussi étudié les effets d'une récupération de 24 h. L'activité de la catalase est réduite de 31 % durant l'anoxie de 24 h et celle de la superoxyde dismutase (SOD) de 45 % durant l'estivation de 15 jours. Ces observations sont compatibles avec la diminution générale du taux métabolique durant l'estivation ou l'anoxie. En effet, le rythme cardiaque baisse de 28–36 % durant l'estivation (il n'a pu être mesuré que durant 4 jours) et de 66 % après l'anoxie de 24 h. En revanche, l'activité de la glutathione peroxydase dépendante du sélénium (Se-GPX) augmente durant l'anoxie (de 10 à 14 mU/mg de protéines) et l'estivation (de 14 %). Les activités de la glutathione S-transférase (GST) et de la glutathione réductase demeurent inchangées durant l'estivation et l'anoxie. L'activité de la glucose 6-phosphate déshydrogénase ne change pas durant l'estivation ni durant la récupération. La récupération restaure l'activité de SOD. Les activités de la catalase, de Se-GPX et de GST durant la récupération ont des valeurs nettement inférieures à celles de leurs témoins respectifs. La peroxydation des lipides, mesurée par les concentrations de substances réactives à l'acide thiobarbiturique, est inchangée dans l'hépatopancréas après 15 jours d'estivation et 26 h de récupération subséquente. Il est possible que l'augmentation de l'activité de Se-GPX durant l'anoxie et l'estivation, de même que le maintien de l'activité de GST, aient un rôle à jouer pour minimiser effets des substances réactives à l'oxygène qui peuvent se former lors de la reprise du métabolisme aérobie. Ainsi, B. tenagophila possède peut-être une stratégie biochimique de préparation au stress oxydatif qui s'observe chez plusieurs autres espèces d'animaux capables de tolérer l'anoxie/hypoxie.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: July 1, 2003

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