Carbonated water and necro-apoptotic cell death in chicken embrio low limb / Agua carbonatada y la muerte celular por necro-apoptosis en miembro inferior de embrión de pollo

ABSTRACT

Carbonated water is a fundamental part of many drinks and its effects have been studied in many pathological situations. However, cells and tissue damage as a consequence of carbonated water has not been the subject of extensive research. We assessed the short-term effects of soda on in vitro Hanging-drop culture of myoblasts and ex vivo lower limb of 8-day-old chicken embryo skeletal muscle tissue. Several groups weren designed a) Control (Con-tyr), b) Carbonated water (Car), c) Coffe (Caf), and d) Cola beverage (Glu). The samples were observed with light microscopy and digital imaging analysis was performed. The ultra-structure of control and treated tissue were observed with electron microscopy. Immunohistochemistry techniques, such as terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick- end labeling (TUNEL), TACTS Blue Label (TdT Kits) of R&D Systems were used. The myoblasts monolayers treated with soda showed plenty of eosinophilics elements. The eosinophily corresponds to higher percentage of cell death. The muscular tissue of the low limb treated with carbonated water (Car) showed calcium phosphate and collagen decreases, 53,86% and 82,95% respectively and enlarged nuclei of a higher size, with an evident loss of the parallel arrangement and fragmented nuclei. Compared to control samples, the muscular disorganization was accompanied by a positive reaction of the apoptotic bodies on TACS, also a positive reaction to ApopTacg and another positive reaction for the metalloproteases in the inter fibrillar cartilage matrix. These changes were not significant in Tyrode's solution controls, Coffee and Cola beverage groups. The morphological outcome can be apoptosis, necrosis or a mixed phenotype, suggesting that the carbonated water toxic effect might be related to these cell death processes. Further research, exploring biochemical factors will be required to elucidate necro-apoptotic cell death induced by carbonated water.

RESUMEN

El agua carbonatada constituye una parte fundamental en muchas bebidas y su efecto ha sido estudiado en muchas situaciones patológicas. Sin embargo, el daño celular y de tejido como consecuencia del agua carbonatada no ha sido claramente investigado. El presente trabajo evalúa el efecto agudo in vitro de la soda sobre mioblastos obtenidos por cultivos en gota pendiente y el efecto sobre tejido muscular esquelético in vivo del miembro inferior de pollo de 8 días de desarrollo. Cuatro grupos de embriones fueron seleccionados al azar a) Control (Con-tyr), b) Agua Carbonatada o Soda Club (Car), c) Café (Caf) y d) Bebida de cola (Glu). Las muestras fueron observadas por microscopía de luz. El análisis de imágenes digitales fue realizado. La ultraestructura del tejido control y tratado fue observada con Microscopía Electrónica de Transmisión (MET). La determinación de apoptosis fue realizada a través de TUNEL y l TACS Blue Label. La actividad de metaloproteasa MMP-1 fue ensayada. La población de mioblastos tratados con Soda Club mostró un elevado número de elementos eosinofílicos interpretado como un elevado número de células muertas, a diferencia del control y el grupo tratado con cafeína y bebida de Cola. En el tejido muscular se determinó una reducción de fosfatos de calcio y fibras de colágeno en una proporción de 53,86% y 82,95% respectivamente, acompañada por un desarreglo de las fibras y núcleos fragmentados, con reacción positiva para cuerpos apoptóticos y metaloproteasas en la matriz interfibrilar. Los resultados sugieren que el efecto tóxico del agua carbonatada sobre células y tejido pudiera estar vinculado con procesos combinados de muerte celular como necro-apoptosis. Se sugiere una mayor exploración de los eventos moleculares para dilucidar la combinación de los procesos de muerte celular sugerida en el presente trabajo.