Physiological effects of gasoline on the freshwater fish prochilodus lineatus (characiformes: prochilodontidae)

The purpose of this work was to evaluate the effects of the water-soluble fraction of gasoline (WSFG) on the Neotropical freshwater fish Prochilodus lineatus. The WSFG was prepared by mixing gasoline in water (1:4) and animals were exposed for 6, 24 and 96h to 5% diluted WSFG or only to water. After exposure, blood was collected from the caudal vein and the gills were removed. The following parameters were analyzed: hematological (hemoglobin, hematocrit, number of red blood cells), osmo-ionic (plasma Na+, Cl- and K+ and plasma osmolarity), metabolic (total plasma proteins and glucose), endocrine (cortisol), density and distribution of chloride cells [CC] in the gills (immunohistochemistry), and branchial Na+/K+-ATPase (NKA) activity. Hemolysis was found to occur after 96h exposure to WSFG, as indicated by the decrease in the hematological parameters analyzed, followed by an increase in plasma K+. Secondary stress response was revealed by the occurrence of hyperglycemia in the three periods of exposure, despite the absence of significant increases in the plasma cortisol. The exposure to WSFG also caused an increase in the quantity of CC and in plasma Na+, after 24h, as well as in the enzymatic activity of NKA and plasma osmolarity, after 24h and 96h. These results indicate that fish exposed to the WSFG showed physiological adjusts to maintain their osmotic balance. However, the increase in the quantity of CC in the lamellae may interfere in the gas exchange impairing respiration.

O objetivo deste trabalho foi avaliar os efeitos da fração solúvel da gasolina (FSG) em Prochilodus lineatus. A FSG foi preparada misturando-se a gasolina à água (1:4) e os animais foram expostos por 6, 24 e 96h à FSG diluída 5% ou apenas à água. Após a exposição, o sangue foi coletado pela veia caudal e as brânquias foram retiradas. Os seguintes parâmetros foram analisados: hematológicos (hemoglobina, hematócrito, quantidade de células vermelhas), osmo-iônicos (concentrações plasmáticas de Na+, Cl-, K+ e osmolaridade), metabólicos (concentrações plasmáticas de proteínas totais e glicose), endócrino (cortisol plasmático), densidade e distribuição de células-cloreto [CC] nas brânquias (imunohistoquímica) e a atividade da enzima Na+/K+-ATPase (NKA) branquial. Hemólise foi observada após 96h de exposição à FSG, indicada pela diminuição dos parâmetros hematológicos analisados, seguido pelo aumento do K+ plasmático. Houve resposta secundária de estresse visualizada pela ocorrência da hiperglicemia nos três tempos de exposição, apesar da ausência de diferenças significativas na concentração plasmática do cortisol. A exposição à FSG também provocou aumento na quantidade das CC e na concentração de Na+, após 24h, e na atividade enzimática da NKA e osmolaridade, após 24h e 96h. Esses resultados indicam que peixes expostos à FSG apresentaram ajustes fisiológicos para manter o equilíbrio osmótico. Entretanto, o aumento na quantidade de CC nas lamelas pode ter interferido nas trocas gasosas prejudicando a respiração.

Biochemical and genetic alterations in the freshwater neotropical fish Prochilodus lineatus after acute exposure to Microcystis aeruginosa

Microcystins are secondary metabolites produced by different species of cyanobacteria, such as Microcystis aeruginosa (MA). In this study, the biochemical and genetic effects of lyophilized MA were evaluated in the neotropical fish Prochilodus lineatus exposed to 1 or 2 mg L-1 lyophilized MA (treated group) or only water (control group) in static toxicity tests for 24 and 96 h. The gills and liver were used in the analysis of biotransformation enzymes and antioxidant defenses, blood and gill cells in genetic analysis and in brain and muscle it was determined the activity of acetylcholinesterase (AChE). The results showed the biotransformation pathway activation due to the increase in hepatic CYP1A and in branchial and hepatic glutathione S-transferase (GST). The antioxidant defense proved to be greatly affected by MA exposure leading to changes, both in gills and liver, in the activities of superoxide dismutase (SOD), catalase (CAT), glutathione peroxidase (GPx), glutathione reductase (GR) and in the content of tripeptide glutathione (GSH). Lipid peroxidation was not detected, but damage to DNA molecule was observed in blood cells. In conclusion, it can be state the lyophilized MA is able to promote changes in the biochemical and genetic parameters of P. lineatus.

As microcistinas são metabólitos secundários produzidos por diferentes espécies de cianobactérias, como a Microcystis aeruginosa (MA). Neste estudo, os efeitos bioquímicos e genéticos de liofilizado de MA foram avaliados para juvenis da espécie de peixe Neotropical Prochilodus lineatus expostos a 1 ou 2 mg L-1 de liofilizado de MA (grupo tratado) ou apenas à água (grupo controle), em testes de toxicidade estáticos, durante 24 e 96 h. As brânquias e o fígado foram usados para as análises das enzimas de biotransformação e defesas antioxidantes, células do sangue e das brânquias para análises genéticas e no cérebro e músculo foi determinada a atividade da acetilcolinesterase (AChE). Os resultados mostraram ativação da via de biotransformação devido ao aumento da atividade da CYP1A hepática e da atividade da glutationa S-transferase (GST) hepática e branquial. As defesas antioxidantes foram muito afetadas pela exposição a MA levando a alterações, tanto no fígado como nas brânquias, na atividade da superóxido dismutase (SOD), da catalase (CAT), da glutationa peroxidase (GPx), glutationa redutase (GR) e no conteúdo do tripeptídeo glutationa (GSH). Apesar dessas alterações a peroxidação lipídica não foi detectada em nenhum dos tecidos, mas danos na molécula de DNA foram observados nas células do sangue. Em conclusão, pode-se afirmar que o liofilizado de MA é capaz de promover alterações em parâmetros bioquímicos e genéticos de P. lineatus.

Genetic diversity of Hypostomus ancistroides (Teleostei, Loricariidae) from an urban stream

In this study, random amplified polymorphic DNA (RAPD) markers were applied to analyze the genetic diversity of samples of the Neotropical catfish Hypostomus ancistroides, collected from four sites (S1, S2, S3 and S4) along an urban stream in Southern Brazil. The 11 primers used in RAPD analysis amplified 147 loci, 76 (51.7 percent) of which were polymorphic. The proportions of polymorphic loci observed in the four samples were: 29.93 percent (S1), 31.97 percent (S2), 23.81 percent (S3) and 38.77 percent (S4). The average heterozygosity within sampling localities ranged from 0.1230 to 0.1526 and unbiased genetic distances ranged from 0.0253 to 0.0445. AMOVA partitioned 90.85 percent of the total variation within samples and 9.15 percent among samples. Excepting for the sample pair S1-S2 (phiST = 0.02784; p > 0.05), all others pairwise phiST values were significantly greater than zero, indicating moderate genetic differentiation among catfish samples from four localities. The relative low levels of genetic variation detected in all groups studied could be related to different factors, including the sedentary habit of these fish, which can be eroding the genetic variation of H. ancistroides from each locality.

Histopathology of gills, kidney and liver of a Neotropical fish caged in an urban stream

Histological changes in gills, kidney and liver were used to evaluate the health of the Neotropical fish species Prochilodus lineatus, subjected to in situ tests for 7 days in a disturbed urban stream and in a reference site, during winter and summer. In fish caged in the urban stream the most common lesions were epithelial lifting, hyperplasia and hypertrophy of the respiratory epithelium, lamellar fusion, and aneurysms in the gills; enlargement of the glomerulus, reduction of Bowman's space, occlusion of the tubular lumen, cloudy swelling and hyaline droplet degeneration in the kidneys; hepatocytes with hypertrophy, cytoplasmic and nuclear degeneration, melanomacrophage aggregates, bile stagnation and one case of focal necrosis in the liver. The lesions were comparatively most severe in the liver. Histopathology showed to be a very suitable biomarker for use in conjugation with the in situ test, because the seasonal variation did not interfere in the results and it was possible to differentiate the sites in the urban stream from the reference site

Alterações histológicas nas brânquias, rim e fígado foram usadas para estudar a saúde da espécie neotropical de peixe Prochilodus lineatus, submetida a testes in situ por 7 dias em um ribeirão urbano contaminado e em um local de referência, durante o inverno e o verão. Nos peixes confinados no ribeirão urbano as lesões mais comumente encontradas foram elevação epitelial, hiperplasia e hipertrofia do epitélio respiratório, fusão lamelar e aneurismas, nas brânquias; aumento do glomérulo, redução do espaço de Bowman, oclusão da luz tubular, degeneração granular e degeneração hialina, no rim; hepatócitos hipertrofiados, degeneração citoplasmßtica e nuclear, agregados de melanomacrófagos, estagnação biliar e um caso de necrose focal, no fígado. As lesões foram comparativamente mais severas no fígado. A histopatologia mostrou ser um biomarcador muito apropriado quando usada conjuntamente com os testes in situ, porque parece não ter sofrido interferência da variação sazonal e permitiu diferenciar os locais estudados no ribeirão urbano do local de referência