Impairment of haemocytes in the Mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis) exposed to glyphosate

This study analysed the effects of glyphosate, a systemic, non-selective herbicide that is commonly used as a plant growth regulator, on haemocyte in the Mediterranean mussel, Mytilus galloprovincialis. Three treatments where performed using glyphosate alone, its degradation product aminomethylphosphonic acid (AMPA), and a combination of both. Basal transport activity was assessed using the model substrate rhodamine 123 and specific inhibitors for the MXR-related transporter P-glycoprotein (ABCB mRNA). Haemocytes exposed to glyphosate (0.1 and 1 μg/L) showed significant reduction of total Multixenobiotic resistance (MXR) efflux activity that was not apparently related to transcriptional expression of genes encoding P-glycoprotein. Oppositely, both samples exposed to glyphosate and AMPA separately, showed a decrease accumulation of Rho123, suggesting no alteration of the MXR efflux activity. At these same concentrations, transcriptional profiles of 6 genes underlying key biological functions in mussels and potential targets of adverse effects of glyphosate were analysed. These specific genes were analysed to study the immune responses (lysozyme, LYS; mytilin b, MYTLb; myticin c, MYTCc), and lysosomal system (cathepsin L, CTSL; ß-glucuronidase, GUSB; hexosaminidase, HEX). Results indicated a down regulation of the lysosomal genes, suggesting that this contaminant may cause a decrease in lysosomal membrane stability and loss of lysosomal functionality. Furthermore, an up regulation of the immune genes might indicate that it is a response to the microbial alterations that occur as a result of glyphosate exposure. Overall, the data obtained highlighted the potential for these pharmaceuticals to cause immunotoxicological effects as part of their adverse outcomes in mussels. Este estudio analiza los efectos del glifosato, un herbicida sistémico, no selectivo que se utiliza como regulador del crecimiento de las plantas, sobre los hemocitos del mejillón mediterráneo. Se realizaron tres tratamientos utilizando glifosato, su producto de degradación ácido aminometilfosfónico (AMPA) y una combinación de ambos. La actividad de transporte basal se evaluó utilizando la rodamina 123 e inhibidores específicos para el transportador P-glicoproteína relacionado con MXR (ARNm de ABCB). Los hemocitos expuestos a glifosato (0,1 y 1 μg/L) mostraron una reducción de la actividad de expulsión del sistema de resistencia multixenobiótica (MXR) no relacionada con la expresión transcripcional de genes que codifican la P-glicoproteína. Ambas muestras expuestas al glifosato y a AMPA por separado, mostraron una disminución de la acumulación de Rho123, lo que sugiere que no hay alteración de la actividad de expulsión del MXR. También se analizaron los perfiles transcripcionales de 6 genes relacionados con las funciones biológicas de los mejillones y los posibles objetivos del glifosato. Estos genes se analizaron para estudiar las respuestas inmunológicas (lisozima, LYS; mytilin b, MYTLb; myticin c, MYTCc) y el sistema lisosomal (catepsina L, CTSL; ß-glucuronidasa, GUSB; hexosaminidasa, HEX). Los resultados indicaron una regulación a la baja de los genes lisosomales, esto puede causar una disminución en la estabilidad de la membrana lisosomal y pérdida de la funcionalidad lisosomal. En los genes inmunológicos hubo una regulación positiva en respuesta a las alteraciones microbianas causadas por el glifosato. En general, destaca el potencial del contaminante para causar efectos inmunotoxicológicos en los mejillones. Ciencias del Mar