Histoarchitectural features of the hepatopancreas of the Amazon River prawn Macrobrachium amazonicum / Histoarquitectura del hepatopáncreas del camarón de la Amazonia Macrobrachium amazonicum

In decapod crustaceans, the digestive gland is concerned with the digestion, absorption of nutrients, the storage of reserves and excretion. The metabolism and the histological and histochemical changes of the hepatopancreas are observed in response to physiological demands as moult, reproduction, digestive process. Thus the hepatopancreas structure should be recognized to provide important morphological information to future studies involving the nutrition requirements of freshwater prawn culture. In this study, second-generation Macrobrachium amazonicum produced from wild broodstock collected in the state of Para in Brazil were used. Thirty adult male and female M. amazonicum were selected and randomly transferred to five experimental units for macroscopic and microscopic studies. The hepatopancreas of M. amazonicum is a large, yellowish-brown, compact organ, which occupies much of the cephalothoracic cavity. It has right and left halves that are enclosed together in a laminar connective tissue capsule, and at the same time they are separated by an interstitial connective tissue. The two halves are thereby called the right and left hepatopancreatic lobes. The principal tubule gives rise to four secondary tubules at each hepatopancreatic lobe. The morphological and functional unit consists of a blind-ended hepatopancreatic tubule, considered in the present study as the hepatopancreatic lobule. Each hepatopancreatic tubule can be subdivided into distal, medial and proximal zones. The hepatopancreatic tubule is lined by a pseudostratified epithelium that consists of five different cell types, which include the E-cell (embryonic), F-cell (fibrillar), B-cell (blister-like), R-cell (resorptive) and M-cell (midgut or basal). It is important to emphasize that the function of each cell type in the hepatopancreas during the digestive cycle is not yet established for decapods.

La glándula digestiva en los crustáceos decápodos asume las funciones de digestión, absorción de nutrientes, almacenamiento de las reservas energéticas y excreción de metabolitos. El metabolismo y las alteraciones histológicas e histoquímicas son observados como respuesta a necesidades fisiológicas, tales como: muda, reproducción y procesos digestivos. Por lo tanto, se requiere conocer la estructura histológica del hepatopancreas con el fin de reunir información morfológica para futuros estudios que consideren las necesidades nutricionales para el cultivo de los camarones de agua dulce. Fueran utilizados 30 animales, machos y hembras de Macrobrachium amazonicum, producidos a partir de reproductores colectados en el Estado de Para, Brasil. Las observaciones macro y microscópicas permitieron concluir que el hepatopancreas del M. amazonicum es un órgano grande y compacto de color amarillo tendiendo a marrón, que ocupa la mayor parte de la cavidad céfalo-torácica. El órgano presenta dos mitades, derecha y izquierda, las cuales están envueltas por una cápsula de tejido conjuntivo, y al mismo tiempo, separadas por tejido conectivo intersticial. Las dos mitades del órgano son identificadas como lobos derecho e izquierdo. Cada lobo presenta un túbulo principal que origina cuatro túbulos secundarios. Por lo tanto, la unidad morfofuncional del hepatopancreas consiste en un túbulo hepatopancreático de fondo ciego, considerado en esta investigación como lóbulo hepatopancreático. Cada lóbulo hepatopancreático puede ser dividido en 3 regiones: distal, media y proximal, y en su totalidad, se observa revestido por epitelio seudo estratificado que reúne cinco tipos celulares: célula E (embrionaria), célula F (fibrilar), célula B (globosa), célula R (reabsortiva) y célula M (basal). Es importante enfatizar que la función de cada tipo celular del hepatopancreas no está todavía aclarada para los decápodos.

Functional morphology of the hepatopancreas of Palaemonetes argentinus (Crustacea: Decapoda): influence of environmental pollution

We analyzed the morphological and functional state of hepatopancreas in Palaemonetes argentinusfrom two environments with different pesticide concentrations. Los Padres lagoon (Argentina) is an area subjectedto contamination due to the slow exchange of water, the shallow depth and the input of contaminatedwater. Prawns living in this lagoon accumulate high amounts of organochlorine pesticides in their tissues. Hepatopancreas of prawns from Canal 5, an adjacent shallow stream where the amount of pesticides is belowtoxic levels, and from Los Padres lagoon were processed by standard histological techniques with light microscopyand transmission electronic microscopy. At Los Padres lagoon, we found important tissular alterations,such as intertubular infiltration of haemocytes and connective tissue, epithelial retraction in some tubules, anda folded basal lamina. Important necrotic desquamation, with cariolysis, cariorrexis and lack of cellular detailswere also observed. Numerous tubules presented an enlarged and irregular lumen with the epithelium atrophiedor completely absent. In general, the lesions were particularly located in the medullar region of the organ. Atthe ultrastructural level, R and F cells were the most damaged. Both cell types had nuclear retraction, chromatincondensation and cytoplasmic lysis. Some R cells also had dilated mitochondria and numerous lysosomes, and the basal cytoplasm was nearly completely lysed. The hepatopancreas of prawns from Canal 5 did not evidenceany alterations. The histopathological study of the hepatopancreas is a highly sensitive tool to evaluate thephysiological condition of prawns and water quality. Other environmental conditions were similar, so it can beassumed that pollutants were the main cause of organ deterioration.

Analizamos el estado morfológico y funcional del hepatopáncreas de Palaemonetes argentinus de dosambientes con diferentes concentraciones de plaguicidas. La laguna Los Padres (Argentina) es un área sujeta a contaminación debido al lento intercambio del agua, la escasa profundidad y el influjo de agua contaminada. Las gambas acumulan aquí grandes cantidades de plaguicidasorganoclorados en sus tejidos. Los hepatopáncreas de gambas del Canal 5 y de la laguna Los Padres fueronprocesados mediante técnicas histológicas estándar para microscopía óptica y electrónica de transmisión. Loshepatopáncreas de los individuos recolectados en Los Padres tenían alteraciones tisulares importantes, comoinfiltración intertubular de hemocitos y tejido conectivo, retracción epitelial en algunos túbulos y láminas basalesplegadas. También se observó descamación necrótica importante, con cariolisis, cariorrexis y falta de detallescelulares. Vimos muchos túbulos con un lúmen irregular y agrandado, con el epitelio atrofiado o completamenteausente. En general las lesiones se localizaron en la región medular del órgano. Ambos tipos celulares mostraronretracción del núcleo, condensación de la cromatina y ruptura del citoplasma. Algunas células R también teníanmitocondrias y numerosos lisosomas dilatados, y el citoplasma basal casi completamente desintegrado. Nohallamos alteraciones en los hepatopáncreas de gambas deCanal 5. El estudio histopatológico del hepatopáncreas es una herramienta muy apropiada para evaluar la condiciónfisiológica de las gambas y la calidad del agua. Por la semejanza de otras condiciones ambientales, suponemosque los contaminantes fueron la causa principal del deterioro de los órganos.