Histopatologiske ændringer i gæller, lever, nyrer og muskler af Ictalurus Punctatus indsamlet fra forurenende områder af floden

edmund.chen@wecistanche.com

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYREFUKTION

Abstrakt

Ubehandlet spildevand og industriaffald fra Faisalabad by bortskaffes til floden Chenab gennem Chakbandi Main Drain (CMD). Det nuværende projekt er planlagt til at undersøge virkningerne af denne ferskvandsforurening på kroppen af ​​fisk Ictalurus punctatus. Prøverne af denne fiskeart blev indsamlet opstrøms og nedstrøms for indsejlingen af ​​CMD i floden Chenab. Fiskegæller, lever,nyreog muskler fra dorsolaterale områder af fisk blev udsat for histopatologi. Opdrættede fisk og fisk fra opstrømsområder blev brugt som kontrol. Fisk indsamlet fra forurenede forsøgssteder viste betydelige skader i udvalgte organer. Gældevæv viste en abnormitet i form af en opløftning af det primære epitel, fusion, vakuolation, hypertrofi og nekrose. Mens levervæv udsættes for hepatocytdegeneration, nekrose, mitokondriel granulær hepatocyt og sinusoid udvidelse.Nyrevæv indikerede øget bowmen plads og indsnævret glomerulus og degenererede nefroner. Ødem, nekrose og atrofi blev observeret i muskelvæv hos fisk fra forurenede områder. Fisk fra opstrømsområdet viste fusionerede gællelameller, inflammatorisk celleinfiltration, hypertrofi og vakuolation i hepatocytter.Nyrevæv indikerede tilstedeværelsen af ​​nukleare rørformede celler, destruktivnyretubuli, blødning og nekrose ved tubulært epitel. Intra myofibrillrum blev også observeret i musklerne. Prøver af kontrolfisk viste ingen variation i gæller, lever,nyre, og muskler. Den nuværende undersøgelse afslørede en stærk sammenhæng mellem graden af ​​vævsskade og miljøforurening. Nuværende resultater tvinger også globale advarsler til at beskytte vores vandområder og fisk for at redde den menneskelige befolkning.

Nøgleord:nyrevæv;nyrer;nyretubuli;nyrelegemer;nyre

1. Introduktion

Vand bliver forurenet på grund af kommunalt og industrielt affald. I Pakistan har befolkningen adgang til rent drikkevand i byområder 56 procent, mens det i landdistrikter er 45 procent (Farooq et al., 2008). I Pakistan er der tilsat omkring 2000 millioner gallons spildevand om dagen til overfladevand (Martin et al., 2006). I Pakistan er omkring 6634 industrier registreret, hvoraf 1228 anses for at være ekstremt forurenet. Byen Faisalabad tilføjer spildevand og industriaffald til Chenab-floden gennem CMD. Forurening kommunikerer direkte sygdomme til mennesker såsom luftvejssygdomme, diarré, kardiovaskulære og neurologiske sygdomme (Ullah et al., 2014). Gennem fodring af forurenede fødevarer bioakkumuleres skadelige stoffer i fødekæden (Kim et al., 2016). Disse kemikalier gennem fødekæden når ud til mennesker og fører til biomagnifikationer. Havkat er en prydfisk med foder af høj kvalitet, værdi og også en god kilde til D-vitamin (Miller og Mitchell, 2009). Havkat er bundboende og foretrak at leve med sand- og grussubstrater. Histologiske variationer fungerer som en biomarkør for ferskvandsforurening. Direkte og indirekte effekter på dyrevæv kan bestemmes gennem histopatologi (Paithane et al., 2012; Schwaiger et al., 2004). Dette projekt var planlagt til at estimere virkningerne af ferskvandsforurening på muskler, gæller,nyrer, og lever af Ictalurus punctatus gennem histopatologi.

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYRESYGDOMME

2. Materiale og metoder

2.1. Indkøb af fisk

Chakbandi Main Drain (CMD) tilføjer store mængder giftige kemikalier fra en række forskellige industrier og spildevand til floden Chenab godt nok til at reducere dens vandproduktivitet ved at ændre de vandkvalitetsparametre, der er nødvendige for væksten af ​​akvatisk flora og fauna. Fisk blev høstet fra Chenab-floden i Pakistan gennem dens 30 km længde opstrøms til CMD-affaldsbortskaffelse og 30 km nedstrøms mod Head Trimu på breddegrad 31.570 grader N og længdegrad 72.534 grader E. Prøver af havkat blev indsamlet fra disse områder (04 steder) af ved hjælp af gællenet. Fisk til kontrol blev indsamlet fra Muzafarghar fiskeklækkeri. Disse prøver blev bragt til forskningslaboratoriet, zoologisk afdeling,

2.2. Vandprøvetagning

Vandprøver blev indsamlet fra hvert sted for fiskehøst i 1,5 L polyethylen vandflasker ved hjælp af en vandprøvetager. Disse vandprøver blev transporteret til Fiskeriforskningslaboratoriet og analyseret inden for 24 timer for udvalgte tungmetaller (Boyd, 1981). Koncentrationen af ​​metaller blev påvist ved hjælp af metalsæt (Spectroquant Analysis System, Merck) og ved anvendelse af lattergas/acetylenflamme atomabsorptionsspektrofotometer (2000-serien, High-Technologies Corporation, Chiyoda, Tokyo, Japan).

2.3. Histopatologi

Følgende procedure blev vedtaget til histopatologi (Sultana et al., 2016). Gæller, lever,nyre, blev muskelvæv fikseret i sera 4-6 timer. Fikseringsopløsningen bestod af absolut alkohol, formaldehyd og iseddikesyre i et forhold på henholdsvis (60 ml: 30 ml: 10 ml). Efter fiksering blev vævsskiver mærket og udsat for dehydrering i alkoholholdige stigende kvaliteter. Væv blev renset og indlejret i forme med paraffinvoks i 45 til 60 minutter ved 58 grader i ovnen. Bobler blev fjernet, og voksblokke med indlejringsvæv blev frosset til størkning. Væv blev skåret i 2.5-mikronsektioner efter mikrotom. Sektionerne blev anbragt i ovnen ved 37 grader natten over. Væv blev farvet med hæmatoxylinfarvning og modfarvet med eosin. Disse sektioner blev monteret med canada balsam, og dækglasset blev monteret på objektglas og placeret i en inkubator i en nat. Objektglassene blev undersøgt under et mikroskop og fotograferet ved 10X -60X. De histopatologiske ændringer blev observeret ved at sammenligne med kontrol og nyere litteratur.

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYREINFEKTION

3. Resultater og diskussioner

Alle vandkvalitetsparametre analyseret nedstrøms CMD blev fundet nok højere end de tilladte grænser defineret af WHO (2013) (tabel 1). Eksperimentelle prøver viste flere ændringer i gæller, lever,nyreog muskelstruktur. Gæller fungerer som en barriere mod toksiner, det mindsker optagelsen af ​​toksiner og deres forstørrelse i andre organer. På grund af regelmæssig kontakt med vand er gæller direkte udsat for forurening. Prøver af havkat indsamlet fra floden Chenab nedstrøms CMD indikerede fusion af sekundære lameller, vakuolisering og hypertrofi i gællerne (figur 1). Mens opløftning af primære epitel (figur 2) og fusionerede gællelameller, blev der observeret inflammatorisk celleinfiltration og hypertrofi i havkat indsamlet fra floden Chenab opstrøms til indgangen til CMD (figur 3). En kontrolprøve af Ictalurus punctatus indikerede normal histologi af gæller, hvilket indikerer primære lameller af gæller bestående af slim, epitel og gællebue (figur 4) og gællepitel bestående af epitelceller (figur 5). Blodkapillærer og søjleceller blev også set som normale i sekundære lameller (figur 6).

Leveren er et vigtigt organ, der udfører metaboliske funktioner. Tungmetaller ophobes i leveren og producerer forskellige anomalier i den. Histopatologi fra nedstrøms prøvens lever illustrerede hepatocytdegeneration og øget antal mitokondrier (figur 7). De samme væv viste nekrose og sinusoid udvidelse (figur 8). Vakuolisering i hepatocytter blev også set i prøver af havkat indsamlet fra opstrøms til indgangen af ​​CMD i floden Chenab (figur 9). Prøver af kontrolfisk viste normale hepatocytter, leverarterier og galdeopsamlingskanaler med distinkte lobuler (figur 10).Nyrerhar en stor rolle i udskillelse og homeostase. Imidlertid,nyrevæv fra havkat indsamlet fra nedstrøms for CMD viste øget bowmen-plads og indsnævret glomerulus (figur 11).Nyrevæv af opstrøms prøver viste nukleare rørformede celler og destruktivenyretubuli (Figur 12) og blødning (Figur 13). Kontrolprøven viste normale nefroner med normalnyreblodlegemer, normale Bowmen-kapillærer, der omgiver glomerulus og danner normale glomerulus-totter (Figur 14).

kan skyldes forhøjet enzymatisk respiratorisk aktivitet. Ligheden i resultater blev fundet af Vasanthi et al. (2013) i tilfældet med Magill cephalus på grund af tungmetalforurening i Ennore-mundingen. Sammenhæng i resultater blev fundet af Marchand et al. (2012), Rajeshkumar et al. (2015), og Sina et al. (2015). Parallelisme i resultater blev fundet af Abdel-Moneim et al. (2012) omslag af Orechomius-meddelelser. Han understregede, at hepatocytvakuolisering og nekrose i parenkymalt væv blev induceret på grund af forurenet vand med tungmetaller fra tre forskellige steder af Al-Hassa-irrigation. Betændelse hæmmer strømmen af ​​portalvenøst ​​blod, hvilket kan føre til sinusoid udvidelse.

Histopatologi afnyreviste nekrose ved tubulært epitel, destruktivnyretubuli, blødning, øget bowmen plads og forsnævret glomerulus. En lignende undersøgelse blev også rapporteret af Camargo og Martinez (2007) i tilfælde af prochliodus lineatus på grund af menneskeskabte aktiviteter af landbrugs-, industri- og husholdningsspildevand til Apertados-strømmen. Nekrose af tubulært epitel kan skyldes toksin, skade og infektion, som førte til ureguleret celledød. Lignende resultater er opnået af Sarasquete et al. (2003) i tilfældet Mugil og Barbus. De understregede, at glomerulus-krympningen og forhøjelsen af ​​bowman-kapselpladsen var forårsaget af den tilfældige udledning af Lindan i Barbate-floden. Dhevakrishnan og Zaman (2012) encase af L. Rohita påpegede, at degeneration inyretubuli, nekrose og degeneration af glomerulus skyldtes ubehandlet industrivand, mens blødning kan være forårsaget på grund af misdannelser afnyrearterie eller allerede eksisterendenyretumorer. Undersøgelsen blev fortalt af Mohamed (2009) i tilfælde af Tilapia zillii og Solea Vulgaris, der observerede degeneration i nyretubuli, blødning, nekrose i fokalområdet og atrofi i glomeruli var forårsaget af landbrugs-, industri- og husholdningsaffald udledt i søen Qarun i Egypten. Lignende fund blev også rapporteret af Yokote (1982) i tilfælde af Cyprinus Carpio, når den blev udsat for spildevand.

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYRESMERTER

I disse undersøgelser viste muskelvævet hos havkat intramyofibrillrum, degeneration, ødem, nekrose og atrofi i muskler. Lignende anomalier blev også rapporteret af El-Shebly og Elbaghdady (2011) i intens negletilapia, hvor de påpegede fokusområder med nekrose, atrofi og vakuolær degeneration i muskelbundt på grund af olieforurening i Nilen. Fortykkelse og adskillelse af muskelbundt med indre ødem, vakuolær degeneration, atrofi og fokal område af nekrose blev produceret på grund af forurenet vand med tungmetaller i damme i Ludhiana blev rapporteret af Ullah et al. (2014) i tilfældet med C. Carpio. Lignende anomalier blev rapporteret af Patnaik et al. (2011) i tilfælde af C. Carpio. Ødem kan være forårsaget på grund af infiltration af væske i muskelvæv, som producerer hævelse i muskler. Følgende anomalier blev også rapporteret af Mohamed (2009) som følge af forskellige forurenende stoffer. Adskillige histopatologiske ændringer blev undersøgt af Dhevakrishnan og Zaman (2012) med hensyn til L. Rohita. De understregede, at nekrose, intramuskulært ødem og afkortning af muskelbundt blev produceret på grund af industriel forurening. Ødem, muskelspaltning og hyalindegeneration blev observeret af Ibrahim (2013) i tilfældet med Clarias gariepinus på grund af forurenet vand fra El-Rahawy afløbet i Egypten. Disse resultater vil være nyttige i vurderingen af ​​miljøovervågning og planlægning af strategier for at afhjælpe de økotoksikologiske virkninger af forurening, der forstørrer i ferskvand, akvatisk fauna, særlig for fisk og indirekte for menneskelige populationer.