Hypoxia-cadmium interactions on rainbow trout (<i>Oncorhynchus mykiss</i>) mitochondrial bioenergetics: attenuation of hypoxia-induced proton leak by low doses of cadmium
Notice bibliographique
Résumé
The goal of the present study was to elucidate the modulatory effects of cadmium (Cd) on hypoxia/reoxygenation-induced mitochondrial dysfunction in light of the limited understanding of the mechanisms of multiple stressor interactions in aquatic organisms. Rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) liver mitochondria were isolated and energized with complex I substrates (malate-glutamate), and exposed to hypoxia (0>PO2<2 Torr) for 0-60 min followed by reoxygenation and measurement of coupled and uncoupled respiration and complex I enzyme activity. Thereafter, 5 min hypoxia was used to probe interactions with Cd (0-20 μmol l(-1)) and to test the hypothesis that deleterious effects of hypoxia/reoxygenation on mitochondria were mediated by reactive oxygen species (ROS). Hypoxia/reoxygenation inhibited state 3 and uncoupler-stimulated (state 3u) respiration while concomitantly stimulating states 4 and 4ol (proton leak) respiration, thus reducing phosphorylation and coupling efficiencies. Low doses of Cd (≤5 μmol l(-1)) reduced, while higher doses enhanced, hypoxia-stimulated proton leak. This was in contrast to the monotonic enhancement by Cd of hypoxia/reoxygenation-induced reductions of state 3 respiration, phosphorylation efficiency and coupling. Mitochondrial complex I activity was inhibited by hypoxia/reoxygenation, hence confirming the impairment of at least one component of the electron transport chain (ETC) in rainbow trout mitochondria. Similar to the effect on state 4 and proton leak, low doses of Cd partially reversed the hypoxia/reoxygenation-induced complex I activity inhibition. The ROS scavenger and sulfhydryl group donor N-acetylcysteine, administrated immediately prior to hypoxia exposure, reduced hypoxia/reoxygenation-stimulated proton leak without rescuing the inhibited state 3 respiration, suggesting that hypoxia/reoxygenation influences distinct aspects of mitochondria via different mechanisms. Our results indicate that hypoxia/reoxygenation impairs the ETC and sensitizes mitochondria to Cd via mechanisms that involve, at least in part, ROS. Moreover, we provide, for the first time in fish, evidence for a hormetic effect of Cd on mitochondrial bioenergetics--the attenuation of hypoxia/reoxygenation-stimulated proton leak and partial rescue of complex I inhibition by low Cd doses.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».