Alteraciones Histopatológicas En Branquias, Hígado, Riñón Y Músculos De Ictalurus Punctatus Recolectados De Áreas Contaminadas De Río
Mar 05, 2022
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Resumen
Las aguas residuales y los desechos industriales sin tratar de la ciudad de Faisalabad se eliminan en el río Chenab a través del drenaje principal de Chakbandi (CMD). El presente proyecto está planeado para investigar los efectos de esta contaminación de agua dulce en el cuerpo del pez Ictalurus punctatus. Los especímenes de esta especie de pez se recolectaron aguas arriba y aguas abajo de la entrada de CMD al río Chenab. Branquias de pescado, hígado,riñóny los músculos de las regiones dorsolaterales de los peces se sometieron a histopatología. Se utilizaron como control peces de piscifactoría y peces de zonas río arriba. Los peces recolectados en sitios experimentales contaminados mostraron daños significativos en órganos seleccionados. Los tejidos branquiales mostraban una anomalía en forma de levantamiento del epitelio primario, fusión, vacuolización, hipertrofia y necrosis. Mientras que los tejidos hepáticos están sujetos a la degeneración de los hepatocitos, la necrosis, el hepatocito granular mitocondrial y la dilatación sinusoidal.Riñónlos tejidos indicaron un aumento del espacio de los arqueros y glomérulos contraídos y nefronas degeneradas. Se observaron edema, necrosis y atrofia en tejidos musculares de peces de áreas contaminadas. Los peces del área aguas arriba mostraron laminillas branquiales fusionadas, infiltración de células inflamatorias, hipertrofia y vacuolización en los hepatocitos.Riñóntejidos indicaron la presencia de células tubulares nucleares, destructivasrenaltúbulos, hemorragia y necrosis en el epitelio tubular. También se observaron espacios intramiofibrilares en los músculos. Los especímenes de peces de control no indicaron variación en branquias, hígado,riñóny músculos. El presente estudio reveló una fuerte correlación entre el grado de daño tisular y la contaminación ambiental. Los hallazgos actuales también exigen advertencias globales para proteger nuestros cuerpos de agua y peces para rescatar a la población humana.
Palabras clave:tejido renal;riñones;túbulos renales;corpúsculos renales;renal
1. Introducción
El agua está siendo contaminada debido a los desechos municipales e industriales. En Pakistán, la población que tiene acceso a agua potable limpia en las zonas urbanas es del 56 %, mientras que en las zonas rurales es del 45 % (Farooq et al., 2008). En Pakistán, alrededor de 2000 millones de galones de aguas residuales por día se han agregado a las aguas superficiales (Martin et al., 2006). En Pakistán, se registran alrededor de 6634 industrias, de las cuales 1228 se consideran extremadamente contaminadas. El río Chenab recibe contaminantes en forma de aguas residuales y descargas de desechos industriales de diferentes distritos y áreas circundantes a través de diferentes desagües. La ciudad de Faisalabad agrega aguas residuales y desechos industriales al río Chenab a través de CMD. La contaminación transmite directamente enfermedades a los humanos, como enfermedades respiratorias, diarreicas, cardiovasculares y neurológicas (Ullah et al., 2014). Al alimentarse de alimentos contaminados, las sustancias nocivas se bioacumulan en la cadena alimentaria (Kim et al., 2016). Estos productos químicos a través de la cadena alimentaria llegan a los humanos y conducen a biomagnificaciones. El bagre es un pez ornamental con alimento de alta calidad, valor y también una buena fuente de vitamina D (Miller y Mitchell, 2009). Los bagres son habitantes del fondo y prefieren vivir con sustratos de arena y grava. Las variaciones histológicas actúan como un biomarcador de contaminaciones de agua dulce. Los efectos directos e indirectos en los tejidos animales pueden determinarse mediante histopatología (Paithane et al., 2012; Schwaiger et al., 2004). Este proyecto fue planeado para estimar los efectos de la contaminación del agua dulce en los músculos, branquias,riñones, e hígado de Ictalurus punctatus a través de histopatología.
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2. Material y Métodos
2.1. Compra de pescado
Chakbandi Main Drain (CMD) agrega grandes cantidades de productos químicos tóxicos de una variedad de industrias y desechos de aguas residuales al río Chenab lo suficiente como para reducir su productividad de agua al cambiar los parámetros de calidad del agua necesarios para el crecimiento de la flora y la fauna acuática. Los peces se recolectaron en el río Chenab en Pakistán a lo largo de sus 30 km de longitud río arriba hasta la eliminación de desechos de CMD y 30 km río abajo hacia Head Trimu en la latitud 31,570 grados N y longitud 72,534 grados E. Se recolectaron especímenes de bagre de estas áreas (04 sitios) por utilizando redes de enmalle. El pescado para el control se recolectó del criadero de peces de Muzafarghar. Estos especímenes fueron llevados al Laboratorio de Investigación, Departamento de Zoología,
2.2. Muestreo de agua
Se recolectaron muestras de agua de cada sitio de cosecha de peces en botellas de agua de polietileno de 1.5L con la ayuda de un muestreador de agua. Estas muestras de agua se transportaron al Laboratorio de Investigación Pesquera y se analizaron dentro de las 24 horas para detectar metales pesados seleccionados (Boyd, 1981). La concentración de metales se detectó mediante kits de metal (Sistema de análisis Spectroquant, Merck) y utilizando un espectrofotómetro de absorción atómica de óxido nitroso/llama de acetileno (serie 2000, High-Technologies Corporation, Chiyoda, Tokio, Japón).
2.3. Histopatología
Se adoptó el siguiente procedimiento para histopatología (Sultana et al., 2016). Branquias, hígado,riñón, los tejidos musculares se fijaron en sueros 4-6 horas. La solución de fijación consistió en alcohol absoluto, formaldehído y ácido acético glacial en una proporción de (60 ml: 30 ml: 10 ml), respectivamente. Después de la fijación, los cortes de tejido fueron etiquetados y sometidos a deshidratación en grados alcohólicos ascendentes. Los tejidos se aclararon y se incluyeron en moldes con cera de parafina durante 45 a 60 minutos a 58 grados en el horno. Se eliminaron las burbujas y se congelaron bloques de cera con tejidos incorporados para su solidificación. Los tejidos se cortaron en secciones de 2,5-micras por micrótomo. Las secciones se colocaron en el horno a 37 grados durante la noche. Los tejidos se tiñeron con tinción de hematoxilina y se contratiñeron con eosina. Estas secciones se montaron con bálsamo de Canadá y el cubreobjetos se montó en portaobjetos y se colocó en una incubadora durante una noche. Los portaobjetos se examinaron al microscopio y se fotografiaron a 10X-60X. Los cambios histopatológicos se observaron comparando con el control y la literatura reciente.
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3. Resultados y discusión
Todos los parámetros de calidad del agua analizados aguas abajo del CMD se encontraron bastante por encima de los límites permisibles definidos por la OMS (2013) (Tabla 1). Los especímenes experimentales mostraron varios cambios en branquias, hígado,riñóny estructura muscular. Las branquias actúan como una barrera contra las toxinas, disminuye la absorción de toxinas y su aumento en otros órganos. Debido al contacto regular con el agua, las branquias están directamente expuestas a la contaminación. Los especímenes de bagre recolectados del río Chenab aguas abajo del CMD indicaron fusión de laminillas secundarias, vacuolización e hipertrofia en las branquias (Figura 1). Mientras se elevaba el epitelio primario (Figura 2) y las láminas branquiales fusionadas, se observó infiltración de células inflamatorias e hipertrofia en bagres recolectados del río Chenab río arriba hasta la entrada de CMD (Figura 3). Un espécimen de control de Ictalurus punctatus indicó una histología normal de branquias que indica laminillas primarias de branquias que consisten en moco, epitelio y arco branquial (Figura 4) y epitelio branquial que consiste en células epiteliales (Figura 5). Los capilares sanguíneos y las células pilares también se observaron como normales en las laminillas secundarias (Figura 6).
El hígado es un órgano importante que realiza funciones metabólicas. Los metales pesados se acumulan en el hígado y producen en él diferentes anomalías. La histopatología del hígado del espécimen aguas abajo ilustró la degeneración de los hepatocitos y el aumento del número de mitocondrias (Figura 7). Los mismos tejidos presentaban necrosis y dilatación sinusoidal (Figura 8). También se observó vacuolización en hepatocitos en especímenes de bagre recolectados río arriba hasta la entrada de CMD en el río Chenab (Figura 9). Los especímenes de peces de control mostraron hepatocitos normales, arterias hepáticas y conductos colectores de bilis con lóbulos distintos (Figura 10).Riñonestienen un papel importante en la excreción y la homeostasis. Sin embargo,riñónlos tejidos de bagre recolectados aguas abajo de CMD mostraron un mayor espacio de arqueros y glomérulos contraídos (Figura 11).Riñóntejidos de especímenes aguas arriba mostraron células tubulares nucleares y destrucciónrenaltúbulos (Figura 12) y hemorragia (Figura 13). La muestra de control mostró nefronas normales conrenalcorpúsculos, capilares de Bowmen normales que rodean el glomérulo y forman mechones de glomérulo normales (Figura 14).
podría deberse a la elevación de la actividad respiratoria enzimática. La similitud en los resultados fue encontrada por Vasanthi et al. (2013) en el caso de Magill cephalus debido a la contaminación por metales pesados en el estuario de Ennore. La coherencia en los resultados fue encontrada por Marchand et al. (2012), Rajeshkumar et al. (2015) y Sina et al. (2015). Abdel-Moneim et al. encontraron paralelismo en los resultados. (2012) encase de Orechomius avisos. Destacó que la vacuolización de los hepatocitos y la necrosis en los tejidos parenquimatosos fueron inducidas por el agua contaminada con metales pesados de tres lugares diferentes de riego Al-Hassa. La inflamación altera el flujo de sangre venosa portal, lo que puede conducir a la dilatación de los sinusoides.
Histopatología de lariñónmostró necrosis en el epitelio tubular, destructivarenaltúbulos, hemorragia, aumento del espacio de los arqueros y constricción de los glomérulos. Un estudio similar también fue reportado por Camargo y Martínez (2007) en el caso de prochliodus lineatus debido a actividades antrópicas de efluentes agrícolas, industriales y domésticos a la quebrada Apertados. La necrosis del epitelio tubular podría deberse a toxinas, lesiones e infecciones, lo que condujo a una muerte celular no regulada. Resultados similares han sido obtenidos por Sarasquete et al. (2003) en el caso de Mugil y Barbus. Destacaron que la contracción del glomérulo y la elevación del espacio de la cápsula de Bowman se produjo por el vertido incidental de lindano en el río Barbate. Dhevakrishnan y Zaman (2012) en el caso de L. Rohita señalaron que la degeneración enrenaltúbulos, la necrosis y la degeneración de los glomérulos se debieron al agua industrial no tratada, mientras que la hemorragia podría deberse a la malformación de losrenalarterial o preexistenterenaltumores El estudio fue narrado por Mohamed (2009) en el caso de Tilapia zillii y Solea Vulgaris quien observó degeneración en túbulos renales, hemorragia, necrosis en área focal y atrofia en glomérulos fue causada por desechos agrícolas, industriales y domésticos vertidos en el lago Qarun en Egipto. Yokote (1982) también informó hallazgos similares en el caso de Cyprinus Carpio cuando se expuso a aguas residuales.
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En estos estudios, el tejido muscular del bagre mostró espacio intramiofibrilar, degeneración, edema, necrosis y atrofia en los músculos. El-Shebly y Elbaghdady (2011) también informaron anomalías similares en tilapia intensa de Nail, donde señalaron áreas focales de necrosis, atrofia y degeneración vacuolar en el haz muscular debido a la contaminación por petróleo en el río Nilo. El engrosamiento y separación del haz muscular con edema interno, degeneración vacuolar, atrofia y área focal de necrosis se produjo debido al agua contaminada con metales pesados en estanques en Ludhiana, fue informado por Ullah et al. (2014) en el caso de C. Carpio. Patnaik et al. informaron anomalías similares. (2011) en el caso de C. Carpio. El edema puede deberse a la infiltración de líquido en los tejidos musculares que produce hinchazón en el músculo. Las siguientes anomalías también fueron reportadas por Mohamed (2009) como resultado de diferentes contaminantes. Varias alternancias histopatológicas fueron estudiadas por Dhevakrishnan y Zaman (2012) con respecto a L. Rohita. Resaltaron que la necrosis, el edema intramuscular y el acortamiento del haz muscular se producían por la contaminación industrial. Ibrahim (2013) observó edema, división del músculo y degeneración hialina en el caso de Clarias gariepinus debido al agua contaminada del desagüe El-Rahawy de Egipto. Estos hallazgos serán útiles para evaluar el monitoreo ambiental y planificar estrategias para aliviar los impactos ecotoxicológicos de la contaminación que se magnifican en el agua dulce, la fauna acuática en particular a los peces e indirectamente a las poblaciones humanas.