Probiotic supplementation causes hematological changes and improves non-specific immunity in Brycon amazonicus

A commercialprobioticcontaining Bacillussubtilis(109 CFU g-1) was evaluated incaged matrinxã,Bryconamazonicus,by measuring hematological parametersand macrophage activity after 42 and 84 days after feeding. The product wasadded tocommercial feed using 2%soybean oil as a protectant. A randomized three-treatmentexperiment was performed using fourreplicates per treatment. The groups included: (a) control without probiotic, (b) 5 g kg-1probiotic, and (c) 10 g kg-1probiotic. Forhematological analysis,eightfishper treatmentwere used to determinetotal cell count (RBC); thrombocytes, differential, and total leukocyte count (TLC); hematocrit (Htc); hemoglobin tax; mean corpuscular volume (MCV); and mean corpuscular hemoglobin concentration (MCHC). Furthermore, plasma cortisol and glucose levels were measured in blood samples. Macrophage phagocytic activity was evaluated by injecting Saccharomyces cerevisiae(11,000 cells in a 3 mLvolume) into the coelomic cavity incubating for 8hours.Addition of probiotics to the diet of caged matrinxã altered the Htc, RBC, MCV, MCHC, TLC, lymphocyte, and eosinophil values. We observed increased cortisol and glucose levels and phagocytic activity, but no increase in the phagocytic index. We thus conclude that supplementing caged Brycon amazonicuswith probiotics improves their non-specific immunity and alters blood profiles.

Avaliação da toxicidade de partículas da exaustão do diesel em explantes de traqueia e cultura de células do epitélio respiratório: estudo da expressão gênica, citotoxicidade e sinalização celular / Toxicity tests on tracheal explants and respiratory epithelial cells exposed to diesel exhaust particles: a study on gene expression, cytotoxicity, and cell signaling

Partículas da exaustão de motores a diesel (DEP) têm propriedades toxicológicas, devido às características físico-químicas. O DEP é capaz de ativar as vias de sinalização intracelular e induzir alterações metabólicas em células e tecidos do sistema respiratório. O objetivo desta tese foi: 1) avaliar o perfil das mucinas e alterações epiteliais em explantes de traqueia de camundongo BALB/c expostos ao DEP e DEP tratado com ácido nítrico e solventes orgânicos; e 2) em cultura de células de epitélio brônquico humano (BEAS-2B) expostas ao DEP e DEP tratado com hexano (DEP/HEX) para avaliar ativação de MAPK (ERK e JNK), citotoxidade, integridade de citoesqueleto, viscoelasticidade celular e expressão gênica de enzimas envolvidas no estresse oxidativo e apoptose. Os resultados mostraram que, em explantes de traqueia, o DEP causa aumento significativo em relação ao grupo controle na quantidade de muco ácido (p= 0,001), diminuição no muco neutro (p=0,001), diminuição de muco misto (p= 0,001), aumento de vacuolização (p= 0,001), aumento de apoptose (p=0,001), ora com aumento de pERK e diminuição de pJNK, e vice-versa. Os explantes submetidos à exposição ao DEP e DEP/MET aumentaram significativamente o muco ácido (p=0,01) e DEP/HEX provocou aumento da extrusão do muco (p=0,007), provavelmente devido à ação do enriquecimento inorgânico. Para as células BEAS-2B, nos resultados obtidos com células epiteliais expostas ao DEP e DEP/HEX, foram observadas alterações na membrana citoplasmática, mitocôndrias e citoesqueleto. As células expostas apenas ao DEP em baixas concentrações (15ug/mL) apresentaram alterações na expressão de genes envolvidos no apoptose (BCL-2 e Caspase-3 (p=0,05 e p=0,01) e estresse oxidativo [(SOD1 e SOD2 e GPx. p=0,01 )], e CYP1A1 ((p=0,01).

Diesel exhaust particles (DEPs) from diesel engines have toxic properties that result from their physical and chemical characteristics. DEPs are able to activate intracellular signaling pathways and induce metabolic changes to cells and tissues of the human respiratory system. This dissertation sought to evaluate: 1) the profile of mucins and the epithelial changes to the tracheal explants of BALB/c mice exposed to both DEP and DEP treated with nitric acid and organic solvents (50 and 100 ug/mL; and 2) human bronchial epithelial cells (BEAS-2B) in culture after their exposure to both DEP and DEP treated with hexane (DEP/HEX) at 100 ug/mL in order to determine MAPK (ERK/JNK) activation, cytotoxicity, cytoskeletal integrity, cell viscoelasticity and gene expression of the enzymes involved in oxidative stress and apoptosis. The results show that, in tracheal explants, DEP causes a significant increase (compared to the control) in the quantity of acidic mucus (p=0.001), a decrease in alkaline mucus (p=0.001), a decrease in mixed mucus (p=0.001), an increase in vacuolization (p=0.001), an increase in apoptosis (p=0.001), along with an increase in pERK and a decrease in pJNK, and vice versa. The explants that were exposed to DEP and DEP/MET were found to have significantly higher quantities of acidic mucus (p=0.01), and DEP/HEX caused an increase in mucus extrusion (p=0.007), which was likely due to inorganic enrichment. In the case of BEAS-2B cells, the results obtained from epithelial cells exposted to DEP and DEP/HEX revealed alterations in the cytoplasmic membrane, the mitochondria, and the cytoskeleton. The cells exposed to DEP alone at low concentrations (15 ug/mL) experienced alterations in the genes involved in apoptosis (BCL-2 and Caspase-3; p=0.05 and p=0.01, respectively), as well as oxidative stress [(SOD1, SOD2, and GPx; p=0.01 )], and changes to CYP1A1 (p=0.01).

Determination of selenium toxicity to Oreochromis niloticus based on hematological parameters - doi: 10.4025/actascibiolsci.v34i2.8755

Selenium (Se) is described as an essential micronutrient and participates in different biological functions, as the antioxidant defense systems maintenance and regulation. However, when in high concentrations, Se may cause toxic effects as well as hematological changes in fish. The aim of the present study was to determine the toxicity of selenium in the form of sodium selenate (Na2Se6+O4) in Oreochromis niloticus based on hematological parameters, after exposure to different concentrations (0.01, 0.14 and 1.4 mg Se6+ L-1). The erythrocytic and leukocytic series were examined over 14 days at intervals of 0, 3, 5, 7,10 and 14 days. The erythrocytic series showed significant alterations in the first 7 days, including the control group. Neutrophils and monocytes showed variations in the first 3 days at a concentration of 1.40 mgSe6+ L-1 characterizing an acute response. The total number of leukocytes was different in relation to time zero on all Se concentrations. The thrombocyte count also differed statistically from time zero and control in the first 3 days at 0.14 mgSe6+ L-1. These results indicate that different concentrations induce an acute response with diminution of total leukocytes, neutrophilia, monocytosis and thrombocytosis.

Determination of selenium toxicity to Oreochromis niloticus based on hematological parameters / Determinação da toxicidade do Selênio por meio de análises hematológicas em Oreochromis niloticus

Selenium (Se) is described as an essential micronutrient and participates in different biological functions, as the antioxidant defense systems maintenance and regulation. However, when in high concentrations, Se may cause toxic effects as well as hematological changes in fish. The aim of the present study was to determine the toxicity of selenium in the form of sodium selenate (Na2Se6+O4) in Oreochromis niloticus based on hematological parameters, after exposure to different concentrations (0.01, 0. 14 and 1.4 mg Se 6+ L-1). The erythrocytic and leukocytic series were examined over 14 days at intervals of 0, 3, 5, 7,10 and 14 days. The erythrocytic series showed significant alterations in the first 7 days, including the control group. Neutrophils and monocytes showed variations in the first 3 days at a concentration of 1.40 mgSe6+ L-1 characterizing an acute response. The total number of leukocytes was different in relation to time zero on all Se concentrations. The thrombocyte count also differed statistically from time zero and control in the first 3 days at 0.14 mgSe6+ L-1. These results indicate that different concentrations induce an acute response with diminution of total leukocytes, neutrophilia, monocytosis and thrombocytosis.

O selênio (Se) é descrito como um micronutriente essencial e participa de diversas funções biológicas. No entanto, quando em concentrações elevadas, o Se pode causar efeitos tóxicos, bem como alterações hematológicas em peixes. O objetivo do presente estudo foi determinar a toxicidade do selênio na forma de Selenato de sódio (Na2Se6+ O4) em Oreochromis niloticus com base em parâmetros hematológicos, após a exposição a diferentes concentrações (0,01, 0,14 e 1,4 mg + Se6+ L-1). A série eritrocitária e leucocitária foram examinadas por 14 dias, em intervalos de 0, 3, 5, 7,10 e 14 dias. A série eritrocítica mostrou alterações significativas nos primeiros 7 dias, incluindo o grupo controle. Neutrófilos e monócitos apresentaram variações nos primeiros 3 dias na concentração de 1,40 mgSe6+ L-1, caracterizando uma resposta aguda. O número total de leucócitos foi diferente em relação ao tempo zero em todas as concentrações de Se. A contagem de trombócitos também diferiram estatisticamente entre o tempo zero e os primeiros 3 dias a 0,14 mgSe6+ L-1. O resultados indicam que diferentes concentrações induzem a resposta aguda com diminuição dos leucócitos totais, neutrofilia, monocitose e trombocitose.

Hematology, micronuclei and nuclear abnormalities in fishes from São Francisco river, Minas Gerais state, Brazil / Hematologia, micronúcleos e anomalias nucleares em peixes do rio São Francisco, Estado de Minas Gerais, Brasil

This study aimed to determine the variables leukocytary, erythrocytary, frequency of micronuclei and nuclear abnormalities in peripheral erythrocytes of Prochilodus argenteus, Pimelodus maculatus and Myleus micans from São Francisco river basin, Minas Gerais State, during the summer and winter. Thrombocytes, hematocrit and leukocyte of P.argenteus series, was influenced by climatic conditions. In P. maculatus, not were significant differences for all leukocytes and thrombocytes. In M. micans, values are unprecedented in the literature, with MCV and absolute number of leukocytes found superior to other species of the family Characidae. The frequency of micronuclei and nuclear abnormalities in erythrocytes, the three species not showed seasonal differences between the sites. However, the highest values were found in summer. Furthermore, we observed a positive correlation between the increase in the percentage of micronuclei with nuclear abnormalities

O presente estudo teve como objetivo, determinar as variáveis leucocitárias, eritrocíticas, freqüência de micronúcleos e anomalias nucleares nos eritrócitos do sangue periférico de Prochilodus argenteus, Pimelodus maculatus e Myleus micans de um trecho da bacia do rio São Francisco, Minas Gerais, no verão e inverno. Trombóctios, hematócrito e a serie leucocítária de P.argenteus, foi influenciado pela sazonalidade. Em P. maculatus, não ocorreram diferenças significativas para todos os leucócitos e trombócitos. Em M. micans, os valores são inéditos na literatura, apresentando VCM e número absoluto de leucócitos superior ao encontrados para outras espécies da família Characidae. A freqüência de micronúcleos e de anomalias nucleares nos eritrócitos, nas três espécies não apresentou diferenças sazonais e entre os pontos amostrais. No entanto, os valores mais altos foram encontrados no verão. Além disso, foi possível observar correlação positiva entre o aumento da porcentagem de anomalias nucleares com micronúcleos.

Tempo de migração dos macrófagos em matrinxã, Brycon amazonicus, por meio da técnica de inoculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae

In aquaculture, analysis of activation and increased macrophages migration are used in order to verify the ability of the nonspecific immune fish exposed to a challenge. This study aimed to determine the time of macrophages migration in matrinxã, Brycon amazonicus, through the technique of yeast Saccharomyces cerevisiae inoculation, verifying possible changes in hematological parameters. Thirty animals with average weight of 101.55 ± 24.50 g and average length of 19.75 ± 1.72 cm were employed. The experimental inoculation periods were 2, 4, 8 and 12 hours. Thereafter, animals were anesthetized and blood was withdrawn through a caudal puncture for the determination of total erythrocytes number, differential and total leukocyte counts and total thrombocytes count, hematocrit, hemoglobin concentration and calculation of the erythrocytes index. The results for the phagocytic capacity were not significantly different between experimental periods. In the phagocytic index, the period of 2 hours presented the highest rate of phagocytized cells, indicating that 2 hours of incubation was sufficient for the macrophages migration in B. amazonicus. The number of erythrocyte was the only parameter that presented significant difference among periods.

Na aquicultura são utilizados análises da ativação e incremento da migração de macrófagos, com intuito de verificar a capacidade imunológica inespecífica dos peixes frente a um desafio. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi determinar o tempo de migração de monócitos/macrófagos para a cavidade peritoneal em matrinxã, Brycon amazonicus, por meio da técnica de inoculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae, e verificar as possíveis alterações dos parâmetros hematológicos após o estímulo. Foram utilizados 30 matrinxãs com peso médio de 101,55 ± 24,50 g e comprimento médio de 19,75 ± 1,72 cm. Os tempos de inoculação utilizados foram 2, 4, 8 e 12 horas, sendo utilizados 6 animais por tempo. Após os períodos de incubação (2, 4, 8 e 12 horas), os exemplares foram anestesiados e alíquotas de sangue foram coletadas por punção do vaso caudal, para a análise: número total de células, contagem diferencial e total dos leucócitos e contagem total de trombócitos, hematócrito, taxa de hemoglobina e índices hematimétricos (VCM, HCM e CHCM). Os resultados mostram que a capacidade fagocítica do macrófago não apresentou diferenças significativas entre os tempos experimentais. Com relação ao índice fagocítico, o tempo de 2 horas representa o tempo em que os macrófagos fagocitaram maior número de leveduras com diferenças significativas em relação aos outros tempos experimentais, indicando que este tempo (2 horas) de incubação foi suficiente para a migração e ativação máxima dos macrófagos da cavidade peritoneal, da espécie estudada. Os valores do número de eritrócitos apresentaram diferenças entre os tempos de incubação. Entretanto, os valores dos outros parâmetros hematológicos não apresentaram diferenças significativas.

Tempo de migração dos macrófagos em matrinxã, Brycon amazonicus, por meio da técnica de inoculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae / Macrophagic migration time in matrinxã, Brycon amazonicus, through inoculation of yeast, Saccharomyces cerevisiae, technique

Na aquicultura são utilizados análises da ativação e incremento da migração de macrófagos, com intuito de verificar a capacidade imunológica inespecífica dos peixes frente a um desafio. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi determinar o tempo de migração de monócitos/macrófagos para a cavidade peritoneal em matrinxã, Brycon amazonicus, por meio da técnica de inoculação de leveduras Saccharomyces cerevisiae, e verificar as possíveis alterações dos parâmetros hematológicos após o estímulo. Foram utilizados 30 matrinxãs com peso médio de 101,55 ± 24,50 g e comprimento médio de 19,75 ± 1,72 cm. Os tempos de inoculação utilizados foram 2, 4, 8 e 12 horas, sendo utilizados 6 animais por tempo. Após os períodos de incubação (2, 4, 8 e 12 horas), os exemplares foram anestesiados e alíquotas de sangue foram coletadas por punção do vaso caudal, para a análise: número total de células, contagem diferencial e total dos leucócitos e contagem total de trombócitos, hematócrito, taxa de hemoglobina e índices hematimétricos (VCM, HCM e CHCM). Os resultados mostram que a capacidade fagocítica do macrófago não apresentou diferenças significativas entre os tempos experimentais. Com relação ao índice fagocítico, o tempo de 2 horas representa o tempo em que os macrófagos fagocitaram maior número de leveduras com diferenças significativas em relação aos outros tempos experimentais, indicando que este tempo (2 horas) de incubação foi suficiente para a migração e ativação máxima dos macrófagos da cavidade peritoneal, da espécie estudada. Os valores do número de eritrócitos apresentaram diferenças entre os tempos de incubação. Entretanto, os valores dos outros parâmetros hematológicos não apresentaram diferenças significativas.

In aquaculture, analysis of activation and increased macrophages migration are used in order to verify the ability of the nonspecific immune fish exposed to a challenge. This study aimed to determine the time of macrophages migration in matrinxã, Brycon amazonicus, through the technique of yeast Saccharomyces cerevisiae inoculation, verifying possible changes in hematological parameters. Thirty animals with average weight of 101.55 ± 24.50 g and average length of 19.75 ± 1.72 cm were employed. The experimental inoculation periods were 2, 4, 8 and 12 hours. Thereafter, animals were anesthetized and blood was withdrawn through a caudal puncture for the determination of total erythrocytes number, differential and total leukocyte counts and total thrombocytes count, hematocrit, hemoglobin concentration and calculation of the erythrocytes index. The results for the phagocytic capacity were not significantly different between experimental periods. In the phagocytic index, the period of 2 hours presented the highest rate of phagocytized cells, indicating that 2 hours of incubation was sufficient for the macrophages migration in B. amazonicus. The number of erythrocyte was the only parameter that presented significant difference among periods.

Cytogenotoxicity biomarkers in fat snook Centropomus parallelus from Cananéia and São Vicente estuaries, SP, Brazil

The aquatic environment receives many contaminants that can induce damages at the molecular, biochemical, cellular and physiological levels. Centropomus parallelus, an important food resource for local populations, is a predator fish that feeds on small fishes and benthic invertebrates, thus being vulnerable to the bioconcentration and biomagnification processes. This study aimed to evaluate cytogenotoxic responses in erythrocytes from C. parallelus juveniles collected in the Cananéia and São Vicente estuaries, both in winter and in summer. After anesthesia, blood samples were collected by caudal puncture. Blood smears were prepared on glass slides and stained with May-Grünwald-Giemsa dye. Two thousand cells were analyzed per slide (1000x), and nuclear abnormalities (NA) and micronuclei (MN) were scored. The São Vicente sample showed MN and NA frequencies (%/1000 cells) of 0.325 and 3.575, in winter, and of 0.125 and 2.935 in summer respectively; the Cananéia sample showed frequencies of 0.0325 and 0.03, in winter, and of 0.065 and 0.355 in summer, respectively. The rates found in São Vicente were significantly higher than those found in Cananéia, evidencing that the levels of pollution in that estuary were high enough to induce genetic damages.

Uso de bioensaios e comunidade bentônica para avaliar a qualidade dos sedimentos no estuário do rio Itanhaém, SP, Brasil / Using bioassays and benthic community to evaluate the sediment quality at the estuary of Itanhaém river, SP, Brazil / La utilización de bioensayos y comunidad bentónica para evaluar la calidad de sedimentos del estuario del río Itanhaém, SP, Brasil

Esta investigação teve como objetivo avaliar a qualidade de sedimentos do estuário do Rio Itanhaém, utilizando teste de toxicidade de sedimento integral com anfípodo escavador Tiburonella viscana e análise da comunidade bentônica. Os resultados mostraram que os sedimentos são principalmente arenosos, com baixa ou nenhuma toxicidade sobre T. viscana. A comunidade bentônica foi composta principalmente por organismos oportunistas, incluindo poliquetos capitelídeos, tendo sido considerada pobre. Sua estrutura foi controlada principalmente pelas variáveis ambientais, como a granulometria e as propriedades físico-químicas da água, porém uma leve participação da toxicidade pôde ser detectada. A qualidade dos sedimentos do estuário variou entre moderada e boa.

This work aimed to assess the quality of sediments from the estuary of the Itanhaém River using whole sediment toxicity tests with the burrowing amphipod Tiburonella viscana; and the analysis of the benthic community. Results showed that the sedimentsare preponderantly sandy, with low or absence of toxicity to T. viscana. The benthic community was poor, composed mainly by opportunistic organisms, including capitelid polychaetes. Its structure was mainly controlled by the environmental variables, as sediment grain size and water properties, but some influence of the toxicity was also observed. The quality of the sediments from the estuary ranged from moderate to good.

Este trabajo pretendió evaluar la calidad de sedimentos del estuario del Río Itanhaém usando pruebas de toxicidad de sedimento integral con anfípodo escavador Tiburonella viscana y el análisis de la comunidad bentónica. Los resultados mostraron que los sedimentos son preponderantemente arenosos, con baja o ninguna toxicidad para T. viscana. La comunidad béntica era pobre, formada principalmente por organismos oportunistas, incluso poliquetos capitelídeos. Su estructura fue controlada principalmente por las variables ambientales, como lo son el tamaño de los granos de sedimento y propiedades del agua, pero un poco de influencia de la toxicidad también fue observado. La calidad de los sedimentos del estuario varió de moderado a bueno.

Toxicidade de água e sedimentos e comunidade bentônica do estuário do rio Itanhaém, SP, Brasil: bases para a educação ambiental / Water and Sediment Toxicity and the Benthic Community of the Itanhaem Rivers Estuary in Sao Paulo, Brazil - Basis for Environmental Education

O estuário do Rio Itanhaém situa-se ao sul da Baixada Santista do Estado de São Paulo (23° 50’, 24°15’ S; 46° 35’, 47° 00’ W) em uma áreasob intensa pressão de ocupação humana. Embora esse estuário ainda se encontre relativamente pouco degradado, o lançamento de poluentes nos seuscorpos hídricos, coloca em risco a vida aquática local, bem como a exploração dos seus recursos pesqueiros. Sabendo-se que os contaminantes possuemtempo de residência limitado na coluna d’água, e que tendem a precipitar no fundo, o presente estudo teve como objetivo avaliar a qualidade ambientaldeste estuário, através de testes de toxicidade com água e sedimento integral, análises físico-químicas e estrutura da comunidade bentônica. A partirdestes resultados pretende-se fornecer informações que possam servir como base para a educação ambiental e demonstrar as ameaças representadaspela poluição e de que forma ela pode influenciar sobre o bem estar das populações locais. Foram definidos três pontos amostrais, na região inferior doestuário. A toxicidade e a ausência de fauna no sedimento do Ponto 1 foram atribuídas à granulometria grosseira (falso-positivo), enquanto no Ponto3 houve indícios de enriquecimento orgânico natural. No sedimento do Ponto 2 observou-se evidências de degradação, pela ocorrência de toxicidade.Quanto à coluna d’água, os parâmetros físico-químicos e os testes de toxicidade indicaram condições satisfatórias. No entanto, a baixa sobrevivência deNitocra sp no Ponto 1 pode ser um indício de toxicidade, indicando a necessidade de estudos confirmatórios mais detalhados. Além disso, estes resultadospodem ser acrescentados como mais um dos argumentos para a educação ambiental na região.

Aspectos sanitários, ecológicos e de saúde pública decorrente de florações das cianobactérias Microcystis aeruginosa e Cylindrospermopsis raciborskii / Sanitary, Ecological and Public Health Aspects Resulting from Cyanobacteria Microcystis Aeruigonsa and Cylindrospermopsis Raciborskii

Neurotoxinas e hepatoxinas produzidas por espécies de cianobactérias M. aeruginosa e C. raciborskii ultimamente têm sido o motivo de grandes discussões por profissionais da saúde e meio ambiente. As florações destas cianobactérias se dão principalmente em ambientes aquáticos onde se recebe carga orgânica de origem agrícola, industrial e doméstica, geralmente em reservatórios de água, rios, lagos, tanques destinados à aqüicultura, dentre outros. O presente trabalho, por meio de uma revisão bibliográfica, buscou relacionar os problemas que as florações podem ocasionar e como podem ser abordadas sob os pontos de vista sanitário, ecológico e de saúde pública.