Antioxidant enzymes activities and bilirubin level in adult rat treated with lead

Lead toxicity is closely related to its accumulation in several tissues and its interference with bioelements, whose role is critical for several biological processes. Recently, oxidative stress has been proposed as a possible mechanism involved in lead toxicity. This study was carried out to investigate the effect of dose-dependent lead exposure on haematological and oxidative stress parameters. Adult male ‘Wistar’ rats (150–200 g) were divided into three groups: group [Pb 5] and group [Pb 15] received respectively 5 mg Pb2+ (n=16n=16) and 15 mg Pb2+/kg b.w. (n=16n=16) as lead acetate solution i.p. for a period of seven days. Group [T] (n= 16) served as control and received 15 mg Na+/kg b.w. as sodium acetate solution i.p. for the same period. All animals were sacrificed 24 h after the last injection. Blood superoxide dismutase (SOD) and blood glutathione peroxidase (GPx) activities and plasma bilirubin level were measured. Liver was quickly excised for the estimation of alteration in lipid peroxidation indices (MDA). Lead exposure induces, in both treated groups, a marked decline in haematocrit and haemoglobin levels (p<0.01p<0.01) when compared to control. The results show also a significant decrease (p<0.01p<0.01) in SOD activity, but only in group [Pb 15]. SOD activity did not decrease in group [Pb 5] in comparison with control (p>0.05p>0.05). However, lead exposure caused a light increase in GPx activity in group [Pb 15], which remains non-significant (p>0.05p>0.05) compared to control. Group [Pb 5] did not record significant changes in the activity of GPx. Lead exposure for a period of seven days resulted in a significant (p<0.05p<0.05) increase in bilirubin level in group [Pb 15] compared to control. The bilirubin level from rats of group [Pb 5] did not reach a statistical significance. Changes in liver MDA content in lead-exposed rats from [Pb 5] and [Pb 15] groups did not reach a statistical (p<0.05p<0.05) significance. It is concluded that lead induces oxidative stress in a dose-dependent manner. No dose-dependent response was observed in blood GPx activity and liver MDA content. These results could be due to the short duration of the treatment. To cite this article: A. Annabi Berrahal et al., C. R. Biologies 330 (2007).

RésuméLe plomb étant un élément non essentiel à la vie des cellules eucaryotes, son introduction dans l'organisme (par inhalation de poussières de plomb ou par ingestion d'aliments contenant du plomb) modifie la biologie des cellules, et plus particulièrement celle des globules rouges, en perturbant une myriade de voies métaboliques et de processus physiologiques. Parmi les mécanismes impliqués dans l'induction de la toxicité du plomb, nous nous intéressons au stress oxydant au niveau érythrocytaire. Ainsi, nous avons procédé à la détermination des paramètres hématologiques et au dosage des deux principales enzymes antioxydantes, la superoxyde dismutase (SOD) et la glutathion peroxydase (GPx), ainsi que d'un antioxydant naturel non enzymatique, la bilirubine totale. Afin d'évaluer l'ampleur du stress oxydant au niveau tissulaire, nous avons procédé à la détermination de l'un des produits finaux de la peroxydation lipidique au niveau hépatique : le malondialdéhyde (MDA). Le protocole expérimental repose sur l'administration, pendant 7 j, par IP, d'une solution d'acétate de plomb à raison de 5 mg Pb/kg de PC [Pb 5] et 15 mg Pb/kg de PC [Pb 15] pour les rats mâles Wistar traités (150 à 200 g), et d'une solution d'acétate de sodium, à raison de 15 mg Na+/kg de PC, pour les rats témoins. Les résultats montrent une diminution importante des taux de l'hématocrite et de l'hémoglobine chez les deux groupes de rats traités [Pb 5] et [Pb 15] par rapport au groupe des rats témoins [T] (p<0,01p<0,01). Par ailleurs, on note une diminution significative de l'activité de la SOD, mais seulement chez le groupe [Pb 15] (p<0,01p<0,01). En revanche, la GPx montre une légère augmentation de son activité chez les deux groupes de rats traités, activité qui reste tout de même non significative. Par ailleurs, l'exposition au plomb entraîne une augmentation du taux de la bilirubine totale chez le groupe traité à la plus forte dose (p<0.05p<0.05), alors que le groupe [Pb 5] ne montre aucune variation significative par rapport au groupe [T]. Au niveau hépatique, le dosage du MDA ne montre aucune différence significative chez les deux groupes [Pb 5] et [Pb 15] par rapport au groupe [T]. Le plomb affecte considérablement les érythrocytes d'une manière dose-dépendante. Les variations observées dans les résultats peuvent être expliquées par la courte durée de l'exposition. Pour citer cet article : A. Annabi Berrahal et al., C. R. Biologies 330 (2007).