Effect of the di(2-ethylhexyl)phthalate ester on the functional parameters of the hemolymph of the Mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis)

Abstract

Di(2-ethylhexyl)phthalate (DEHP) is the most common phthalic acid ester used in plastic matter ubiquitously polluting the World Ocean. To date, the mechanisms of the toxic effect of plastic degradation products on aquatic living organisms have been poorly studied. In this work, we investigated the effect of DEHP at various concentrations (0.4 and 4.0 mg/L) on the hemolymph cellular composition and functional parameters of the hemocytes of the Mediterranean mussel (Mytilus galloprovincialis (Lamarck, 1819)). Hemolymph samples were taken following 24- and 48-hour incubation of the molluscs in the water containing different concentrations of DEHP. Changes in the cellular composition of the mussel hemolymph and in the levels of reactive oxygen species production by hemocytes have been analyzed using flow cytometry and light microscopy. After 24 hours of experimental exposure to DEHP, an increase in the granulocyte number (from 4.0±0.5 to 38.4±7.3 %) was already observed. Additionally, a decrease in intracellular levels of reactive oxygen species (ROS) in hemocytes was recorded, and the most considerable changes occurred at the lower concentration of DEHP (0.4 mg/L). The results of this study may be indicative of a toxic effect of DEHP on the immune functions of mussel hemolymph cells.

Ди(2-этилгексил)фталат (DEHP) является наиболее распространенным эфиром фталевой кислоты при производстве пластиковой продукции, которая повсеместно загрязняет воды Мирового океана. На сегодняшний день мало изучены механизмы воздействия токсичных продуктов распада пластика на живые организмы. В настоящей работе проводилось исследование влияния DEHP в различных концентрациях (0,4 и 4,0 мг/л) на клеточный состав гемолимфы, а также функциональные параметры гемоцитов средиземноморской мидии (Mytilus galloprovincialis (Lamarck, 1819)). Пробы снимали спустя 24 и 48 часов инкубирования моллюсков в воде с различным содержанием DEHP. Изменение клеточного состава гемолимфы мидий, а также способность продукции активных форм кислорода гемоцитами анализировали с помощью методов проточной цитометрии и оптической микроскопии. Показано, что в гемолимфе происходило увеличение доли гранулоцитов (с 4,0±0,5 до 38,4±7,3 %) уже спустя 24 часа экспериментального периода. Кроме этого, отмечалось снижение содержания активных форм кислорода (АФК) в гемоцитах, причем более существенные изменения проявлялись под воздействием меньшей концентрации DEHP (0,4 мг/л). Результаты исследования могут свидетельствовать о токсическом воздействии DEHP на иммунные функции клеток гемолимфы.