Hematological and physiological changes induced by short-term exposure to copper in the freshwater fish, Prochilodus scrofa

ABSTRACT

Hematological and physiological changes in the blood of juveniles of the freshwater fish, Prochilodus scrofa were determined after acute exposure to 20, 25, and 29 mugCu L-1 in water (pH 7.5; hardness 24.5 mg L-1 as CaCO3) for 96 h. Copper exposure to 25 and 29 mugCu L-1 caused significant increase in the hematocrit and red blood cell values. The increase in red blood cells was associated with increase in whole blood hemoglobin only in fish exposed to 29 mugCu L-1. Leukocytes increased following copper exposure and were significantly higher in fish exposed to 29 mugCu L-1. Differential leukocyte percentage displayed significant reduction in lymphocytes and an increase in neutrophils in fish exposed to 25 and 29 mugCu L-1. The percentage of monocytes remained unchanged after copper exposure. The thrombocytes did not change. There was a significant decrease in plasma [Na+] and [Cl-] and a significant drop in blood pH in fish exposed to 25 and 29 mugCu L-1 while [K+] showed significant increase in fish exposed to 29 mugCu L-1. Copper exposure led to ionoregulatory impairment, although chloride cell hypertrophy was induced. The changes in red blood cells suggest a compensatory response to respiratory surface reduction of gills (tissue damage and cell proliferation) in order to maintain oxygen transference from water to the tissues, allowing the fish to survive during the so-called shock phase of LC50 exposure, at least while at rest.

RESUMO

As alterações hematológicas e fisiológicas em Prochilodus scrofa juvenis foram determinadas após exposição aguda a 20, 25 e 29 migCu L-1 no meio aquático (pH 7,5; dureza 24,5 mg L-1 como CaCO3) durante 96 h. A exposição a 25 e 29 migCu L-1 causou aumento significativo nos valores de hematócrito e número de eritrócitos. O aumento no número de eritrócitos foi associado a um aumento na porcentagem de hemoglobina somente nos peixes expostos a 29 migCu L-1. O aumento nos leucócitos após exposição ao cobre foi significativamente maior nos peixes expostos a 29 migCu L-1. A porcentagem diferencial de leucócitos apresentou redução significativa nos linfócitos e aumento nos neutrófilos nos peixes expostos a 25 e 29 migCu L-1, entretanto nenhuma modificação ocorreu na porcentagem de monócitos e trombócitos após a exposição ao cobre. Houve decréscimo significativo na [Na+] e [Cl-] plasmática e redução significativa no pH sangüíneo em peixes expostos a 25 e 29 migCu L-1, enquanto a [K+] mostrou aumento significativo em peixes expostos a 29 migCu L-1. A exposição ao cobre provocou distúrbios na regulação iônica, embora a hipertrofia das células-cloreto tenha sido induzida, e as mudanças nos parâmetros hematológicos sugerem resposta compensatória à redução da superfície respiratória das brânquias (lesões no tecido branquial e proliferação celular) de forma a manter a transferência do oxigênio da água para o sangue, permitindo a sobrevivência dos peixes durante a fase de choque da exposição a CL50, pelo menos, sob condições de repouso.