La relevancia moral del dolor de animales de experimentación y de producción / The moral relevance of pain in experimental and production animals

RESUMEN: El aspecto emocional del dolor no solo es controvertido en aves, peces y roedores, sino también en los seres humanos autoconscientes. Cuando el dolor emocional, o la insatisfacción, es vista como un mal intrínseco, evitarla o, al menos, minimizarla es un deber moral directo. El objetivo de este artículo es mostrar que no solo los modelos animales mamíferos que se utilizan en experimentación -rata (Rattus norvegicus) y ratón (Mus musculus)- sienten dolor, como reconocen universalmente las instituciones que se ocupan del bienestar animal, sino también los peces de laboratorio (Danio rerio) y los de producción (Salmo salar), y que este hecho es moralmente relevante desde el punto de vista de todas las concepciones de la moral que suelen enfrentarse en los debates morales públicos y académicos. En consecuencia, también en el caso de los peces habría que tener en cuenta indicadores de bienestar animal.

SUMMARY: The emotional aspect of pain is not only controversial in fish and rodents, but also in self-conscious humans. When pain or dissatisfaction is seen as an intrinsic evil, avoiding it or at least minimizing it is a moral duty direct. The objective of this article is to refer to pain, stress and the most widely used indices of animal welfare both in laboratory fish (Danio rerio) and production fish (Salmo salar) as well as in rat experimental animal models (Rattus norvegicus) and mouse (Mus musculus).

Effects of elderflower extract enriched with polyphenols on antioxidant defense of salmon leukocytes

BACKGROUND: In fish farming, the plant extracts containing antioxidant compounds have been added to the diet for enhancing pathogen resistance. In vitro studies evaluating the antioxidant effect of herbal extracts on fish cell models have focused on ROS production and the respiratory burst mechanism. However, the effects on enzymatic antioxidant defense on salmon leukocytes have not been evaluated. This study aims to evaluate the enzymatic antioxidant defense and ROS-induced cell damage in Salmon Head Kidney-1 (SHK-1) cell line exposed to polyphenol-enriched extract from Sambucus nigra flowers. RESULTS: Firstly, the Total Reactive Antioxidant Power (TRAP) assay of elderflower polyphenol (EP) was evaluated, showing 459 and 489 times more active than gallic acid and butyl hydroxy toluene (BHT), respectively. The toxic effect of EP on salmon cells was not significant at concentrations below 120 mg/ mL and no hemolysis activity was observed between 20 and 400 mg/mL. The treatment of SHK-1 cell line with EP decreased both the lipid peroxidation and protein oxidation induced by H2O2, which could be associated with decreasing oxidative stress in the SHK-1 cells since the GSH/GSSG ratio increased when only EP was added. CONCLUSIONS: These results suggest that plant extracts enriched with polyphenols could improve the enzymatic antioxidant defense of salmon leukocytes and protect the cells against ROS-induced cell damage

Deformación de la aleta caudal en alevín de salmón del atlántico (Salmo salar), en etapa de saco vitelino / Deformation of the caudal fin in atlantic salmon fry (Salmo salar), in the yolk sac stage

RESUMEN: En este estudio se analiza una deformación que afectó la aleta caudal de los alevines de salmón del Atlántico (Salmo salar) y que les proporcionó un aspecto de "cola aguzada". Al momento de la eclosión se observaron completamente normales pero la deformación se detectó con posterioridad. El objetivo de este trabajo es describir los cambios anatómicos e histológicos de la aleta caudal deformada del alevín de salmón del Atlántico (Salmo salar). Para esto se utilizaron 60 alevines para realizar análisis de laboratorio y descartar la presencia de patógenos virales o bacterianos. Otros 60 alevines con un estado de desarrollo entre 600 y 700 Unidades térmicas acumuladas (UTAs) fueron anestesiados con Benzocaína 5 %, fijados en formalina al 10 % pesados y medidos. De estos un grupo de 30 alevines (15 normales y 15 deformes) fueron sometidos a la técnica de Hanken y Wassersug para evaluar Lepidotriquias. Los otros 30 alevines (15 normales y 15 deformes), fueron procesados mediante las técnicas histoquímicas: H&E/azul de Alcián para evaluar las características histológicas generales. Adicionalmente se utilizó técnicas inmunohistoquímicas para reconocer la ubicación y la presencia de los centros de señales Sonic hedgehog (Shh) para la formación de Lepidotriquias. A los valores obtenidos para las variables cuantitativas peso y longitud de cuerpo, largo y ancho de aleta caudal, se les realizó estadística descriptiva y fueron sometidos a prueba de normalidad de Shapiro-Wilk. Las diferencias observadas entre peces normales y deformes, fueron analizadas mediante prueba t de Student o U de Mann Whitney, utilizando el paquete estadístico IBM SPSS 20.0. La deformación se observó desde las 600 UTA. El peso de los alevines deformes fue similar al de los peces normales (p>0,05), lo mismo sucedió con la longitud de la aleta (p>0,05). Por el contrario, el ancho de la aleta de los deformes fue muy reducida (p<0,05). El fenotipo de aleta aguzada presentó un cambio en la integridad de los bordes, fracturas de Lepidotriquias. La epidermis de la aleta caudal de los alevines deformados presentó sus centros de señalización Shh activos, pero el blastema interrayos presentó vasodilatación, congestión y hemorragias. La presentación de este caso se relacionó con incrementos bruscos de temperatura peri eclosional.

SUMMARY: This study analyzes the deformity of Atlantic salmon fry (Salmo salar) caudal fin, which gives it a "pointed tail" appearance. Although at hatching specimens were normal, the deformities were detected later. The objective of this work is to describe the anatomical and histological changes of the deformed caudal fin of the Atlantic salmon fry (Salmo salar). In this analysis we used 60 specimens for laboratory analyses, to rule out the presence of viral or bacterial pathogens. Another 60 fry, developmental stage between 600 and 700 Accumulated Thermal Units (UTAs) were anesthetized with 5 % Benzocaine, fixed in 10 % formalin, weighed and measured. Of these, a group of 30 fry (15 normal and 15 deformed) underwent the Hanken and Wassersug technique to evaluate lepidotrychia or dermal rays. The remaining 30 fry (15 normal and 15 deformed) were processed using H & E / Alcián blue histochemical techniques to evaluate general histological characteristics. Additionally, immunohistochemical techniques were used to determine the location and presence of Sonic hedgehog (Shh) signal centers for lepidotrychia development. The values obtained for the quantitative variables body weight, length and width of the tail fin were described using the arithmetic mean and standard deviation. The deformity was observed from 600 UTA. Weight of deformed fry was less than normal fish, length of the fin was similar in normal and deformed fish. In contrast, width of the deformed fin was significantly reduced. The sharp fin phenotype presented a change in the conformity of the edges, lepidotrychia fractures. The epidermis presented active Shh signaling centers, but the interray blastema showed vasodilation, congestion and hemorrhages. The presentation of this case was related to sudden increases in perieclosional temperature.

Morphological study and mineral analysis of the lower mandible of adult Atlantic salmon (Salmo salar) from Scotland with mandibular deformation / Estudio morfológico y análisis de minerales de la mandíbula inferior de salmones del Atlántico (Salmo salar) adultos con deformación mandibular, provenientes de Escocia

Mandibular deformity is a condition that affects the jaw bone of adult salmon and has been observed in Norway and Chile, causing weight loss, poor quality of farmed fish and increased mortality. The causes range from high temperatures of the state of eggs, to poor nutrition phosphorus or vitamin C. This work aims to analyze this deformity by histochemical and mineral analysis technique during an episode presented in centers of the Scotia Sea. Jaw and spinal segments of 21 Atlantic salmon in Scotland were used. These samples were classified into three groups: Group 1: Severely deformed. Group 2: Mildly affected. Group 3: Normal controls. Four jaws per group were fixed in 10 % formalin and embedded in Paraplast, sections of 5 microns were performed using a Microm® microtome histochemical technique Von Kossa was used for the detection of calcium deposits, which highlights the calcium osteoid black and red color. For proximate analysis, and in order to obtain and compare levels of calcium, phosphorus, zinc and magnesium in total 9 bone jaws (6 affected with DM and 3 controls) and 9 body sections the Mann-Whitney test was used to compare these values between misshapen salmon and controls. To correlate values, jaw and body segment a Spearman corrrelation was applied. Fish group 1 presented a ventral deviation of the alveolar bone body. In fish group 2 prominence of the visible joint on both sides or unilaterally was observed. Comparing the values of % Ca, % P, % Mg and Zn jaws with DM and healthy ones with Mann Witney method it was found that the values of these minerals vary between salmon and controls affected. There was a significant difference in the percentage of P, which indicates that there is less P in affected fish vertebrae. Spearman correlation noted that the percentages of the minerals studied in dental bone and vertebral segments are uncorrelated. Rather, Von Kossa distribution indicates that Ca/P is not homogeneous in the dental bone, as a result of mineral resorption from the skeleton including the operculum, articular bone and dental towards kype. This paper states that Von Kossa histochemical technique showed significant differences between deformed fish and controls and also showed differences between the various segments of the dental bone. The alveolar bone is a dynamic structure adapted to continuous histological changes may be involved in MD, phosphorus deficient diets, coupled with the initial formation of Kippe.

La deformación mandibular es una patología que afecta al hueso dentario de salmones adultos, se observó en Noruega y en Chile, ocasionando disminución de peso, baja calidad de peces cultivados y aumento de la mortalidad. Las causas varían desde temperaturas elevadas al estado de ovas, hasta alimentación deficitaria en fósforo o vitamina C. Este trabajo tiene como propósito analizar esta deformación mediante una técnica histoquímica y de análisis de minerales durante un episodio presentado en centros de mar de Escocia. Se utilizó la mandíbula y segmento vertebral de 21 salmones del Atlántico de Escocia. Estas muestras se clasificaron en tres grupos Grupo 1: Severamente deformes. Grupo 2: Levemente afectados. Grupo 3: Controles normales. Cuatro mandíbulas por grupo fueron fijadas en formalina al 10 % y se incluyeron en paraplast, se realizaron cortes de 5 µm utilizando un micrótomo Microm®. Se utilizó la técnica histoquímica de Von Kossa para la detección de depósitos de calcio la cual destaca al calcio de color negro y el osteoide de color rojo. Para el análisis químico proximal, y con el propósito de obtener y comparar niveles de calcio, fósforo, zinc y magnesio en los huesos se utilizó un total de 9 mandíbulas (6 afectadas con DM y 3 controles) y sus 9 secciones corporales. Para comparar estos valores entre salmones deformes y controles se utilizó la prueba de Mann-Whitney. Para correlacionar los valores de mandíbula y segmento corporal se hizo una correlación por jerarquías de Spearman. Los peces del grupo 1, presentaron una desviación ventral del cuerpo del hueso dentario. En los peces del grupo 2 se observó la prominencia de la articulación visible en ambos lados o unilateralmente. Al comparar los valores de % Ca, % P, % Mg y Zn de las mandíbulas con DM y sanas con el método de Mann Witney se encontró que los valores de estos minerales no varían entre salmones afectados y controles. Hubo una diferencia significativa en el porcentaje de P, lo cual indica que existe menos P en vértebras de peces afectados. La correlación de Spearman señaló que los porcentajes de los minerales estudiados en huesos dentarios y segmentos vertebrales no están correlacionados. Por el contrario, la técnica Von Kossa mostró que la distribución de Ca/ P no es homogénea en el hueso dental producto de la reabsorción mineral desde el esqueleto incluyendo el opérculo, hueso articular y dental hacia la kype. El presente trabajo establece que la técnica histoquímica de Von Kossa fue la que permitió observar diferencias importantes entre peces deformados y controles, además mostró diferencias entre los distintos segmentos del hueso dentario. El hueso dentario es una estructura dinámica adaptada a continuos cambios histológicos pudiendo estar involucrados en la DM, dietas deficientes de fósforo, sumado a la formación inicial del Kippe.

Morphology of the eyeball, orbit and retina of Atlantic salmon (Salmo salar) alevins under hypoxic conditions / Morfología del bulbo ocular, órbita y retina de alevines del salmón del Atlántico (Salmo salar) bajo condiciones hipóxicas

It has been demonstrated that hypoxia retards the growth of fish, reduces the survival of their larvae, deforms their vertebral column, but despite this teleost fish have the ability to completely regenerate many of their tissues, particularly the retina. As we do not have enough information about the effects of hypoxia on the eyeball, orbit and retina of Atlantic salmon (Salmo salar), we propose the following objectives: 1) Compare the morphological changes of the eyeball of fish subject to hypoxia and normoxia. 2) Determine changes in the orbit structure. 3) Describe the retina of salmon alevins. 4). Recognize hypoxic cells using the anti-Hif1a antibody in the retina of alevins as a sensor. 5) Determine the Shh morphogenic expression in alevins exposed to different times of hypoxia. Around 1,000 Salmo salar alevins were placed in a continuous water flow of 9 °C at 100 % SatO2 and alevins maintained at a hypoxia of 60 % SatO2. The latter were transferred to normoxia (at days two, four, and eight after hatching). A control group maintained at continuous normoxia and another at continuous hypoxia was also considered. All the alevins were euthanized at 950 UTAs (±2 months after hatching). Diaphonization (double-stain) according to the Hanken & Wassersug technique was undertaken to describe the morphology of the periocular cartilage and to measure the ocular diameter. The HIF-1a factor antibody 1:50, and the anti-Shh antibody dilution of 1:100 were used. The alevins after hatching had large eyeballs with the optic cup having an embryonic shape, even a choroidal fissure. The greatest thickness was observed in the nasal ventral zone which corresponds to a zone of pluripotent cells. The optic cup aspect with embryonic characteristics has only been reported in salmonids. The central retina of the alevins those were cultivated with a 60 % saturation of O2 for two, four or eight days had positive immunostaining when analyzed with the anti-HIF1a antibody hypoxia sensor. The inner ganglion and nuclear layers had immunopositive cells, with the highest in the alevins that were two days in hypoxia and the lowest when the hypoxia was chronic. Nevertheless, in the latter case the alevins had anatomical deformation of the eyeball and periocular cartilage. The anti-Shh antibody clearly shows a gradient that is expressed in the germinative zone and in the cells of the inner ganglion and nuclear layers. The eyeball and particularly the retina in salmon alevins are an example of neuronal plasticity and neurogenesis.

Se ha demostrado que la hipoxia retarda el crecimiento de los peces, reduce la supervivencia de sus larvas, deforma su columna vertebral, pero a pesar de esto, este pez teleósteo tiene la capacidad de regenerar completamente muchos de sus tejidos, en particular la retina. Como no existe suficiente información sobre los efectos de la hipoxia en el bulbo ocular, la órbita y retina del salmón del Atlántico (Salmo salar), los objetivos de este trabajo fueron: 1) Comparar los cambios morfológicos del bulbo ocular del pescado sujetos a hipoxia y normoxia; 2) Determinar los cambios en la estructura de la órbita; 3) Describir la retina de los alevines de salmón; 4) Reconocer las células hipóxicas utilizando el anticuerpo anti-Hif1a en la retina de alevines como un sensor; 5) Determinar la expresión morfogenética de Shh en alevines expuestos a diferentes momentos de hipoxia. Alrededor de 1.000 alevines Salmo salar se colocaron en un flujo continuo de agua a 9 °C, con 100 % de SatO2 y otros alevines se mantuvieron con una hipoxia de 60 % SatO2. Estos últimos fueron trasladados a normoxia (en los días dos, cuatro y ocho después de la eclosión). Un grupo control se mantuvo a normoxia continua y otro grupo a hipoxia continua. Todos los alevines se sacrificaron a 950 UTA (+ dos meses después de la eclosión). Se realizcón una diafonización (doble tinción), de acuerdo con la técnica de Hanken & Wassersug, para describir la morfología del cartílago periocular y para medir el diámetro ocular. Se utilizaron el anticuerpo anti-Hif1a a una dilución 1:50, y el anticuerpo anti-Shh a una dilución de 1:100. Los alevines después de la eclosión presentaron grandes bulbos oculares, con la copa óptica con forma embrionaria, incluso una fisura coroidea. El mayor espesor se observó en la zona ventral nasal que corresponde a una zona de células pluripotentes. El aspecto de la copa óptica con características embrionarias sólo se ha informado en los salmónidos. La retina central de los alevines fueron cultivadas con una saturación de 60 % de O2 para dos, cuatro y ocho días, y presentó inmunotinción positiva cuando se analizó con el sensor de hipoxia, el anticuerpo anti-HIF1a. El ganglio interior y las capas nucleares presentaron células immunopositivas, con los niveles más altos en los alevines con dos días de hipoxia y niveles más bajos en hipoxia crónica. Sin embargo, en éste último caso los alevines presentaron una deformación anatómica del bulbo ocular y el cartílago periocular. El anticuerpo anti-Shh mostró claramente un gradiente expresado en la zona germinativa y en las células del ganglio interior y las capas nucleares. El bulbo ocular y en particular la retina en alevines de salmón son un ejemplo de plasticidad neuronal y neurogénesis.

Desarrollo de la aleta caudal del salmón (Salmo salar) / Salmon caudal fin development (Salmo salar)

Las patologías y traumas de la aleta caudal afectan la natación, dificultan la alimentación y la eficiencia de escape de los peces, además aumentan la susceptibilidad a las infecciones bacterianas y fúngicas. Los salmones adultos pueden regenerar rápida y completamente su aleta si esta es amputada. Sin embargo, se han reportado en el sur de Chile, alevines que expresan defectos anatómicos en la aleta caudal asociados a un alto índice de mortalidad donde no ocurre regeneración. Existen múltiples estudios sobre la aleta caudal de peces adultos pero esta descripción no concuerda con la morfología de la fase de alevín. Nuestro objetivo es describir la anatomía e histología de la aleta caudal del salmón de 15 mm, 30 mm y 60 mm para facilitar el diagnóstico de las patologías tempranas de la aleta caudal. Se trabajó con 60 salmones divididos en tres grupos de 20 en etapas de 15, 30 y 60 mm. Diez salmones de cada grupo fueron procesados con técnicas anatómicas de Hanken & Wassersug . Otros 10 alevines de cada grupo fueron procesados mediante técnicas H&E/azul de Alcian pH 2,5: para glicosaminoglicanos y técnica Histoquímica Picrosirius de Junqueira para colágeno I y III. Al momento de la eclosión de los peces (grupo 1) la aleta caudal no tiene su forma definitiva pero ha iniciado la formación de lepidotriquias. En el grupo 2, la aleta caudal comprende entre 19-20 lepidotriquias y se constituyen dos lóbulos uno dorsal y otro ventral, ambos bajo la notocorda. Los rayos de cada lóbulo crecen más rápido que los rayos que se encuentran entre los lóbulos y se forma un surco entre ellos. En el grupo 3 se observa claramente la aleta bilobulada, se mantienen 19 lepidotriquias que ahora están en proceso de calcificación. Cada lepidotriquia crece distalmente mediante la formación de articulaciones y segmentos. En el grupo 2 se consignó un promedio de 4­5 articulaciones por lepidotriquia y en el grupo 3 han aumentado a 6­10 articulaciones. Esta descripción de la aleta del alevín normal facilita el diagnóstico de la aleta deformada y aporta conocimientos para comparar el desarrollo ontogenético con las fases de la regeneración después de la amputación de la aleta caudal.

Caudal fin pathologies and traumas can affect swimming, impede food and exhaust efficiency, and also increase susceptibility to bacterial and fungal infections. Adult salmon can regenerate their fin quickly and completely if it is amputated. However, yolk sac fry expressing anatomical defects in the caudal fin have been reported in southern Chile and are associated to a high mortality rate where regeneration does not occur. There are many studies on adult salmon but this description does not match the morphology of the juvenile phase. We describe the anatomy and histology of the caudal fin in salmon 15mm, 30 mm and 60 mm to facilitate the early diagnosis of diseases of the caudal fin. We worked with 60 salmon divided into three groups of 20 in steps of 15, 30 and 60 mm. 10 salmon from each group were processed with Hanken & Wassersug anatomical techniques. Another 10 fry from each group were processed using H&E/Alcian blue pH 2.5 techniques: for glycosaminoglycans and technical histochemistry Picrosirius Junqueira for collagen I and III. Upon hatching of fish (group 1) the caudal fin has no definitive form but has commenced training ray or lepidotriquias. In group 2, the caudal fin comprises from 19 to 20 lepidotriquias and two lobes one dorsal and one ventral, both are constituted under the notochord. Each lobe ray grows faster than the rays that lie between the lobes and a groove is formed between them. In group 3clearly shows the bilobed flap, 19 lepidotriquias that are now in the process of calcification are maintained. Each lepidotriquia grows distally by forming joints and segments. In group 2 an average of 4­5 lepidotriquia joints were recorded and in group 3 there was an increase at 6­10 joints. This description of normal fry flap facilitates comparative study of the deformed fin.