Histopatologiska förändringar i gälar, lever, njure och muskler av Ictalurus Punctatus insamlade från förorenade områden i floden

edmund.chen@wecistanche.com

CISTANCHE KOMMER FÖRBÄTTRA NJUR-/NJURFUKTIONEN

Abstrakt

Orenat avloppsvatten och industriavfall från staden Faisalabad slängs till floden Chenab genom Chakbandi Main Drain (CMD). Det aktuella projektet är planerat för att undersöka effekterna av denna sötvattenförorening på kroppen av fisken Ictalurus punctatus. Exemplaren av denna fiskart samlades uppströms och nedströms inloppet av CMD i floden Chenab. Fiskgälar, lever,njureoch muskler från dorsolaterala regioner av fisk utsattes för histopatologi. Odlad fisk och fisk från uppströmsområden användes som kontroll. Fisk som samlats in från förorenade försöksplatser visade betydande skador i utvalda organ. Gillvävnader visade en abnormitet i form av en upplyftning av det primära epitelet, fusion, vakuolering, hypertrofi och nekros. Medan levervävnader utsätts för hepatocytdegeneration, nekros, mitokondriella granulära hepatocyter och sinusvidgning.Njurevävnader indikerade ökat bowmen-utrymme och sammandragen glomerulus och degenererade nefroner. Ödem, nekros och atrofi observerades i muskelvävnader hos fisk från förorenade områden. Fisk från uppströmsområdet visade sammansmälta gällameller, inflammatorisk cellinfiltration, hypertrofi och vakuolering i hepatocyter.Njurevävnader indikerade närvaron av nukleära tubulära celler, destruktivanjur-tubuli, blödning och nekros vid tubulärt epitel. Intra myofibrillutrymmen observerades också i muskler. Prover av kontrollfisk visade ingen variation i gälar, lever,njure, och muskler. Den aktuella studien visade ett starkt samband mellan graden av vävnadsskada och miljöförorening. Nuvarande fynd tvingar också globala varningar för att skydda våra vattendrag och fiskar för att rädda den mänskliga befolkningen.

Nyckelord:njurvävnad;njurar;njurtubuli;njurkroppar;njure

1. Introduktion

Vatten förorenas på grund av kommunalt och industriellt avfall. I Pakistan har befolkningen tillgång till rent dricksvatten i stadsområden 56 procent, medan det på landsbygden är 45 procent (Farooq et al., 2008). I Pakistan har cirka 2000 miljoner liter avloppsvatten per dag tillförts ytvatten (Martin et al., 2006). I Pakistan är cirka 6 634 industrier registrerade, av vilka 1 228 anses vara extremt förorenade. Staden Faisalabad lägger till avloppsvatten och industriavfall till Chenabfloden genom CMD. Föroreningar kommunicerar direkt sjukdomar till människor såsom luftvägssjukdomar, diarré, hjärt- och kärlsjukdomar och neurologiska sjukdomar (Ullah et al., 2014). Genom utfodring av förorenad mat bioackumuleras skadliga ämnen i näringskedjan (Kim et al., 2016). Dessa kemikalier genom näringskedjan når fram till människor och leder till biomagnifieringar. Havskatt är en prydnadsfisk med högkvalitativ mat, värde och en bra källa till vitamin D också (Miller och Mitchell, 2009). Havskatt är bottenlevande och föredrog att leva med sand och grussubstrat. Histologiska variationer fungerar som en biomarkör för sötvattenföroreningar. Direkta och indirekta effekter på djurvävnader kan bestämmas genom histopatologi (Paithane et al., 2012; Schwaiger et al., 2004). Detta projekt var planerat för att uppskatta effekterna av sötvattenföroreningar på muskler, gälar,njuraroch lever av Ictalurus punctatus genom histopatologi.

CISTANCHE KOMMER FÖRBÄTTRA NJUR-/NJÖRSJUKDOMAR

2. Material och metoder

2.1. Upphandling av fisk

Chakbandi Main Drain (CMD) tillför stora mängder giftiga kemikalier från en mängd olika industrier och avloppsvatten till floden Chenab tillräckligt väl för att minska dess vattenproduktivitet genom att ändra de vattenkvalitetsparametrar som är nödvändiga för tillväxten av akvatisk flora och fauna. Fisk skördades från Chenabfloden i Pakistan genom dess 30 km längd uppströms till CMD-avfallshantering och 30 km nedströms mot Head Trimu på latitud 31.570 grader N och longitud 72.534 grader Ö. Prover av havskatt samlades in från dessa områden (04 platser) av använda gälnät. Fisk för kontroll samlades in från Muzafarghar fish Hatchery. Dessa prover togs till forskningslaboratoriet, institutionen för zoologi,

2.2. Vattenprovtagning

Vattenprover samlades in från varje plats för fiskskörd i 1,5 L vattenflaskor av polyeten med hjälp av en vattenprovtagare. Dessa vattenprover transporterades till Fiskeriforskningslaboratoriet och analyserades inom 24 timmar för utvalda tungmetaller (Boyd, 1981). Koncentrationen av metaller detekterades med metallkit (Spectroquant Analysis System, Merck) och med användning av dikväveoxid/acetylenflamma atomabsorptionsspektrofotometer (2000-serien, High-Technologies Corporation, Chiyoda, Tokyo, Japan).

2.3. Histopatologi

Följande procedur antogs för histopatologi (Sultana et al., 2016). Gälar, lever,njure, fixerades muskelvävnader inom serum 4-6 timmar. Fixeringslösningen bestod av absolut alkohol, formaldehyd och isättika i ett förhållande av (60 ml: 30 ml: 10 ml). Efter fixering märktes vävnadsskivor och utsattes för uttorkning i alkoholhaltiga stigande grader. Vävnader rensades och bäddades in i formar med paraffinvax i 45 till 60 minuter vid 58 grader i ugnen. Bubblor avlägsnades och vaxblock med inbäddningsvävnader frystes för stelning. Vävnader skars vid 2.5-mikronsektioner med mikrotom. Sektionerna placerades i ugnen vid 37 grader över natten. Vävnader färgades med hematoxylinfärgning och motfärgades med Eosin. Dessa sektioner monterades med Kanadabalsam och täckglaset monterades på objektglas och placerades i en inkubator under en natt. Objektglasen undersöktes under ett mikroskop och fotograferades vid 10X -60X. De histopatologiska förändringarna observerades genom att jämföra med kontroll och nyare litteratur.

CISTANCHE KOMMER ATT FÖRBÄTTRA NJUR-/NJURINFEKTION

3. Resultat och diskussion

Alla vattenkvalitetsparametrar som analyserats nedströms CMD befanns vara tillräckligt högre än de tillåtna gränsvärdena definierade av WHO (2013) (tabell 1). Experimentella prover visade flera förändringar i gälar, lever,njureoch muskelstruktur. Gälar fungerar som en barriär mot toxiner, det minskar upptaget av toxiner och deras förstoring i andra organ. På grund av regelbunden kontakt med vatten utsätts gälar direkt för föroreningar. Prover av havskatt som tagits från floden Chenab nedströms CMD indikerade fusion av sekundära lameller, vakuolisering och hypertrofi i gälarna (Figur 1). Medan upplyftning av primära epiteliala (Figur 2) och sammansmälta gällameller observerades inflammatorisk cellinfiltration och hypertrofi i havskatt som samlats upp från floden Chenab uppströms till inloppet av CMD (Figur 3). Ett kontrollprov av Ictalurus punctatus indikerade normal histologi hos gälar, vilket indikerar primära lameller av gälar bestående av slemhinna, epitel och gälbåge (Figur 4) och gälepitelet bestående av epitelceller (Figur 5). Blodkapillärer och pelarceller sågs också som normala i sekundära lameller (Figur 6).

Levern är ett viktigt organ som utför metaboliska funktioner. Tungmetaller ansamlas i levern och producerar olika anomalier i den. Histopatologi utanför nedströms provets lever illustrerade hepatocytdegeneration och ökat antal mitokondrier (Figur 7). Samma vävnader visade nekros och sinusvidgning (Figur 8). Vakuolisering i hepatocyter sågs också i prover av havskatt som samlats från uppströms till inloppet av CMD i floden Chenab (Figur 9). Prover av kontrollfisk visade normala hepatocyter, leverartärer och galluppsamlingskanaler med distinkta lobuler (Figur 10).Njurarhar en stor roll i utsöndring och homeostas. I alla fall,njurevävnader av havskatt som samlats in från nedströms om CMD visade ökat bowmen-utrymme och sammandragen glomerulus (Figur 11).Njurevävnader från uppströms prover visade nukleära tubulära celler och destruktivanjur-tubuli (Figur 12) och blödning (Figur 13). Kontrollprovet visade normala nefroner med normalanjur-blodkroppar, normala Bowmen-kapillärer som omger glomerulus och bildar normala glomerulus-tovor (Figur 14).

kan bero på förhöjd enzymatisk andningsaktivitet. Likheten i resultat hittades av Vasanthi et al. (2013) i fallet med Magill cephalus på grund av tungmetallföroreningar i Ennores mynning. Sammanhållning i resultat hittades av Marchand et al. (2012), Rajeshkumar et al. (2015), och Sina et al. (2015). Parallellism i resultat hittades av Abdel-Moneim et al. (2012) encase av Orechomius notiser. Han betonade att hepatocytvakuolisering och nekros i parenkymala vävnader inducerades på grund av förorenat vatten med tungmetaller på tre olika platser för Al-Hassa-bevattning. Inflammation försämrar flödet av portalvenöst blod, vilket kan leda till sinusvidgning.

Histopatologi avnjurevisade nekros vid tubulärt epitel, destruktivnjur-tubuli, blödning, ökat bågeutrymme och sammandragen glomerulus. En liknande studie rapporterades också av Camargo och Martinez (2007) i fallet med prochliodus lineatus på grund av antropogena aktiviteter av jordbruks-, industri- och hushållsavlopp till Apertados-strömmen. Nekros av tubulärt epitel kan bero på toxin, skada och infektion, vilket ledde till oreglerad celldöd. Liknande resultat har erhållits av Sarasquete et al. (2003) i fallet Mugil och Barbus. De betonade att glomerulus krympning och höjden av bowman kapselutrymme orsakades av tillfälliga utsläpp av Lindan i Barbate River. Dhevakrishnan och Zaman (2012) encase av L. Rohita påpekade att degeneration injur-tubuli, nekros och degeneration av glomerulus berodde på obehandlat industrivatten, medan blödning kan orsakas på grund av missbildning avnjur-artär eller redan existerandenjur-tumörer. Studien berättades av Mohamed (2009) i fallet Tilapia zillii och Solea Vulgaris som observerade degeneration i njurtubuli, blödning, nekros i fokalområdet och atrofi i glomeruli orsakades av jordbruks-, industri- och hushållsavfall som släpptes ut i sjön Qarun i Egypten. Liknande fynd rapporterades också av Yokote (1982) för Cyprinus Carpio när den exponerades för avloppsvatten.

CISTANCHE KOMMER FÖRBÄTTRA NJUR-/NJÄRSMÄRTA

I dessa studier visade muskelvävnaden hos havskatt intramyofibrillutrymme, degeneration, ödem, nekros och atrofi i muskler. Liknande anomalier rapporterades också av El-Shebly och Elbaghdady (2011) i intensiv nageltilapia där de påpekade fokusområden med nekros, atrofi och vakuolär degeneration i muskelknippen på grund av oljeföroreningar i floden Nilen. Förtjockning och separation av muskelknippen med inre ödem, vakuolär degeneration, atrofi och fokal område av nekros producerades på grund av förorenat vatten med tungmetaller i dammar i Ludhiana rapporterades av Ullah et al. (2014) i fallet C. Carpio. Liknande anomalier rapporterades av Patnaik et al. (2011) i fallet med C. Carpio. Ödem kan orsakas på grund av infiltration av vätska i muskelvävnader som orsakar svullnad i muskler. Följande anomalier rapporterades också av Mohamed (2009) som ett resultat av olika föroreningar. Flera histopatologiska växlingar studerades av Dhevakrishnan och Zaman (2012) med avseende på L. Rohita. De betonade att nekros, intramuskulärt ödem och förkortning av muskelknippen uppkom på grund av industriell förorening. Ödem, muskelsplittring och hyalin degeneration observerades av Ibrahim (2013) i fallet med Clarias gariepinus på grund av förorenat vatten från El-Rahawy-avloppet i Egypten. Dessa resultat kommer att vara till hjälp för att bedöma miljöövervakning och planera strategier för att lindra de ekotoxikologiska effekterna av föroreningar som förstoras i sötvatten, akvatisk fauna speciellt för fiskar och indirekt för mänskliga populationer.