Hyperkalemia, not apoptosis, accurately predicts chilling injury in individual locusts
Notice bibliographique
Résumé
Abstract During prolonged or severe chilling, the majority of insects accrue chilling injuries that are typically quantified by scoring neuromuscular function after rewarming. In the cold, these chill susceptible insects, like the migratory locust ( Locusta migratoria ) suffer a loss of ion and water balance that is hypothesized to initiate cell death. Whether apoptotic or necrotic cell death pathways are responsible for this chilling injury is unclear. Here, we use a caspase-3 specific assay to indirectly quantify apoptosis in three locust tissues (muscle, nerves, and midgut) following prolonged chilling and recovery from an injury-inducing cold exposure. Furthermore, we obtain matching measurements of injury, hemolymph [K + ], and muscle caspase-3 activity in individual locusts to gain further insight into mechanistic nature of chilling injury. We hypothesized that apoptotic cell death in both muscle and nerve tissue drives motor defects following cold exposure in insects, and that there would be a strong association between cold- induced injury, hyperkalemia, and muscle caspase-3 activity. We found a significant increase in muscle caspase-3 activity, but no such increase was observed in either nervous or gut tissue from the same animals, suggesting that chill injury primarily relates to apoptotic muscle cell death. However, the levels of chilling injury measured at the whole animal level prior to tissue sampling were strongly correlated with the degree of hemolymph hyperkalemia, but not apoptosis. These results support the notion that cold-induced ion balance disruption triggers cell death but also that apoptosis is not the main cell death pathway driving injury in the cold. Significance Statement Temperature has profound effects on animal fitness and sets limits to animal distribution. To understand and model insect responses to climate, we need to know how temperature sets limits to their survival. There is strong evidence that a collapse of ion and water balance occurs in insects in the cold, and it is generally held that the resulting cold injury is caused by activation of programmed cell death (apoptosis). Here, we directly test this idea and show for the first time that although the loss of ion balance is a strong predictor of individual survival outcomes, apoptosis is not the primary cause of cold-induced injury.
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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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».