RESUMO
Introduction: The frequent use of pesticides is currently considered a cause of environmental pollution due to the high rate of entry of these substances into agroecosystems. This constitutes a risk for the species that inhabit these ecosystems, in particular anurans whose characteristics make them prone to exposure to and interaction with environmental pollutants. Objective: To report the occurrence of abnormalities in larvae of the common toad Rhinella arenarum inhabiting ponds surrounded by agroecosystems. Methods: In two consecutive springs (2015 and 2016), reproductive events of common toads were monitored in temporary pond systems in agricultural and non-agricultural areas, located near the city of La Plata (Buenos Aires, Argentina). The physicochemical parameters of the ponds were measured, and the stage of each reproductive event was recorded, such as the numbers of adult toads, amplexus and clutches. In the laboratory, the larvae were measured and photographed, their stage of development was recorded, and their morphology was examined under a stereomicroscope. Representative samples (normal and abnormal) from each pond studied were processed for histopathological analysis. Results: In the field studies carried out on a population of R. arenarum collected in an agroecosystem, a lower number of reproductive adults and clutches were observed in relation to the population of a non-agricultural pond. A total of 1 910 larvae were collected: 529 and 1 381 larvae from ponds located in non-agricultural and agricultural areas, respectively. Larvae from the agroecosystem showed two types of abnormalities: severe tail flexure and abdominal bloating. In addition, five degrees of severity could be determined in relation to abdominal bloating. Conclusions: This work reports the high frequency and severity of abnormalities observed in the early stages of R. arenarum larvae living within an agroecosystem, providing evidence of the negative impact that agricultural activities cause on aquatic ecosystems surrounded by farming areas.
Introducción: El uso frecuente de plaguicidas es considerado actualmente una causa de contaminación ambiental debido a las altas tasas de ingreso de estas sustancias a los agroecosistemas. Esta situación es un riesgo para las especies que habitan en estos ecosistemas, en particular los anuros cuyas características los hacen propensos a la exposición e interacción con contaminantes ambientales. Objetivo: Informar la presencia de anormalidades en larvas del sapo común Rhinella arenarum que habitan en estanques rodeados por un agroecosistema. Métodos: En dos primaveras consecutivas (2015 y 2016), se monitorearon los eventos reproductivos del sapo común proveniente de sistemas de estanques temporales ubicados en zonas agrícolas y no agrícolas, cerca de la ciudad de La Plata (Buenos Aires, Argentina). Se midieron los parámetros fisicoquímicos de los estanques y se registraron las etapas de cada evento reproductivo como el número de sapos adultos, amplexos y nidadas. En el laboratorio, las larvas fueron medidas y fotografiadas, se registró su estado de desarrollo y se examinó la morfología de cada una bajo microscopio estereoscópico. Se procesaron muestras representativas (normales y anormales) de cada estanque estudiado para análisis histopatológico. Resultados: En la población de R. arenarum que vive dentro de un agroecosistema, se observó un menor número de adultos reproductores y puestas en relación con la del estanque en la zona no agrícola. Se recolectaron un total de 1 910 larvas: 529 y 1 381 larvas de estanques ubicados en zonas no agrícolas y agrícolas, respectivamente. Las larvas del agroecosistema mostraron dos tipos de anormalidades: severa flexión de la cola y distensión abdominal. Además, se pudo determinar cinco grados de gravedad en relación con la distensión abdominal. Conclusiones: Una alta frecuencia y severidad de anormalidades en los estadios tempranos de larvas de R. arenarum que viven dentro de un agroecosistema proporciona evidencia del impacto negativo que las actividades agrícolas causan en los ecosistemas acuáticos rodeados por áreas de cultivo.
RESUMO
AbstractThe Neotropical catfish Corydoras paleatus is a facultative air-breather and the caudal half of the intestine is involved in gas exchange. In South America, air-breathing fishes are found in tropical or sub-tropical freshwaters where the probability of hypoxia is high. The aim of this study was to characterize by traditional histochemical and lectinhistochemical methods the pattern of carbohydrate in the intestinal mucosa. Intestine samples were taken from 25 healthy adult specimens collected in Buenos Aires (Argentina). Samples were fixed by immersion in 10 % buffered formalin and routinely processed and embedded in paraffin wax. Subsequently, these sections were incubated in the biotinylated lectins battery. Labeled Streptavidin-Biotin (LSAB) system was used for detection, diaminobenzidine as chromogen and haematoxylin as a contrast. To locate and distinguish glycoconjugates (GCs) of the globet cells, we used the following histochemical methods: PAS; PAS*S; KOH/ PA*S; PA/Bh/KOH/PAS; KOH/PA*/Bh/PAS; Alcian Blue and Toluidine Blue at different pHs. Microscopically, the general structure of vertebrate intestine was observed and showed all the cell types characteristic of the intestinal epithelium. The cranial sector of catfish intestine is a site of digestion and absorption and its structure is similar to other fish groups. In contrast, enterocytes of the caudal portion are low cuboidal cells; and between these, globet cells and capillaries are observed, these latter may reach the mucosal lumen. Underlying the epithelium, observed a well-developed lamina propria-submucosa made of connective tissue; this layer was highly vascularized and did not exhibit glands. According to histochemistry, the diverse GCs elaborated and secreted in the intestine are associated with specific functions in relation to their physiological significance, with special reference to their role in lubrication, buffering effect and prevention of proteolytic damage to the epithelium together with other biological processes, such as osmoregulation and ion exchange. The lectinhistochemical analysis of the intestinal mucosa reveals the presence of terminal residues of glucose, mannose and galactose. In conclusion, this study has shown that GCs synthesized in the intestine of C. paleatus exhibit a high level of histochemical complexity and that the lectin binding pattern of the intestinal mucosa is characteristic of each species and the variations are related with the multiple functions performed by the mucus in the digestive tract. The information generated here may be a relevant biological tool for comparing and analyzing the possible glycosidic changes in the intestinal mucus under different conditions, such as changes in diet or different pathological stages. Rev. Biol. Trop. 64 (1): 327-340. Epub 2016 March 01.
ResumenEl pez neotropical Corydoras paleatus, de respiración aérea de tipo facultativa, utiliza el sector caudal del intestino para el intercambio gaseoso. En América del Sur, los peces con respiración aérea se encuentran en las aguas dulceacuícolas tropicales y subtropicales, donde la probabilidad de hipoxia es alta. El objetivo de este trabajo fue caracterizar mediante técnicas histoquímicas tradicionales y de lectinhistoquímica el patrón de carbohidratos de la mucosa intestinal. Para ello se utilizaron muestras de intestino de 25 ejemplares sanos adultos recolectados en la provincia de Buenos Aires (Argentina). Las muestras fueron fijadas en formol amortiguado al 10 % y se procesaron para su inclusión en parafina. Posteriormente, los cortes fueron incubados con una batería de lectinas biotiniladas. Se utilizó el sistema de marcado con estreptavidina-biotina (LSAB) para su detección, diaminobencidina como cromógeno y hematoxilina como colorante de contraste. Para localizar y diferenciar los glicoconjugados (GCs) de las células caliciformes, se utilizaron las siguientes técnicas histoquímicas: PAS, PAS*S, PAPS, KOH/PA*S, PA/Bh/KOH/PAS, KOH/PA*/Bh/PAS, Azul Alcian y Azul de Toluidina a diferentes pHs. Microscópicamente, se observa la estructura general del intestino de los vertebrados y el epitelio intestinal presenta todos los tipos celulares característicos de esta región. El sector craneal del intestino de este teleósteo, es el sitio de digestión y absorción, y posee una estructura similar a la de otros grupos de peces. En cambio, los enterocitos de la porción caudal, son células cúbicas bajas, entre ellos se observan células caliciformes y capilares sanguíneas que llegan hasta el lumen de la mucosa. Por fuera del epitelio, se observa una lámina propia-submucosa muy desarrollada compuesta por tejido conectivo, altamente vascularizada que no presenta glándulas. De acuerdo con las técnicas histoquímicas, los diversos GCs elaborados y secretados por la mucosa intestinal se encuentran asociados con funciones específicas de importancia fisiológica, como su rol en la lubricación, su efecto amortiguador y la prevención de daños proteolíticos del epitelio junto con otros procesos biológicos, tales como la osmorregulación y el intercambio iónico. El análisis lectinhistoquímico de la mucosa intestinal revela la presencia de residuos terminales de glucosa, manosa y galactosa. En conclusión, en este estudio se demuestra que los GCs sintetizados en el intestino de C. paleatus muestran un alto nivel de complejidad histoquímica y que el patrón de unión de lectina de la mucosa intestinal es característico para cada especie y las variaciones se hallan relacionadas con las múltiples funciones realizadas por el mucus en el tracto digestivo. La información brindada en este trabajo es una herramienta de relevancia biológica para comparar y analizar los posibles cambios glicosídicos del mucus intestinal bajo diferentes condiciones como los cambios en la dieta o diferentes estados patológicos.