Estudio morfológico de branquias de alevines Salmo salar sometidos a hipoxia

Abstract

El objetivo de esta Tesis fue describir y comparar la morfología de las branquias de alevines Salmo salar desarrollados en un ambiente de normoxia (grupo control, en el que los ejemplares se mantuvieron en un contenedor con un 100% SatO2 del agua), con la de alevines mantenidos en hipoxia (grupo T1, en el que la saturación de O2 fue de un 75% y grupo T2, en el que este porcentaje fue de un 60%). A partir del día 8 post eclosión y durante 7 días, los individuos se mantuvieron bajo las condiciones ya señaladas, realizándose muestreos diarios durante todo este periodo. Se registró la longitud corporal de todos los alevines muestreados. Para la descripción macroscópica de las branquias, se utilizaron ejemplares tratados con la técnica de diafanización, mientras que la descripción histológica e histoquímica se realizó en cortes transversales de branquias teñidos con H&E/azul de Alcian y von Kossa, respectivamente. En base a la reacción con azul de Alcian, se hizo un recuento de las células mucosas presentes en el epitelio branquial. Además, se realizó técnica inmunohistoquímica contra la proteína HIF-1α (Factor Inducible por Hipoxia), para determinar la relación entre la presentación de alteraciones en las branquias y la exposición a hipoxia y, también, se usó el factor de von Willebrand (fvW) como marcador de células endoteliales, para cuantificar el área vascular branquial y determinar diferencias entre las condiciones de normoxia e hipoxia y su correlación con la inmunomarcación para HIF-1α. La longitud corporal de los individuos de los grupos T1 y T2 mostró una tendencia a disminuir al compararla con la de los respectivos controles, disminución que se hizo significativa (p˂0,05) a partir del día 5 del estudio, sólo en el grupo T2. Respecto a las branquias, no encontramos diferencias en el desarrollo presentado por éstas al comparar los individuos del grupo control con los provenientes de ambos grupos expuestos a hipoxia. En todos ellos, se observaron cuatro pares de arcos branquiales de estructura cartilaginosa, con filamentos y laminillas poco desarrollados. La falta de calcificación de los cartílagos branquiales observada con la técnica de diafanización, fue confirmada con el resultado (-) a depósitos de calcio en los cortes histológicos teñidos con von Kossa, en todos los grupos y días analizados. El epitelio de revestimiento de los arcos branquiales presentó un aspecto indiferenciado, con escasas células mucosas, cuya densidad aumentó en el tiempo y con la intensidad de la hipoxia, sin embargo, este aumento sólo presentó significancia estadística al comparar el grupo T2 con el grupo control, a partir del día 5 del periodo estudiado (p˂0,05). Respecto a la densidad de células epiteliales HIF-1α (+) y al área vascular de las branquias, sus valores promedio aumentaron progresivamente en el tiempo y con la intensidad del estímulo hipóxico, encontrándose una correlación alta (r=0,89) y significativa (p˂0,000) entre ambas variables. Sin embargo, las branquias de los alevines del grupo control, siempre resultaron negativas para HIF-1α, demostrando así, que éste es un buen indicador de la exposición a hipoxia por parte de estas estructuras. Los resultados obtenidos sugieren, que las branquias de alevines Salmo salar no constituyen el sitio primario para el intercambio de gases durante esta etapa del desarrollo y que, ante una condición de hipoxia, evidencian cambios histológicos tempranos, que son coincidentes con una mayor inmunomarcación para HIF-1α.

The aim of this Thesis was to compare the morphology of the gills of Salmo salar alevins developed in a normoxic medium (control group, where the alevins were placed on a recipient with a water saturation of 100% O2) with the one of alevins maintained on hypoxia (group T1, where the O2 saturation was 75%; and group T2, where the saturation was 60%). From day 8 after hatching and during 7 days, the individuals were maintained on the previous signalled conditions, going on daily sampling. The body length of all alevins was registered. To achieve the macroscopic description of the gills, individuals treated with the Hanken and Wassersug technique (1981) were used. The histological and histochemical descriptions were respectively achieved with transversal sections of gills tinted with H&E/Alcian blue and from von Kossa. To determine the relationship within the presence of alterations in the gills and the hypoxia exposure, the immunohistochemistry technique against the HIF-1α protein (Hypoxia Induced Factor) was achieved. The von Willebrand factor (vWf) was used as an endothelial cell marker to quantify the gill vascular area and determine differences between the normoxia and hypoxia conditions and its correlations with the immunomarking for HIF-1α. The body length of the alevins from T1 and T2 groups exhibit a tendency to decrease compared with the respective controls. This decrease was of significance from the day 5 of the study only on group T2 (p˂0.05). No differences were found in the development of gills when comparing the individuals of control group with the ones of both groups maintained on hypoxia. In all of them, four branchial arches pares of cartilaginous structure with low developed filaments and lamellaes were found. The lack of calcification of the branchial cartilages was confirmed with the result (-) to calcium deposits in the histological cuts tinted with von Kossa in all the groups and all the days analyzed. The branchial arches recovering epithelium showed an undifferentiated aspect with few mucous cells whose density increases with the time and the intensity of the hypoxia. However, this increase was of significance only when comparing the T2 group with the control group from the day 5. Concerning the HIF-1α (+) epithelial cells density and the gill vascular area, its mean values increased progressively with the time and the hypoxia stimulus, showing a high (r=0,89) and of significance (p˂0,000) correlation between both variables. The obtained results suggests that the gills of alevins are not the primary site for gases exchange during this development stage, and that in an hypoxia condition, they show early histological changes that does coincident with a higher expression of HIF-1α.