Cytotoxic and antibacterial properties of Mytilus galloprovincialis, Ostrea edulis and Crassostrea gigas (bivalve molluscs) hemolymph

EDP Sciences 1996

Hubert, Florence
Van Der Knaap, Wil
Noel, Thierry
Roch, Philippe

Mussel (Mytilus galloprovincialis) plasma contains cytotoxic activity against both vertebrate (erythrocytes and mouse tumour) and protozoan cells. Procaryotes (Escherichia coli and Vibrio alginolyticus) were not sensitive to the cytotoxicity. The activity was still present in dialyzed samples but was inhibited by heating at 45°C. Large individual variability which was not correlated with protein concentration and an increasing number of reactive specimens following injection, suggested that naive mussels were in various stages of immune response. Purification by anion exchange chromatography followed by gel filtration revealed a 320 kDa cytotoxic polymeric protein that acts through a polymerization process after binding onto target cell membranes as revealed by ultrastructural observation. European and Pacific oysters (Ostrea edulis and Crassostrea gigas) expressed antibactenal activity against both Gram negative and Gram positive bacteria which was most probably due to small proteins. When tested against the marine pathogenic Vibrio alginolyticus, hemocyte lysates of both species were more active than cell-free plasma. Antibacterial activity showed significant individual variability that was dramatically reduced by stimulation through mechanical stress or injection. The number of spontaneously active Pacific oysters increased from 50 to 100% following a single injection of bacteria. These results strongly support the view that bivalve molluscs possess sensitive immuno-defense mechanisms that will greatly aid the development of aquaculture systems by employing refined techniques of transgenesis.
Le plasma de la moule Mytilus galloprovincialis possède une activité cytotoxique dirigée à la fois contre des cellules de vertébrés (hématies et cellules tumorales de souris) et contre des protozoaires. Les cellules procaryotes (Escherichia coli et Vibrio alginolyticus) ne sont pas sensibles à l'activité cytotoxique. L'activité est toujours présente après dialyse des échantillons mais est inhibée par chauffage à 45°C. L'existence d'une importante variabilité individuelle, non corrélée à la concentration protéique, ainsi que l'augmentation du nombre des animaux présentant une activité à la suite d'injection, suggèrent que les moules prélevées dans la nature sont déjà plus ou moins engagées dans la réponse immunitaire. La purification par chromatographie échangeur d'anions suivie de filtration sur gel, révèle une protéine cytotoxique multimérique de 320 kDa. Des observations en microscopie électronique montrent que cette protéine agit par polymérisation après fixation sur la membrane des cellules cibles. L'huître plate (Ostrea edulis) et l'huître creuse (Crassostrea gigas) possèdent une activité antibactérienne dirigée à la fois contre les bactéries Gram négatif et Gram positif. Cette activité est très probablement due à de petites protéines. Chez les deux espèces, le lysat des hémocytes est plus actif que le plasma envers la bactérie marine pathogène Vibrio alginolyticus. L'activité antibactérienne présente une variation individuelle importante mais cette variation est très réduite chez les animaux stimulés par stress mécanique ou injection. Le pourcentage d'huîtres creuses qui sont actives passe de 50 à 100 % à la suite d'une seule injection de bactéries. Ces résultats suggèrent fortement que les rnollusques bivalves possèdent des mécanismes de défense immunitaire qui, grâce à l'application de techniques de transformation génétique, pourront être d'une grande utilité pour le développement de l'aquaculture.

Cytotoxicité; Antibactérien; Hémolymphe; Lysat d'hémocyte; Moule; Huître; Mytilus galloprovincialis; Ostrea edulis; Crassostrea gigas; Cytotoxicity; Antibacterial; Hemolymph; Hemocyte lysate; Musssel; Oyster; text; Publication

application/pdf
English

FRBEY oai:archimer.ifremer.fr:15008
795349657

PLOUZANE-BIBL LA PÉROUSE
From OAIster®, provided by the OCLC Cooperative.

edsoai.ocn795349657