Ô nhiễm kim loại nặng là một vấn đề đang được quan tâm hàng đầu đối với sức khỏe của các loài động vật dưới nước. Do những kim loại này có đặc tính tích lũy sinh học và không thể phân hủy được. Nguồn kim loại nặng trong nước thường phát sinh từ các nhà máy công nghiệp, các mô hình sản xuất nông nghiệp, các kim loại này sẽ tích tụ trong cơ thể các động vật thủy sản gây hại và ảnh hưởng xấu đến sự cân bằng sinh thái của môi trường.
Những kim loại nặng không chỉ có nguy cơ tác động đến sự tồn tại và sinh lý của các động vật, mà có thể gây đột biến gen và di truyền cho đời sau. Trong đó, chì là một trong những kim loại có hàm lượng cao nhất của môi trường. Nồng độ chì đo được ở nhiều của sông, ven biển ở một vài khu vực gần nhà máy quá mức cho phép và đã tích lũy vào cơ thể sinh vật. Một phân tích tổng hợp cho thấy, nồng độ chì trong tôm thẻ chân trắng có thể là cao nhất trong các loài tôm.
Gan tụy thường được cho là cơ quan mục tiêu của độc tính kim loại và cả những áp lực khác từ môi trường nước. Các nghiên cứu trước đây chứng minh trong gan tụy tôm có chứa cadmium, crom, thủy ngân… nếu có tiếp xúc với những kim loại nặng này. Trong đó cũng có chì, tuy nhiên vẫn chưa biết được cơ chế gây độc. Do đó, nghiên cứu này sẽ đi sâu vào sự gây độc của chì với gan tụy tôm thẻ chân trắng khi có sự tiếp xúc gần.
Kết luận có sự gia tăng đáng kể tế bào B của gan tụy tôm thẻ khi tiếp xúc trực tiếp với chì trong thời gian dài. Tế bào B trong gan tụy có một không bào lớn, với chức năng tiêu hóa nội bào và bài tiết cho gan tụy. Gan tụy của tôm cũng được xem là cơ quan đích của nhiều kim loại nặng không chỉ riêng chì. Và đương nhiên gan tụy cũng có cơ chế riêng ứng phó với kim loại nặng trong môi trường, nhưng điều đó vẫn còn là ẩn số. Tôm có sự trao đổi chất bù trừ với sự gia tăng hoạt động của các enzym tiêu hóa trong gan tụy, để đáp ứng việc giảm thiểu năng lượng do tiếp xúc với kim loại nặng cấp tính. Sự gia tăng tế bào B của gan tụy cũng do sự bù đắp cho sự gia tăng hoạt động của các enzyme.
Phơi nhiễm chì sẽ làm thay đổi nghiêm trọng quá trình trao đổi chất của tôm, gây ra sự chết rụng của các tế bào, cản trở quá trình chuyển hóa năng lượng của tôm, hơn nửa là tăng tốc độ tự hủy của ty thể trong tế bào. Ngoài ra, khi nhiễm chì cấp tính còn ảnh hưởng đến biểu hiện gen của tôm, làm tôm dễ nhiễm các mầm bệnh hơn. Quá trình “đóng gói” mầm bệnh của hệ miễn dịch cũng do ảnh hưởng của chì mà bị đình trệ.
Các cơ chế bị thay đổi do độc tính của chì bao gồm việc tạo ra sự stress oxy hóa, tác động đến lipid, protein và các acid nucleic DNA, riboxom trong tế bào, hệ thống gan tụy và làm tê liệt hệ thống thần kinh của tôm. Nhiễm chì cũng làm khả năng đối kháng với tia cực tím, chống sốc nhiệt của tôm bị giảm sút. Ngoài ra, còn có thêm việc chì sẽ cạnh tranh với các cation nội sinh (Ca, Zn) trên các liên kết protein, làm thay đổi chức năng của các protein này.
Nếu tôm tiếp xúc trong thời gian dài với chì sẽ gây ảnh hưởng đến tôm ở cả cấp độ phân tử bao gồm các gen, DNA, protein và ribosome. Hoạt động của hệ miễn dịch tôm cũng bị ảnh hưởng lớn. Và quan trọng nhất khi gan tụy tôm lại là cơ quan đích, bị ảnh hưởng nhiều nhất nếu phơi nhiễm chì. Những phát hiện này có ý nghĩa rất quan trọng về những hiểu biết đối với các tác động sinh học bất lợi của chì. Tuy nhiên cơ chế gây độc chính xác vẫn chưa rõ ràng, cần phải nghiên cứu thêm để có nhiều hữu ích hơn cho việc giám sát môi trường nước và đánh giá sức khỏe của tôm nuôi. Từ đó có biện pháp bảo vệ tôm khỏi sự phơi nhiễm kim loại nặng, độc hại.
