Flow Cytometry Determination of Acute Physiological Changes in a Marine Diatom Stressed by Copper

Abstract

[Abstract] Flow cytometry (FCM) was used to determine changes in cellular volume, transmembrane potential, mitochondrial membrane potential and intracellular pH in the marine microalga Phaeodactylum tricornutum immediately (5 to 10 seconds) after the addition of selected concentrations of copper. An acute increase in the forward scatter signal of this diatom was detected after the addition of 10 mg 1⁻¹ of copper. Stress produced by the copper addition resulted in various physiological alterations that can be easily and quickly detected by FCM: (i) the hyperpolarization of the cell membrane, as a result of an immediate increase in the cytoplasmic membrane potential, (ii) the increase of the mitochondrial membrane potential, being maximum at the higher copper concentration assayed, and (iii) the increase in the intracellular pH with the highest copper concentration assayed (10 mg 1⁻¹).[Resumen] Se ha utilizado la citometría de flujo (CMF) para determinar cambios en el volumen celular, potenciales de membrana citoplasmática y mitocondrial y pH intracelular de la diatomea marina Phaeodactylum tricornutum, inmediatamente después de la adición de determinadas concentraciones de cobre (5 a 10 segundos). Se ha detectado por este método un inmediato aumento de la señal de "forward scatter" de esta diatomea después de la adición de 10 mg 1⁻¹ de cobre. El estrés producido por la adición de cobre provocó varias alteraciones fisiológicas que se detectaron fácil y rápidamente por CMF: (i) la hiperpolarización de la membrana celular, como resultado de un incremento inmediato del potencial de membrana citoplasmática, (ii) el aumento del potencial de membrana mitocondrial, siendo máximo con las concentraciones de cobre más altas de las ensayadas, y (iii) el aumento del pH intracelular con la mayor concentración de cobre ensayada (10 mg 1⁻¹).