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.

Biological indicators of stress in pacu (Piaractus mesopotamicus) after capture

The effects of capture (chasing, netting and air exposure) on cortisol, glucose, chloride, sodium, potassium and calcium concentrations, osmolality, hematocrit, hemoglobin concentration, red blood cells count (RBC) and mean corpuscular volume (MCV) were investigated in pacu (Piaractus mesopotamicus). A total of 132 fish (49.7 ± 11.7 g) were subjected to capture and 3 minutes air exposure and capture and 5 minutes air exposure. Nine fish at each treatment were sampled at 5, 15, 30, 60 minutes and 24 hours after the procedure. Nine undisturbed fish were sacrificed before the handling and used as controls. Capture resulted in a rise in blood cortisol and glucose 30 and 5 minutes, respectively, after both air exposures. Both indicators returned to resting levels 24 hours after capture. In both fish groups, plasma chloride decreased 60 minutes after capture, not recovering the resting levels within 24 hours after, and serum sodium rose at 15 and 30 minutes and recovered the resting levels 24 hours later. There were no significant changes neither in potassium, calcium and osmolality nor in hematocrit, hemoglobin, RBC and MCV as a consequence of capture. The sequential stressors imposed to pacu during capture activated the brain-pituitary-interrenal axis (cortisol and glucose responses) but the activation of the brain-sympathetic-chromaffin cell axis was apparently moderate (ionic and hematological responses).

Os efeitos da captura (perseguição, contenção em puçá e exposição aérea) no perfil sanguíneo do cortisol, glicose, cloreto, sódio, potássio, cálcio e na osmolaridade, hematócrito, hemoglobina, número de células vermelhas (CV) e volume corpuscular médio (VCM) foram investigados no pacu (Piaractus mesopotamicus). Um total de 132 peixes (49,7 ± 11,7 g) foi submetido à captura com 3 ou 5 minutos de exposição aérea. Nove peixes de cada tratamento foram amostrados 5, 15, 30, 60 minutos e 24 horas depois e outros nove peixes foram amostrados antes da captura e considerados controle. A captura resultou em aumento do cortisol e glicose no sangue 30 e 5 minutos depois da captura, respectivamente, independente do tempo de exposição aérea. Ambos os indicadores recuperaram os valores controle em 24 horas. Nos dois grupos de peixes, o cloreto plasmático diminuiu 60 minutos após captura e não recuperou os valores controle, enquanto o sódio sérico aumentou entre 15 e 30 minutos recuperando a condição controle em 24 horas. Não houve alteração significativa nos valores de potássio, cálcio, osmolaridade ou no hematócrito, hemoglobina, CV e VCM como consequência da captura. Os estressores sequenciais aplicados no pacu durante a captura ativaram o eixo cérebro-pituitária-interrenal (respostas do cortisol e glicose), mas a ativação do eixo cérebro-sistema simpático-células cromafins foi aparentemente moderada (respostas iônicas e hematológicas).