Histopatologiske endringer i gjeller, lever, nyrer og muskler av Ictalurus Punctatus samlet fra forurensende områder av elven

edmund.chen@wecistanche.com

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYREFUNKSJONEN

Abstrakt

Ubehandlet kloakk og industriavfall fra Faisalabad by blir kastet til elven Chenab gjennom Chakbandi Main Drain (CMD). Det nåværende prosjektet er planlagt for å undersøke effekten av denne ferskvannsforurensningen på kroppen til fisken Ictalurus punctatus. Prøvene av denne fiskearten ble samlet oppstrøms og nedstrøms for inngangen til CMD i elven Chenab. Fisk gjeller, lever,nyreog muskler fra dorsolaterale områder av fisk ble utsatt for histopatologi. Oppdrettsfisk og fisk fra oppstrøms områder ble brukt som kontroll. Fisk samlet fra forurensede forsøkssteder viste betydelig skade i utvalgte organer. Gjellevev viste en abnormitet i form av en oppløfting av det primære epitelet, fusjon, vakuolering, hypertrofi og nekrose. Mens levervev utsettes for hepatocytter degenerasjon, nekrose, mitokondriell granulær hepatocytt og sinusoid dilatasjon.Nyrevev indikerte økt bowmen plass og innsnevret glomerulus og degenererte nefroner. Ødem, nekrose og atrofi ble observert i muskelvev hos fisk fra forurensede områder. Fisk fra oppstrømsområdet viste sammensmeltede gjellelameller, inflammatorisk celleinfiltrasjon, hypertrofi og vakuolering i hepatocytter.Nyrevev indikerte tilstedeværelsen av kjernefysiske rørceller, ødeleggendenyretubuli, blødning og nekrose ved tubulært epitel. Intra myofibrillrom ble også observert i muskler. Prøver av kontrollfisk indikerte ingen variasjon i gjeller, lever,nyre, og muskler. Denne studien viste en sterk sammenheng mellom graden av vevsskade og miljøforurensning. Nåværende funn tvinger også globale advarsler til å beskytte vannforekomstene og fiskene våre for å redde den menneskelige befolkningen.

Nøkkelord:nyrevev;nyrer;nyretubuli;nyrelegemer;nyre

1. Introduksjon

Vann blir forurenset på grunn av kommunalt og industrielt avfall. I Pakistan er befolkningen som har tilgang til rent drikkevann i urbane områder 56 prosent, mens det i landlige områder er 45 prosent (Farooq et al., 2008). I Pakistan er om lag 2000 millioner liter kloakkvann per dag tilført overflatevann (Martin et al., 2006). I Pakistan er rundt 6634 industrier registrert, hvorav 1228 anses som ekstremt forurenset. Chenab-elven mottar forurensninger i form av kloakk og industriavfallsutslipp fra forskjellige distrikter og omkringliggende områder gjennom forskjellige avløp. Faisalabad by legger til kloakk og industriavfall til Chenab-elven gjennom CMD. Forurensning kommuniserer direkte sykdommer til mennesker som luftveier, diaré, kardiovaskulære og nevrologiske sykdommer (Ullah et al., 2014). Gjennom fôring av forurenset mat bioakkumuleres skadelige stoffer i næringskjeden (Kim et al., 2016). Disse kjemikaliene gjennom næringskjeden når ut til mennesker og fører til biomagnifikasjoner. Steinbit er en prydfisk med mat av høy kvalitet, verdi og en god kilde til vitamin D også (Miller og Mitchell, 2009). Steinbit er bunnlevende og foretrakk å leve med sand- og grussubstrater. Histologiske variasjoner fungerer som en biomarkør for ferskvannsforurensninger. Direkte og indirekte effekter på dyrevev kan bestemmes gjennom histopatologi (Paithane et al., 2012; Schwaiger et al., 2004). Dette prosjektet var planlagt for å estimere effekten av ferskvannsforurensning på muskler, gjeller,nyrer, og lever av Ictalurus punctatus gjennom histopatologi.

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE/NYRESYKDOM

2. Materiale og metoder

2.1. Innkjøp av fisk

Chakbandi Main Drain (CMD) tilfører store mengder giftige kjemikalier fra en rekke industrier og kloakkavfall til elven Chenab godt nok til å redusere vannproduktiviteten ved å endre vannkvalitetsparametrene som er nødvendige for veksten av akvatisk flora og fauna. Fisk ble høstet fra Chenab-elven i Pakistan gjennom dens 30 km lengde oppstrøms til CMD-avfallsdeponering og 30 km nedstrøms mot Head Trimu på breddegrad 31.570 grader N og lengdegrad 72.534 grader E. Prøver av steinbit ble samlet inn fra disse områdene (04 steder) av ved bruk av garn. Fisk for kontroll ble samlet inn fra Muzafarghar fiskeklekkeriet. Disse prøvene ble brakt til forskningslaboratoriet, Institutt for zoologi,

2.2. Vannprøvetaking

Vannprøver ble samlet fra hvert fiskefangststed i 1,5L polyetylenvannflasker ved hjelp av en vannprøvetaker. Disse vannprøvene ble fraktet til Fiskeriforskningslaboratoriet og analysert innen 24 timer for utvalgte tungmetaller (Boyd, 1981). Konsentrasjonen av metaller ble detektert med metallsett (Spectroquant Analysis System, Merck) og ved bruk av lystgass/acetylenflamme atomabsorpsjonsspektrofotometer (2000-serien, High-Technologies Corporation, Chiyoda, Tokyo, Japan).

2.3. Histopatologi

Følgende prosedyre ble tatt i bruk for histopatologi (Sultana et al., 2016). Gjeller, lever,nyre, ble muskelvev fiksert i sera 4-6 timer. Fikseringsløsningen besto av absolutt alkohol, formaldehyd og iseddik i et forhold på henholdsvis (60 ml: 30 ml: 10 ml). Etter fiksering ble vevsskiver merket og utsatt for dehydrering i alkoholholdige stigende grader. Vev ble ryddet og innstøpt i former med parafinvoks i 45 til 60 minutter ved 58 grader i ovnen. Bobler ble fjernet og voksblokker med innstøpningsvev ble frosset for størkning. Vev ble kuttet ved 2.5-mikronseksjoner etter mikrotom. Seksjonene ble satt i ovnen på 37 grader over natten. Vev ble farget med hematoxylin-farge og motfarget med Eosin. Disse seksjonene ble montert med Canada balsam og dekkglasset ble montert på objektglass og plassert i en inkubator i en natt. Objektglass ble undersøkt under et mikroskop og fotografert ved 10X -60X. De histopatologiske endringene ble observert ved å sammenligne med kontroll og nyere litteratur.

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYREINFEKSJON

3. Resultater og diskusjon

Alle vannkvalitetsparametere analysert nedstrøms CMD ble funnet nok høyere enn de tillatte grensene definert av WHO (2013) (tabell 1). Eksperimentelle prøver viste flere endringer i gjeller, lever,nyreog muskelstruktur. Gjeller fungerer som en barriere mot giftstoffer, det reduserer opptak av giftstoffer og deres forstørrelse i andre organer. På grunn av regelmessig kontakt med vann gjeller er direkte utsatt for forurensning. Prøver av steinbit samlet fra elven Chenab nedstrøms CMD indikerte fusjon av sekundære lameller, vakuolisering og hypertrofi i gjellene (figur 1). Mens oppløfting av primære epiteliale (figur 2) og fusjonerte gjellelameller, ble inflammatorisk celleinfiltrasjon og hypertrofi observert i steinbit samlet fra elven Chenab oppstrøms til inngangen til CMD (figur 3). Et kontrollprøve av Ictalurus punctatus indikerte normal histologi av gjeller som indikerte primære lameller av gjeller bestående av slim, epitel og gjellebue (Figur 4) og gjelleepitel bestående av epitelceller (Figur 5). Blodkapillærer og søyleceller ble også sett på som normale i sekundære lameller (Figur 6).

Leveren er et viktig organ som utfører metabolske funksjoner. Tungmetaller samler seg i leveren og produserer forskjellige anomalier i den. Histopatologi utenfor nedstrøms prøvens lever illustrerte degenerasjon av hepatocytter og økt antall mitokondrier (figur 7). De samme vevene viste nekrose og sinusformet dilatasjon (figur 8). Vakuolisering i hepatocytter ble også sett i prøver av steinbit samlet fra oppstrøms til inngangen til CMD i elven Chenab (Figur 9). Prøver av kontrollfisk viste normale hepatocytter, leverarterier og gallesamlingskanaler med distinkte lobuler (Figur 10).Nyrerhar en stor rolle i utskillelse og homeostase. Men,nyrevev av steinbit samlet fra nedstrøms for CMD viste økt bueskytterplass og innsnevret glomerulus (Figur 11).Nyrevev av oppstrøms prøver viste nukleære rørformede celler og destruktivenyretubuli (Figur 12) og blødning (Figur 13). Kontrollprøven viste normale nefroner med normalenyreblodlegemer, normale Bowmen-kapillærer som omgir glomerulus og danner normale glomerulus-totter (Figur 14).

kan skyldes forhøyet enzymatisk respirasjonsaktivitet. Likheten i resultater ble funnet av Vasanthi et al. (2013) i tilfelle av Magill cephalus på grunn av tungmetallforurensning i Ennore-elvemunningen. Sammenheng i resultater ble funnet av Marchand et al. (2012), Rajeshkumar et al. (2015), og Sina et al. (2015). Parallellisme i resultater ble funnet av Abdel-Moneim et al. (2012) omslag av Orechomius-oppslag. Han understreket at hepatocyttvakuolisering og nekrose i parenkymalt vev ble indusert på grunn av forurenset vann med tungmetaller fra tre forskjellige steder for Al-Hassa-irrigasjon. Betennelse svekker flyten av portalvenøst ​​blod, noe som kan føre til sinusoid utvidelse.

Histopatologi avnyreviste nekrose ved tubulært epitel, destruktivnyretubuli, blødning, økt bueskytterplass og innsnevret glomerulus. En lignende studie ble også rapportert av Camargo og Martinez (2007) i tilfelle av prochliodus lineatus på grunn av menneskeskapte aktiviteter av landbruks-, industri- og husholdningsavløp til Apertados-strømmen. Nekrose av tubulært epitel kan skyldes toksin, skade og infeksjon, noe som førte til uregulert celledød. Lignende resultater er oppnådd av Sarasquete et al. (2003) i tilfellet Mugil og Barbus. De la vekt på at glomerulus-krympingen og høyden av bowman-kapselplassen ble produsert av tilfeldig utslipp av Lindan i Barbate River. Dhevakrishnan og Zaman (2012) omslag av L. Rohita påpekte at degenerasjon inyretubuli, nekrose og degenerasjon av glomerulus skyldtes ubehandlet industrivann, mens blødning kan være forårsaket på grunn av misdannelse avnyrearterie eller allerede eksisterendenyresvulster. Studien ble fortalt av Mohamed (2009) i tilfelle Tilapia zillii og Solea Vulgaris som observerte degenerasjon i nyretubuli, blødning, nekrose i fokalområdet og atrofi i glomeruli ble forårsaket av landbruks-, industri- og husholdningsavfall som ble sluppet ut i innsjøen Qarun i Egypt. Lignende funn ble også rapportert av Yokote (1982) i tilfelle Cyprinus Carpio når den ble utsatt for kloakk.

CISTANCHE VIL FORBEDRE NYRE-/NYRESMERTER

I disse studiene viste muskelvevet til steinbit intramyofibrill plass, degenerasjon, ødem, nekrose og atrofi i muskler. Lignende anomalier ble også rapportert av El-Shebly og Elbaghdady (2011) i intens negletilapia hvor de påpekte fokusområder med nekrose, atrofi og vakuolær degenerasjon i muskelbunten på grunn av oljeforurensning i Nilen. Fortykning og separasjon av muskelbunt med indre ødem, vakuolar degenerasjon, atrofi og fokalområde av nekrose ble produsert på grunn av forurenset vann med tungmetaller i dammer i Ludhiana ble rapportert av Ullah et al. (2014) i tilfellet med C. Carpio. Lignende anomalier ble rapportert av Patnaik et al. (2011) i tilfelle av C. Carpio. Ødem kan være forårsaket på grunn av infiltrasjon av væske i muskelvev som produserer hevelse i muskel. Følgende anomalier ble også rapportert av Mohamed (2009) som et resultat av forskjellige forurensninger. Flere histopatologiske vekslinger ble studert av Dhevakrishnan og Zaman (2012) med hensyn til L. Rohita. De la vekt på at nekrose, intramuskulært ødem og forkorting av muskelbunt ble produsert på grunn av industriell forurensning. Ødem, muskelspalting og hyalin degenerasjon ble observert av Ibrahim (2013) i tilfelle av Clarias gariepinus på grunn av forurenset vann fra El-Rahawy-avløpet i Egypt. Disse funnene vil være nyttige for å vurdere miljøovervåking og planlegge strategier for å lindre de økotoksikologiske virkningene av forstørrende forurensning i ferskvann, akvatisk fauna spesielt for fisk og indirekte for menneskelige populasjoner.