Zootechnical performance, degree of steatosis and the genotoxic potential in yellowtail tetra Astyanax lacustris fed with different levels of L-carnitine / Desempenho zootécnico, grau de esteatose e potencial genotóxico de lambaris Astyanax lacustris alimentados com diferentes níveis de L-carnitina

L-carnitine perform a major role in transporting long-chain fatty acids into the mitochondria, where they are oxidized. It has been used in animal diets to decrease fat and increase muscle protein. The aim of this study was to evaluate the zootechnical performance, degree of steatosis in the liver, and genotoxic potential in Astyanax lacustris fed with different levels of L-carnitine (LC). Yellowtail tetra juveniles (n = 140) were distributed in 20 tanks of 70 L, with seven fish in each, in a water recirculation system with controlled temperature (27±0.1°C). The treatments with different levels of L-carnitine supplementation were: 0 (control), 250, 500, 750, and 1000 mg of LC per kg of food. The diets were provided twice a day for 60 days. The results showed that the different levels of LC did not affect (P>0.05) weight gain, survival, viscerosomatic index, and the liver hepatocytes showed a normal appearance. However, the use of LC supplementation showed genotoxic potential with a significant difference (P<0.05) for cell alterations when compared to the control at concentrations above 500mg kg-1.

A L-carnitina exerce um papel importante no transporte de ácidos graxos de cadeia longa até a mitocôndria para serem oxidados e tem sido incorporada em rações para animais com o objetivo de diminuir a deposição de gordura e aumentar a proteína muscular. O objetivo deste trabalho foi avaliar o desempenho zootécnico, o grau de esteatose no fígado e o potencial genotóxico em Astyanax lacustris alimentados com diferentes níveis de L-carnitina (LC). Juvenis de lambari-do-rabo-amarelo (n=140) foram distribuídos em 20 caixas de 70L, sete peixes em cada, em um sistema de recirculação de água com temperatura controlada (27±0,1°C). Os tratamentos com os níveis de suplementação foram: 0 (controle), 250, 500, 750 e 1000 mg de LC kg-1 de ração. As dietas foram fornecidas duas vezes ao dia, durante 60 dias. Os resultados mostraram que os diferentes níveis de LC não influenciaram (P>0,05) o ganho de peso; a sobrevivência, o índice viscerossomático e os hepatócitos do fígado apresentaram-se com aparência normal. No entanto, a suplementação com LC apresentou potencial genotóxico com diferença significativa (P<0,05) para alterações celulares quando comparada ao controle em concentrações superiores a 500mg kg-1.

In vivo phagocytosis and hematology in Astyanax altiparanae, a potential model for surrogate technology

Although the potential of surrogate propagation technology for aquaculture and conservation of Neotropical fish, the poor understanding of the host immune system may results in rejection and destruction of the donor material. Thus, it is necessary to study and to develop methods to evaluate the effects of immunosuppressive drugs employment and to evaluate the immunocompatibility between donor and receptor. Thus, the present study aimed to optimize a methodology to assess in vivo phagocytosis in Astyanax altiparanae using Saccharomyces cerevisiae and to evaluate their hematological response resultant from the inflammatory induction. To this, S. cerevisiae were labeled with Congo red and injected in the coelomic cavity of A. altiparanae at the concentration of 2.5 x 106 cells mL-1. A PBS solution and a non-injected group were kept as control. Fish blood was sampled and the phagocytic capacity and index were determined at 1, 2, 3 and 6 h post-injection (hpi). The yeast injection successfully stimulated phagocytosis, with the best result for phagocytosis assessment after 2 hpi. Moreover, it was achieved a high traceability of phagocytized and non-phagocytized yeast under optic microscopy analysis due to the Congo red labeling. The hematological profile was similar to usually observed in early infections, indicating lymphocyte migration to inflammatory site and increase in number of circulating phagocytes due to natural response to inflammatory stimulus. In conclusion, our method was efficient to assess in vivo phagocytosis in A. altiparanae and will be an important tool to evaluate the efficacy of immunosuppressive drugs in this species. Additionally, these results may serve as support for further studies in fish immunocompetence, both in laboratory and in field conditions.(AU)

Apesar do potencial apresentado pela tecnologia de propagação mediada para a aquicultura e conservação de peixes Neotropicais, o pobre entendimento do sistema imune do hospedeiro pode resultar na rejeição e destruição do material do doador. Com isso, se fazem necessários o estudo e o desenvolvimento de métodos para análise tanto dos efeitos de drogas imunossupressoras quanto para a avaliação da imunocompatibilidade entre doadores e receptores. Logo, o presente estudo teve como objetivo aperfeiçoar um método para analisar a fagocitose in vivo em Astyanax altiparanae usando Saccharomyces cerevisiae marcado e avaliar seu perfil hematológico resultante da indução inflamatória. Para isso, S. cerevisiae foram marcados com vermelho Congo e injetados na cavidade celomática dos A. altiparanae na concentração de 2,5 x 106 células.mL-1. Peixes injetados com PBS e peixes não injetados foram mantidos como controle. Sangue foi colhido e a capacidade fagocítica e o índice fagocítico foram determinados após 1, 2, 3 e 6 horas após à injeção (hpi). A injeção de levedura estimulou a fagocitose com sucesso, com o melhor resultado atingido após 2 hpi. Ainda, foi observada uma alta rastreabilidade das leveduras fagocitadas e não fagocitadas sob microscopia óptica devido à marcação com vermelho Congo. O perfil hematológico foi similar ao observado usualmente em infecções recém-induzidas, indicando migração de linfócitos ao sítio inflamatório e aumento no número de fagócitos circulantes devido à resposta natural ao estímulo inflamatório. Como conclusão, nosso método foi eficiente para analisar a fagocitose in vivo em A. altiparanae e será uma ferramenta importante para a avaliação de eficácia de drogas imunossopressoras para esta espécie. Em adição, estes resultados podem contribuir para futuros estudos em imunocompetência em peixes, tanto em âmbito laboratorial quanto a campo.(AU)

In vivo phagocytosis and hematology in Astyanax altiparanae, a potential model for surrogate technology

Abstract Although the potential of surrogate propagation technology for aquaculture and conservation of Neotropical fish, the poor understanding of the host immune system may results in rejection and destruction of the donor material. Thus, it is necessary to study and to develop methods to evaluate the effects of immunosuppressive drugs employment and to evaluate the immunocompatibility between donor and receptor. Thus, the present study aimed to optimize a methodology to assess in vivo phagocytosis in Astyanax altiparanae using Saccharomyces cerevisiae and to evaluate their hematological response resultant from the inflammatory induction. To this, S. cerevisiae were labeled with Congo red and injected in the coelomic cavity of A. altiparanae at the concentration of 2.5 x 106 cells mL-1. A PBS solution and a non-injected group were kept as control. Fish blood was sampled and the phagocytic capacity and index were determined at 1, 2, 3 and 6 h post-injection (hpi). The yeast injection successfully stimulated phagocytosis, with the best result for phagocytosis assessment after 2 hpi. Moreover, it was achieved a high traceability of phagocytized and non-phagocytized yeast under optic microscopy analysis due to the Congo red labeling. The hematological profile was similar to usually observed in early infections, indicating lymphocyte migration to inflammatory site and increase in number of circulating phagocytes due to natural response to inflammatory stimulus. In conclusion, our method was efficient to assess in vivo phagocytosis in A. altiparanae and will be an important tool to evaluate the efficacy of immunosuppressive drugs in this species. Additionally, these results may serve as support for further studies in fish immunocompetence, both in laboratory and in field conditions.

Resumo Apesar do potencial apresentado pela tecnologia de propagação mediada para a aquicultura e conservação de peixes Neotropicais, o pobre entendimento do sistema imune do hospedeiro pode resultar na rejeição e destruição do material do doador. Com isso, se fazem necessários o estudo e o desenvolvimento de métodos para análise tanto dos efeitos de drogas imunossupressoras quanto para a avaliação da imunocompatibilidade entre doadores e receptores. Logo, o presente estudo teve como objetivo aperfeiçoar um método para analisar a fagocitose in vivo em Astyanax altiparanae usando Saccharomyces cerevisiae marcado e avaliar seu perfil hematológico resultante da indução inflamatória. Para isso, S. cerevisiae foram marcados com vermelho Congo e injetados na cavidade celomática dos A. altiparanae na concentração de 2,5 x 106 células.mL-1. Peixes injetados com PBS e peixes não injetados foram mantidos como controle. Sangue foi colhido e a capacidade fagocítica e o índice fagocítico foram determinados após 1, 2, 3 e 6 horas após à injeção (hpi). A injeção de levedura estimulou a fagocitose com sucesso, com o melhor resultado atingido após 2 hpi. Ainda, foi observada uma alta rastreabilidade das leveduras fagocitadas e não fagocitadas sob microscopia óptica devido à marcação com vermelho Congo. O perfil hematológico foi similar ao observado usualmente em infecções recém-induzidas, indicando migração de linfócitos ao sítio inflamatório e aumento no número de fagócitos circulantes devido à resposta natural ao estímulo inflamatório. Como conclusão, nosso método foi eficiente para analisar a fagocitose in vivo em A. altiparanae e será uma ferramenta importante para a avaliação de eficácia de drogas imunossopressoras para esta espécie. Em adição, estes resultados podem contribuir para futuros estudos em imunocompetência em peixes, tanto em âmbito laboratorial quanto a campo.

In vivo phagocytosis and hematology in Astyanax altiparanae, a potential model for surrogate technology

Abstract Although the potential of surrogate propagation technology for aquaculture and conservation of Neotropical fish, the poor understanding of the host immune system may results in rejection and destruction of the donor material. Thus, it is necessary to study and to develop methods to evaluate the effects of immunosuppressive drugs employment and to evaluate the immunocompatibility between donor and receptor. Thus, the present study aimed to optimize a methodology to assess in vivo phagocytosis in Astyanax altiparanae using Saccharomyces cerevisiae and to evaluate their hematological response resultant from the inflammatory induction. To this, S. cerevisiae were labeled with Congo red and injected in the coelomic cavity of A. altiparanae at the concentration of 2.5 x 106 cells mL-1. A PBS solution and a non-injected group were kept as control. Fish blood was sampled and the phagocytic capacity and index were determined at 1, 2, 3 and 6 h post-injection (hpi). The yeast injection successfully stimulated phagocytosis, with the best result for phagocytosis assessment after 2 hpi. Moreover, it was achieved a high traceability of phagocytized and non-phagocytized yeast under optic microscopy analysis due to the Congo red labeling. The hematological profile was similar to usually observed in early infections, indicating lymphocyte migration to inflammatory site and increase in number of circulating phagocytes due to natural response to inflammatory stimulus. In conclusion, our method was efficient to assess in vivo phagocytosis in A. altiparanae and will be an important tool to evaluate the efficacy of immunosuppressive drugs in this species. Additionally, these results may serve as support for further studies in fish immunocompetence, both in laboratory and in field conditions.

Resumo Apesar do potencial apresentado pela tecnologia de propagação mediada para a aquicultura e conservação de peixes Neotropicais, o pobre entendimento do sistema imune do hospedeiro pode resultar na rejeição e destruição do material do doador. Com isso, se fazem necessários o estudo e o desenvolvimento de métodos para análise tanto dos efeitos de drogas imunossupressoras quanto para a avaliação da imunocompatibilidade entre doadores e receptores. Logo, o presente estudo teve como objetivo aperfeiçoar um método para analisar a fagocitose in vivo em Astyanax altiparanae usando Saccharomyces cerevisiae marcado e avaliar seu perfil hematológico resultante da indução inflamatória. Para isso, S. cerevisiae foram marcados com vermelho Congo e injetados na cavidade celomática dos A. altiparanae na concentração de 2,5 x 106 células.mL-1. Peixes injetados com PBS e peixes não injetados foram mantidos como controle. Sangue foi colhido e a capacidade fagocítica e o índice fagocítico foram determinados após 1, 2, 3 e 6 horas após à injeção (hpi). A injeção de levedura estimulou a fagocitose com sucesso, com o melhor resultado atingido após 2 hpi. Ainda, foi observada uma alta rastreabilidade das leveduras fagocitadas e não fagocitadas sob microscopia óptica devido à marcação com vermelho Congo. O perfil hematológico foi similar ao observado usualmente em infecções recém-induzidas, indicando migração de linfócitos ao sítio inflamatório e aumento no número de fagócitos circulantes devido à resposta natural ao estímulo inflamatório. Como conclusão, nosso método foi eficiente para analisar a fagocitose in vivo em A. altiparanae e será uma ferramenta importante para a avaliação de eficácia de drogas imunossopressoras para esta espécie. Em adição, estes resultados podem contribuir para futuros estudos em imunocompetência em peixes, tanto em âmbito laboratorial quanto a campo.