Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004

233

IMPOSEX IN H. TRUNCULUSIN THE LAGOON OF VENICE: ROLE OF TBT 

AND OTHER ENDOCRINE DISRUPTORS

Pavoni B., Pellizzato F., Centanni E.*, Maran C., De Bona S.

University of Venice, Dept. Environmental Sciences, Calle Larga S. Marta 2137, 30123, Venice, Italy 

Abstract

The imposex occurrence in population of the gastropod H. trunculushas been investigated in the Lagoon of Venice. The morphological

modifications in the organisms were related to levels of different endocrine disruptors, such as butyltin and phenyltin compounds, PCBs,

PAHs, organochlorine pesticides, in the animal tissues, both in the visceral coils and the rest of the soft body. A good correlation was found

between the biological response and the concentrations of xenobiotics.

Key words: Imposex, endocrine disruptors, Hexaplex trunculus, Lagoon of Venice

A wide variety of xenobiotic compounds of anthropogenic origins

released in the environment by numerous applications, have been

reported to be able to affect aquatic organisms at different levels of the

biological organization (molecular, cellular, systemic or individual)

and in the long term to threaten the population, community or

ecosystem levels. It is the case of substances suspected to act as

endocrine disruptors [1] such as Organotin Compounds (OTCs),

Polychlorinated Biphenyls (PCBs), Organochlorine Pesticides and

Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs). Interacting with the

endocrine system of the organism, they can reduce the reproductive

capacities and damage the population survival. A well known example

is the appearance of male sexual characteristics (namely a penis and a

vas deferens) on females of gastropods in response to tributyltin

(TBT) exposure. This phenomenon, known as imposex [2], caused the

sterilisation of females of the whelk Nucella lapillus, leading to the

decline of populations of the mollusc in the southwest coasts of

England [3]. It is reported to affect more than 150 species of

gastropods [5] world-wide [4].

With the aim of studying the occurrence of the imposex

phenomenon in the Lagoon of Venice, populations of at least 40

individuals of the common Mediterranean gastropod H. trunculus

(Neogastropoda: Muricidae) were collected in 5 sites and

morphologically inspected to assess the level of the biological

modification in the 8-stages scale of the Vas Deferens Sequence

(VDS). The content of organotin compounds, both butyltins and

phenyltins (TBT, TPhT and their metabolites, DBT, MBT, DPhT and

MPhT, respectively) was determined in pooled tissues of the same

stages of imposex, using a liquid-liquid extraction, the derivatization

with the Grignard reagent and the determination with GC-MS after

purification of the extract with Florisil. Both the visceral coils and the

rest of the soft tissues were analysed. 

A good agreement was found between the biological and the

chemical results in the examined stations, confirming the effective

role of this species as a bioindicator of organotin contamination and

its high sensitivity. No stages lower than 3 were found and even in the

station supposed to be the least contaminated the level of imposex in

this gastropod was unexpectedly high. A significant correlation

(r=0.917, p<0.05) was found between the butyltin content in the entire

organism and one of the morphological modifications induced, the

length of the penis in females, in the form of a dose-response curve.

An even better correlation was found using the sum ob butyltin and

phenyltin compounds (r=0.982, p<0.05).

The same samples were also analysed for the PCBs, PAHs and

organochlorine pesticides to establish, beside the undoubtable role of

TBT, a possible synergistic or antagonistic role of this endocrine

disruptors in the induction of the abnormalities. The PLS method

(Partial Least squares regression in latent variables) was applied to

relate the imposex response (Y) to the concentrations of the four

classes of compounds (X block) analysed in this study. The

chemometric model shows, with a good predictive capacity of the

dependent variable, that the concentrations of PCBs and pesticides

positively contribute to the explanation of the imposex effect. On the

contrary, a negative effect seems to characterise PAHs in respect to

PCBs, pesticides and OTCs.

References

1-Sonnenschein C., and Soto, A.M. 1998. An updated review of

environmental estrogen and androgen mimics and antagonists. J. Steroid

Biochem. Molec. Biol. 65(1-6): 143-150.

2-Smith B.S. 1971. Sexuality in the American mud snail, Nassarius

obsoletusSay. Proceeding of the Malacological Society of London, 39:

377-381.

3-Bryan G. W., Gibbs P. E., Burt G. R., Hummerstone L. G. 1986. The

decline of the gastropod Nucella lapillusaround South-West England:

evidence for the effects of tributyltin from anti-fouling paints. J. Mar. Biol.

Assoc. UK., 66: 611-640.

4-Ellis D. V., Pattisina L. A. 1990. Widespread neogastropod imposex: a

biological indicator of global TBT contamination? Mar. Poll. Bull., 21:

248-253.

5-Schulte-Oehlmann U., Tillmann M, Markert B, Oehlmann J,

Watermann B, Scherf S. 2000. Effects of endocrine disruptors on

prosobranch snails (Mollusca: Gastropoda) in the Laboratory. Part II:

Triphenyltin as a Xeno-Androgen. Ecotoxicology,9: 399-412.