Toxicological Effects Induced by Silver Nanoparticles in Zebra Fish (Danio Rerio) and in the Bacteria Communities Living at Their Surface

Abstract

The antimicrobial activity of silver nanoparticles (AgNP) makes them useful in a wide range of products although their environmental impact is still uncertain. The main goal of this study was to evaluate short-term effects induced by AgNP on gills oxidative status and bacterial communities living at the skin mucus of zebrafish. Both the number of bacteria colony forming units and bacteria growth obtained from skin mucus were lower in all concentrations tested (25, 50 and 100 µg nAg/L). Besides, AgNP exposure caused a significant decrease in bacteria growth in zebrafish exposed to 100 µg nAg/L. AgNP accumulated in zebrafish gills at both highest concentrations tested, but this accumulation did not appear to result in oxidative stress. Overall the results indicated toxicological effects of AgNP on bacteria communities living at the zebrafish mucus surface. Although silver accumulation was verified in gills, no evidence of toxicity in terms of oxidative stress was found.

Nanosilver toxicity in gills of a neotropical fish: Metal accumulation, oxidative stress, histopathology and other physiological effects

“…Un tipo de respuesta por parte de los peces a xenobióticos es la producción excesiva de este mucus (especialmente en el epitelio branquial), seguido por un cambio en el número de células secretoras de mucus [96]. Se ha demostrado una hipersecreción de mucus en los peces como respuesta a la exposición a metales [97], y AgNP [98], [99], [100], [101]. Asimismo, se ha comprobado un efecto biocida de las AgNP sobre las colonias bacterianas que viven sobre la superficie de peces y oligoquetos [101], [102].…”

“…La acumulación de Ag en órganos internos (hígado, cerebro, intestino) y externos (branquias) de peces expuestos a AgNP está ampliamente reportada [101], [104], [105], [106]. Si bien existe controversia acerca de cuál es la principal ruta de entrada, gran parte de la evidencia sostiene que la vía gastrointestinal en los peces es la más importante y el principal sitio de acumulación es el hígado [104], [105].…”

“…Existe evidencia que sustenta el daño genotóxico por parte de las AgNP en organismos como la proliferación de micronúcleos, alteración de funciones mitocondriales, estrés oxidativo y cambios en el ciclo celular [123], [132], como así también la inducción de genes asociados a la reparación del ADN [133]. También hay evidencia de daños en el ADN en hemocitos de moluscos [109], [125] y eritrocitos de peces [93], [101], [106], [134] a partir del ensayo cometa. Kawata et al [133] sugieren que se debería revisar lo constatado por la USEPA al no considerar a la plata como un elemento potencial cancerígeno para los humanos.…”

“…Una sustancia se considera tóxica dependiendo de la concentración en el ambiente, de cómo el pez la puede absorber y de cómo se distribuirá en el organismo. Existe una amplia evidencia que afirma que los peces son buenos organismos para evaluar efectos tóxicos generados por AgNP [101], [105], [106], [119], [120], [155] [255].…”

“…Este órgano está particularmente afectado por los xenobióticos dado que es uno de los tejidos con mayor contacto con el medio de exposición y con un importante flujo sanguíneo [235]. Se han encontrado altos niveles de Ag en branquias de Danio rerio y Salmo salar expuestos a AgNP por tiempos de exposición cortos [101], [108], [144]. Wu & Zhou [105] analizaron un aumento en los niveles de Ag en branquias de Oryzias latipes después de una exposición a 0.24 mg AgNP L -1 por 14 días.…”