Investigation of Sensitivity of the Cytogenetic and Molecular Biomarkers to Assess the Genotoxicity of Cadmium and Lead

ماجدة محمد نصحي; هيدان مصطفى الشوربجي; محمد أكمل الغر

Article Details

Investigation of Sensitivity of the Cytogenetic and Molecular Biomarkers to Assess the Genotoxicity of Cadmium and Lead

Authors:

ماجدة محمد نصحي | هيدان مصطفى الشوربجي | محمد أكمل الغر

Publisher:

The Zoological Society A. R. Egypt

Main Topics:

Life sciences

Journal:

Egyptian Journal of Zoology 2012 Issue 58, pp.339-358

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2012

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

37161

Frequency:

Bi-Annual

pISSN:

11106344

Descriptors:

Keywords:

Abstract:

 لقد تم ﺇستخدام ﺇختبار النواة الدقيقة كمؤشر حيوي خلوي وراثي وتفاعل البلمرة المتسلسل - متعدد أطوال القطع المحددة(PCR/RFLP) كمؤشر حيوي جزيئي لتقييم التأثيرات السمية الوراثية ﻹثنين من المعادن الثقيلة: الكادميوم والرصاص.
تم دراسة إحداث الأنوية الدقيقة في خلايا نخاع عظم الفئران ودراسة الطفرات الموضعية في مواقع محددة لثمانية ﺇنزيمات محددة مختلفة، منها 5 قاطعة وهي:
(BalI, BclI, BglI, HindIII and PstI) وثلاثة منها غير قاطعة وهي:
(BamHI, ECoRI and NcoI) في جين الميتاللوثيونين في الفئران.
تم حقن كلوريد الكادميوم في التجويف البريتوني لذكور الفئران البالغة إما كجرعة واحدة مقدارها 1.25 و 2.5 مجم/كجم من وزن الجسم أو كجرعات متكررة مقدارها 1.25 مجم/كجم من وزن الجسم كل 72 ساعة لمدة 4 أسابيع، أدت المعاملة بجرعة واحدة أو جرعات متكررة من كلوريد الكادميوم الى زيادة معنوية ومعتمدة على الجرعة في عدد كرات الدم الحمراء متعددة الصبغية ذات الأنوية الدقيقة مقارنة مع المجموعة الضابطة السالبة، باﻹضافة الى ذلك أدت المعاملة بجرعة واحدة من أسيتات الرصاص مقدارها 161.5 أو 323 مجم/كجم من وزن الجسم أو بجرعات متكررة مقدارها 8 مجم/كجم من وزن الجسم كل 72 ساعة لمدة 4 أسابيع الى زيادة معنوية في معدل كرات الدم الحمراء متعددة الصبغة ذات الأنوية الدقيقة مقارنة مع المجموعة الضابطة السالبة.
لم يتم تسجيل أي طفرات موضعية بـﺈستخدام PCR/RFLP بعد المعالجات المختلفة لكل من كلوريد الكادميوم وأسيتات الرصاص لكل من الجرعتين المختبرتين.
في الخلاصة تشير نتائج هذه الدراسة الى أن كلوريد الكادميوم أو أسيتات الرصاص قد أحدثا تأثير خلوي وراثي وسمي خلوي في خلايا نخاع عظم الفئران مع عدم وجود أي طفرات موضعية في جين الميتاللوثيونين عند مواضع القطع المحددة للإنزيمات المحددة التي تم ﺇستخدامها، لذلك يمكن ﺇعتبار أن أختبار الأنوية الدقيقة يمكن أن يستخدم كمؤشر حيوي أولي يعكس التعرض للكادميوم والرصاص.

 Micronucleus assay (MN) as a cytogenetic biomarker and polymerase chain reaction/restriction fragment length polymorphism (PCR/RFLP) as a molecular biomarker were used to assess the genotoxic effects of two heavy metals: cadmium and lead. The induction of micronuclei in mice bone marrow cells and point mutation at the restriction sites of 8 different restriction enzymes, five cutters (BalI, BclI, BglII, HindIII and PstI) and three non cutters (BamHI, EcoRI and NcoI) in metallothionein gene (MT-I) of mice were investigated. Cadmium chloride (CdCl2) was administered to adult male mice either as a single i.p. dose of 2.5 and 1.25 mg/kg b.w. or as repeated i.p. doses of 1.25 mg/kg b.w. at 72h intervals for 4 week. CdCl2 administration either as a single dose or as repeated doses induced a significant and dose-dependent increase in the number of MNPCEs compared with the negative control group. Moreover, administration of lead acetate either as a single i.p. dose of 323 and 161.5 mg/kg b.w. or as repeated i.p. doses of 8 mg/kg b.w. at 72h intervals for 4 week induced a significant increase in the frequency of MNPCEs compared with the negative control group. Null point mutation induction was detected using PCR/RFLP method after different treatments with the two tested doses of cadmium chloride or lead acetate. In conclusion, results of the present work indicated that cadmium chloride and lead acetate induced significant cytogenetic and cytotoxic effects in mice bone marrow cells with no point mutation in MT-I gene at the restriction sites of the restriction enzymes used. Thus it may be concluded that MN assay can serve as a better preliminary biomarker that reflects cadmium and lead exposure.
Keywords: Cd genotoxicity - Lead genotoxicity - MN test and PCR/REFLP.

Article Details

Investigation of Sensitivity of the Cytogenetic and Molecular Biomarkers to Assess the Genotoxicity of Cadmium and Lead

Authors:

ماجدة محمد نصحي | هيدان مصطفى الشوربجي | محمد أكمل الغر

Publisher:

The Zoological Society A. R. Egypt

Main Topics:

Life sciences

Journal:

Egyptian Journal of Zoology 2012 Issue 58, pp.339-358

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2012

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

37161

Frequency:

Bi-Annual

pISSN:

11106344

Descriptors:

LABORATORY ANIMALS

SENSITIVITY

CADMIUM

LEAD

CYTOGENETICS

MICE

Cd genotoxicity

Lead genotoxicity

MN test and PCR/REFLP

Issues

Article Details

Authors: ماجدة محمد نصحي | هيدان مصطفى الشوربجي | محمد أكمل الغر

Publisher: The Zoological Society A. R. Egypt

Main Topics: Life sciences

Journal: Egyptian Journal of Zoology 2012 Issue 58, pp.339-358

Document Type: Article

Publication Date: 6/2012

Document Language: English

Document ID (Org No.): 37161

Frequency: Bi-Annual

pISSN: 11106344

Descriptors:

Issues

Authors:

ماجدة محمد نصحي | هيدان مصطفى الشوربجي | محمد أكمل الغر

Publisher:

The Zoological Society A. R. Egypt

Main Topics:

Life sciences

Journal:

Egyptian Journal of Zoology 2012 Issue 58, pp.339-358

Document Type:

Article

Publication Date:

6/2012

Document Language:

English

Document ID (Org No.):

37161

Frequency:

Bi-Annual

pISSN:

11106344