Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/1843/35345
Type: Tese
Title: Influência da salinidade da água sobre a gametogênese da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) em condições de cultivo
Authors: Augusto Bicalho Cruz Vieira
First Advisor: Elizete Rizzo
First Referee: Samyra Maria dos Santos Nassif Lacerda
Second Referee: Ronald Kennedy Luz
Third Referee: Ralph Gruppi Thomé
metadata.dc.contributor.referee4: Laércio dos Anjos Benjamin
Abstract: A tilápia do Nilo possui considerável potencial para cultivo em água de baixa salinidade. A pequena quantidade de água doce em alguns países, a competição com a agricultura e outras atividades urbanas aumentaram a pressão para desenvolver aquicultura em água salobra e água do mar. Nesse sentido, o objetivo desse estudo foi avaliar os níveis de HSP70, PCNA e caspase-3 em gônadas de Oreochromis niloticus, relacionando os dados obtidos com parâmetros reprodutivos incluindo vitelogenina (Vtg) hepática em fêmeas e concentrações plasmáticas de 11-ketotestosterona (11-KT), 17β-estradiol (E2) e cortisol nos diferentes tratamentos de salinidade. Para isso, o estudo foi desenvolvido em duas etapas, utilizando tilápias sexualmente maduras. Na primeira etapa, o experimento foi realizado com machos (58,94 ± 2,64 g de peso corporal) e na segunda com fêmeas (398,5 ± 128,5 g). Os peixes foram submetidos a quatro tratamentos de salinidade com adição de NaCl em diferentes concentrações: (S0) água doce, (S7) 7 g/L, (S14) 14 g/L e (S21) 21 g/L. Análises histológica, morfométrica, molecular e dosagens plasmáticas de esteroides sexuais e cortisol, além de íons e lípides foram realizadas em amostras de tecidos obtidas com 1, 4 e 9 dias para os machos e com 1, 2 e 3 semanas para as fêmeas. Os índices gonadossomático (IGS), hepatossomático (IHS) e fator de condição de Fulton (K) foram calculados. Todos os machos sobreviveram até o 9º dia enquanto as fêmeas de S21 morreram no dia seguinte ao início do experimento. Todos os exemplares estavam em atividade reprodutiva. Os diâmetros dos túbulos seminíferos foram menores em S7, S14 e S21 e os menores valores de IGS ocorreram em S14 e S21 para machos. Os valores de K não apresentaram variações nos machos, mas foram menores em S7 e S14 das fêmeas. Nas análises morfométricas, machos das salinidades mais elevadas apresentaram menos espermatozoides e as seguintes alterações histológicas foram observadas: presença de cistos vazios, aumento do tecido intersticial, hiperplasia e hipertrofia de células de Leydig. Nas fêmeas, não foram observadas alterações na proporção dos folículos ovarianos e nos valores do IGS, entretanto, os diâmetros dos folículos vitelogênicos foram maiores em S14. Infiltrado inflamatório e presença de granulócitos foram também observados nas gônadas de machos de S21 e em fêmeas de S14. As concentrações plasmáticas de 11-KT em machos e E2 em fêmeas não apresentaram variações significativas entre os tratamentos. Os níveis plasmáticos de cortisol foram mais elevados, enquanto os lipídios foram menores em fêmeas de S14. Nas análises moleculares, os níveis testiculares de HSP70 foram mais elevados no primeiro dia e reduziram posteriormente, quando foi observado aumento de caspase-3 e redução do PCNA aos 9 dias em S14 e S21. As marcações para PCNA ocorreram em cistos de espermatogônias, enquanto caspase-3 foi expressa em cistos de espermátides e espermatozóides. Nos ovários, PCNA foi maior e caspase-3 foi menor em S7 em relação a S0 e S14 na terceira semana de tratamento. Nas fêmeas, os valores de IHS e Vtg hepática foram menores em S14, onde observamos ovócitos deficientes em vitelo. Considerando que O. niloticus é o terceiro peixe mais cultivado do mundo e possui grande importância econômica, estudos relacionados à sua reprodução são cruciais para as culturas que dependem da nutrição e da economia que a tilápia fornece. Por outro lado, os impactos observados pela salinidade, no presente estudo, podem ser amplificados para a maioria das espécies de água doce, já que O. niloticus é um peixe eurialino com grande capacidade de adaptação, permitindo a essa espécie colonizar vários ecossistemas em detrimento de espécies nativas.
Abstract: Nile tilapia has considerable potential for cultivation in low salinity water. The shortage of freshwater in many countries, competition with agriculture and other urban activities have increased the pressure to develop aquaculture in brackishwater and seawater. In this sense, this study aimed to evaluate the levels of HSP70, PCNA and caspase-3 in Oreochromis niloticus gonads, correlating data with reproductive parameters including hepatic vitellogenin (Vtg) in females, and plasma concentrations of 11-ketotestosterone (11-KT), 17β-estradiol (E2), and cortisol in different salinity treatments. For this, the study was developed in two stages, using sexually mature tilapia. In the first stage, the experiment was performed with males (58.94 ± 2.64 g body weight), and the second with females (398.5 ± 128.5 g). The fish were submitted to four salinity treatments with NaCl addition in different concentrations: (S0) freshwater, (S7) 7 g/L, (S14) 14 g/L and (S21) 21 g/L. Histological, morphometric, molecular analysis and plasma levels of sexual steroids and cortisol, as well as ions and lipids were performed in samples of tissues at 1, 4 and 9 days for males and at 1, 2 and 3 weeks for females. The gonadosomatic index (GSI), hepatosomatic index (HSI) and Fulton's condition factor (K) were calculated. All males survived until the ninth day while all S21 females died on first day after the start of the experiment. All specimens were in reproductive activity. Seminiferous tubules diameters were lower in S7, S14 and S21 and the lowest GSI values occurred in S14 and S21 for males. K values showed no variation in males but were lower in S7 and S14 in females. In the morphometric analyses, spermatozoa were less numerous and histopathological changes were observed in higher salinities males: presence of empty cysts, increase of interstitial tissue and Leydig cell hyperplasia and hypertrophy. In females, no changes were observed in the proportion of ovarian follicles and in the GSI values, however vitellogenic follicles diameters were higher in S14. Inflammatory infiltrate and presence of granulocytes were also observed in S21 testis and S14 ovaries. Plasma concentrations of 11-KT in males and E2 in females did not show significant variations between treatments. Cortisol plasma levels were higher, while lipids were lower in S14 females. In the molecular analyses, HSP70 testicular levels were higher on the first day and then reduced, when increased caspase-3 and PCNA reduction at 9 days were observed in S14 and S21. PCNA labelling occurred in spermatogonia cysts whereas caspase-3 was expressed in spermatids cysts and spermatozoa. In the ovaries, PCNA was higher and caspase-3 was lower in S7 than in S0 and S14 on the third week of treatment. In females, HSI and hepatic Vtg values were lower in S14, where we observed yolk deficient oocytes. Considering that O. niloticus is the third most cultivated fish in the world, and that it has great economic importance, studies related to its reproduction are crucial for the cultures that depend on the nutrition and economy that tilapia provides. On the other hand, the impacts observed by salinity, in the present study, can be amplified for most freshwater species, since O. niloticus is an euryhaline fish with great capacity of adaptation, allowing this species to colonize several ecosystems to the detriment of native species.
Subject: Ciclídeos
Gametogênese
Reprodução
Apoptose
Proliferação de células
Proteínas de choque térmico
language: por
metadata.dc.publisher.country: Brasil
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
metadata.dc.publisher.department: ICB - INSTITUTO DE CIÊNCIAS BIOLOGICAS
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Biologia Celular
Rights: Acesso Aberto
metadata.dc.rights.uri: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/pt/
URI: http://hdl.handle.net/1843/35345
Issue Date: 28-Feb-2018
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