Disease resistance of pacu Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887) fed with β-glucan / Resistência à doença em pacu, Piaractus mesopotamicus (Holmberg, 1887), alimentados com β-glucana

Effects of β-glucan on innate immune responses and survival were studied in pacu experimentally infected with Aeromonas hydrophila. Fish fed diets containing 0, 0.1% and 1% β-glucan were injected with A. hydrophila. β-glucan enhanced fish survival in both treated groups (26.7% and 21.2% of the control, respectively). Leukocyte respiratory burst and alternative complement pathway activities were elevated after bacterial challenge regardless the β-glucan concentration. Lysozyme activity was higher after infection and showed a gradual increase as β-glucan concentration increased. A significant elevation in WBC count was observed either after bacterial challenge or by influence of β-glucan separately. The same response was observed in the number of thrombocytes, lymphocytes, eosinophils, LG-PAS positive cell and monocytes. It can be concluded that feeding pacu with β-glucan can increase protection against A. hydrophila, due to changes in non-specific immune responses.

Os efeitos da β-glucana sobre as respostas imunes inatas e a sobrevivência foram estudados em pacu experimentalmente infectado com Aeromonas hydrophila. Peixes alimentados com dietas contendo 0,1% e 1% de β-glucana foram injetados com 1 × 108 CFU de A. hydrophila após 7 dias de alimentação. A sobrevivência de peixes foi maior nos dois grupos tratados em comparação ao grupo controle (26,7% e 21,2%, respectivamente). A atividade respiratória de leucócitos e a atividade hemolítica do complemento – via alternativa estavam elevadas após desafio bacteriano independentemente da concentração de β-glucana. A atividade de lisozima foi maior após a infecção e mostrou um aumento gradual de acordo com a concentração do imunoestimulante. Observou-se um aumento significativo na contagem de leucócitos totais após o desafio bacteriano e influência de β-glucana. A mesma resposta foi observada para trombócitos, linfócitos, eosinófilos, leucócito PAS positivo e monócitos. Com exceção de neutrófilos, que diminuíram frente ao mais alto nível do imunoestimulante e não se alteraram após a infecção, as outras células aumentaram após a exposição à A. hydrophila. A β-glucana não afetou os níveis de proteína total do soro, que aumentaram após o desafio bacteriano. Conclui-se que a administração de β-glucana em pacu pode aumentar a proteção contra A. hydrophila, por alterações nas respostas imunes de não-específicas.

Proposed method for agglutinating antibody titer analysis and its use as indicator of acquired immunity in pacu, Piaractus mesopotamicus / Aglutinante de anticorpos como indicador de imunidade adquirida de pacu Piaractus mesopotamicus

Antibody can be assessed by agglutinating antibody titer which is a quantitative measure of circulating antibodies in serum from fish previously immunized. The antibody evaluation has been performed with different fish species, and is considered a reliable method that can be applied to confirm several hypothesis regarding acquired immunity, even in conjunction with precise methods to describe immune mechanisms. In order to provide appropriate analytical methods for future studies on the specific immune system of native fish, the present study standardized on assay to measure the serum agglutinating antibody titer produced after immunization with inactivated A. hydrophila and levamisole administration in pacu. It was possible to determine the agglutinating antibodies titer in a satisfactorily way in pacu immunized with inactive A. hydrophila, and the highest titers were observed on fish fed with levamisole.

Os anticorpos podem ser avaliados pelo título aglutinante de anticorpos, que é uma medida quantitativa de anticorpos no soro de peixe previamente imunizados. A determinação do título de anticorpos foi realizada com diversas espécies de peixes e é considerado um método confiável que pode ser aplicado para confirmar diversas hipóteses que envolvam o sistema adquirido de defesa, mesmo em conjunto com métodos precisos, para descrever mecanismos imunes. A fim de prover métodos analíticos adequados para futuros estudos sobre o sistema imune específico de peixes nativos, o presente estudo aperfeiçoou o ensaio para avaliar o título aglutinante de anticorpos em soro de pacu imunizados com A. hydrophila e alimentados com levamisol. Foi possível determinar o título aglutinante de anticorpos de forma satisfatória, em pacus imunizados com A. hydrophila inativa, e os maiores títulos foram observados em peixes alimentados com levamisol.

Leukocytes respiratory burst activity as indicator of innate immunity of pacu Piaractus mesopotamicus / Atividade respiratória de leucócitos como indicador de imunidade inata de pacu (Piaractus mesopotamicus)

The present study evaluated the assay to quantify the respiratory burst activity of blood leukocytes of pacu as an indicator of the innate immune system, using the reduction of nitroblue tetrazolium (NBT) to formazan as a measure of the production of reactive oxygen species (ROS). In order to assess the accuracy of the assay, fish were challenged by Aeromonas hydrophila and sampled one week after challenge. The A. hydrophila infection increased the leukocyte respiratory burst activity. The protocol showed a reliable and easy assay, appropriate to determine the respiratory burst activity of blood leukocytes of pacu, a neotropical fish, in the present experimental conditions.

O presente estudo avaliou o ensaio para quantificar a atividade respiratória dos leucócitos do sangue de pacu como um indicador do sistema imune inato, usando a redução do nitroazul tetrazólio (NBT) a formazan como medida da produção de espécies reativas de oxigênio (EROs). Para avaliar a precisão do ensaio, peixes foram desafiados por Aeromonas hydrophila e amostrados uma semana após o desafio. A infecção com A. hydrophila aumentou a atividade respiratória dos leucócitos. O protocolo se mostrou confiável e de fácil aplicação, apropriado para determinar a atividade respiratória de leucócitos do sangue do pacu, peixe neotropical, nas condições experimentais apresentadas.

Leukocytes respiratory burst and lysozyme level in pacu (Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887) / Atividade respiratória de leucócitos e nível de lisozima em pacu (Piaractus mesopotamicus)

Innate immune responses are useful to determine the health status of fish and to evaluate the effect of immunomodulatory substances in fish farming. Leukocytes respiratory burst was measured in pacu (Piaractus mesopotamicus) using chemiluminescence assay and nitroblue tetrazolium (NBT) reduction assay. The nitroblue tetrazolium reduction seemed more adequate than chemiluminescence assay for leukocytes oxidative burst determination, since it was difficult to isolate the blood leucocytes for chemiluminescence assay. Plasma and serum lysozyme were measured using a turbidimetric assay. The heating of serum and plasma samples (56 ºC for 30 minutes) for complement system inactivation darkened the plasma samples and interfered in the results. The lysozyme activity in serum was higher than in plasma, suggesting that serum samples are more appropriate for the analysis. This study established protocols that can be useful tools in the study of immune mechanisms of the tropical fish pacu.

Respostas imunológicas inatas são úteis para determinar o estado de saúde de peixes e avaliar o efeito de substâncias imunomoduladoras no cultivo destes animais. A atividade respiratória de leucócitos foi medida em pacu (Piaractus mesopotamicus) através de ensaio de quimioluminescência e ensaio de redução do nitroblue tetrazolium (NBT). O ensaio de redução do nitroblue tetrazolium pareceu mais adequado que o ensaio de quimioluminescência para determinação da atividade respiratória de leucócitos, uma vez que foi difícil isolar com êxito os leucócitos do sangue para o ensaio de quimioluminescência. Lisozima sérica e plasmática foram medidas por meio de ensaio turbidimétrico. Com o objetivo de inativar as proteínas do sistema complemento, as amostras de soro e plasma foram aquecidas (56 ºC por 30 minutos). Porém, este procedimento provocou a turvação das amostras de plasma e interferiu nos resultados. A atividade de lisozima no soro foi maior que no plasma, sugerindo que amostras de soro são mais apropriadas para esta análise. Este estudo estabeleceu protocolos que podem ser utilizados como ferramentas no estudo de mecanismos imunológicos do peixe tropical pacu.