اثر تروفونت‌های انگل ایکتیوفتریوس مولتی فیلیس پرتوتابی شده با پرتو گاما و ریزپوشانی شده با نانوذرات آلژینات بر ساختار هیستولوژیک آبشش در ماهی قزل‌آلای رنگین‌کمان

نوع مقاله: مقاله فنی

نویسندگان

1 پژوهشکده‌ی کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 1498-31485، کرج- ایران دانشکده‌ی علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، صندوق پستی: 4818168984، ساری ـ ایران

2 دانشکده‌ی علوم دامی و شیلات، دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری، صندوق پستی: 4818168984، ساری ـ ایران

3 پژوهشکده‌ی کشاورزی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی، صندوق پستی: 1498-31485، کرج- ایران

4 دانشکده‌ی منابع طبیعی و محیط زیست، دانشگاه فردوسی مشهد، صندوق پستی: 1363-91775، مشهد ـ ایران

چکیده

انگل ایکتیوفتیریوس مولتی فیلیس (Ichthyophthirius multifiliis) عامل ایجاد بیماری لکه سفید، یکی از خطرناک­ترین انگل­های بیماری­زا در ماهیان آب شیرین وحشی و پرورشی است. در این تحقیق بررسی اثرات منفی ریزپوشش آلژیناتی تروفونت غیرفعال شده با پرتو گاما در آبشش ماهی به‌عنوان بافت اصلی درگیر در بیماری ایک مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور، ماهی­های با میانگین وزنی 30 گرم پس از دوره سازگاری، به ۴ گروه تقسیم شدند: 1 گروه از ماهیان با انگل پرتوتابی شده، گروه دیگر با انگل پرتوتابی شده و ریزپوشانی شده با نانوذرات آلژینات و گروه سوم به‌عنوان گروه کنترل مثبت با انگل فعال تیمار شدند. در گروه کنترل منفی (شاهد) نیز هیچ‌گونه ترکیبی استفاده نشد. نمونه­برداری از بافت آبشش سی روز پس از تیمار انجام شد. مطالعه حاضر نشان داد که استفاده از نانوذرات آلژینات جذب شده در تروفونت­های انگل ایک غیرفعال شده با پرتو گاما قادر است به طور معنی­داری اثرات هیستوپاتولوژیکی ناشی از هجوم انگل زنده به بافت آبشش مانند هایپرپلازی شدید، ادم زیرجلدی، چسبیدگی لاملاها و نکروز در ماهی قزل­آلای رنگین­کمان را کاهش داده و هم­چنین ضمن کاهش آثار هیستوپاتولوژیکی، منجر به افزایش معنی­داری در تعداد سلول‌های ماکروفاژی گردد. بنابراین می­توان بیان نمود که استفاده از ریزپوشش آلژیناتی به‌منظور انتقال تروفونت غیرفعال شده با پرتو گاما علیه انگل زنده به روش حمامی در ماهی، امن بوده و هیچ‌گونه اثرات سوء بافتی ندارد

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Histopathological alteration induced in gill tissue of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) treated via gamma-irradiated Ichthyophthirius multifiliis trophonts and coated with alginate nanoparticles

نویسندگان [English]

  • S. Moodi 1
  • S. Yeganeh 2
  • M. Heidarieh 3
  • O. Safari 4
1 Nuclear Agriculture Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 31485-1498, Karaj - Iran
2 Faculty of Animal Sciences and Fisheries, Sari Agricultural Sciences and Natural Resources University, P.O.Box: 4818168984, Sari - Iran
3 Nuclear Agriculture Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.Box: 31485-1498, Karaj - Iran
4 Faculty of Natural Resources and Environment, Ferdowsi University of Mashhad, P.O.Box: 91775-1363, Mashhad, Iran
چکیده [English]

The Ichthyophthirius multifiliis is one of the most important protozoan pathogens of farmed and wild fish populations. In this study, histopathological effects of gamma-irradiated trophonts of I. multifiliis coated with alginate nanoparticles in rainbow trout gill were evaluated. Therefore, after adaption period the fish with mean weight 30 g were distributed to 4 groups: Two groups were treated with gamma-irradiated trophonts of I. multifiliis and coated with alginate nanoparticles, gamma-irradiated trophonts of I. multifiliis. One group was infected with active trophonts of parasite as positive control. In negative control group, no treatment was used. On day 30, gill tissue from treated, infected and control fish was analyzed for evaluating the histopathological alterations. The results showed that the use of alginate nanoparticles formulated in gamma-irradiated I. multifilis trophonts can significantly decrease severe hyperplasia, sub-epithelial edema, and fusion of the secondary lamellae, focal and multifocal necrosi in gill. Also, gamma-irradiated trophonts of I. multifiliis coated with alginate nanoparticles induced an increase in amount of the gill macrophages in treated fish. Therefore, the alginate nanoparticles can be in leading development of safe and efficient gamma-irraditad trophonts deliver tool in rainbow trout with more useful behavior and fewer side effects on gill tissue.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Alginate nanoparticles
  • gamma-irradiated trophonts
  • gill tissue
  • rainbow trout
1.             M. Witeska, E. Kondera, K. Ługowska, The effects of Ichthyophthiriasis on some haematological parameters in common carp, Turk. J. Vet. Anim. Sci. 34(3), 267-271(2010).

 

2.             J. Xueqin, P.W. Kania, K. Buchmann, Comparative effects of four feed types on white spot disease susceptibility and skin immune parameters in rainbow trout, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), J. Fish Dis. 35(2),127-135 (2011).

 

3.             C. Agius, R.J. Roberts, Melanomacrophage centers and their role in fish pathology, J. Fish Dis. 26(9), 499-509 (2003).

 

4.             J. He, et al, Protection of gold fish against Ichthyophthirius multifiliis by immunization with a recombinant vaccine, Aquaculture 158(1-2),1-10 (1997).

 

5.             X. Wang, H.W. Dickerson, Surface immobilization antigen of the parasitic ciliate Ichthyophthirius multifiliis elicits protective immunity in channel catfish (Ictalurus punctatus), Clin. Diagn. Lab. Immunol. 9(1), 176–181 (2002).

 

6.             M. Alishahi, K. Buchmann, Temperature-dependent protection against Ichthyophthirius multifiliis following immunisation of rainbow trout using live theronts, Dis Aquat Organ. 72(3), 269-273 (2006).

 

7.             M. Heidarieh, et al, Effect of gamma-irradiation on inactivation of Ichthyophithirius multifiliis trophonts and its efficacy on host response in experimentally immunized rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Turk. J. Vet. Anim. Sci. 38(4), 388-393 (2014).

 

8.             D.H. Xu, P.H. Klesius, C.A. Shoemaker, Effect of immunization of channel catfish with inactivated trophonts on serum and cutaneous antibody titers and survival against Ichthyophthirius multifiliis, Fish Shellfish Immunol. 26(4), 614-618 (2009).

 

9.             D. Xu, P. Klesius, C. Shoemaker, Efficacy of Ichthyophthirius vaccines in channel catfish against white spot disease, in: American Chemical Society National Meeting and Exposition; (Agricultural Research Service, Boston, Massachusetts, 2010) 237 (2010).

 

10.          H.F. Savelkoul, et al, Choice and Design of Adjuvants for Parenteral and Mucosal Vaccines. Vaccines 3(1), 148-71 (2015).

 

11.          Ø. Lie, Improving Farmed Fish Quality and Safety, 183-198 (Woodhead, Norway, 2008).

 

12.          J.A. Rosenthal, et al, Pathogen-like particles: biomimetic vaccine carriers engineered at the nanoscale, Curr. Opin. Biotechnol. 28(c), 51-58 (2014).

 

13.          S. Varsamos, C. Nebel, G. Charmantier, Ontogeny of osmoregulation in postembryonic fish: a review, Comp. Biochem. Physiol. A Mol. Integr. Physiol. 141(4), 401-429 (2005).

 

14.          E. Strzyzewska, J. Szarek, I. Babinska, Morphologic evaluation of the gills as a tool in the diagnostics of pathological conditions in fish and pollution in the aquatic environment: a review, Vet. Med. 61(03), 123–132 (2016).

 

15.          M. Heidarieh, et al, Gene expression analysis in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) skin: Immunological responses to radiovaccine against Ichthyophthirius multifilii, Rev. Méd. Vét. 166(7-8), 233-242 (2015).

 

16.          M. Heidarieh, et al, Preparation and anatomical distribution study of 67 Ga-alginic acid nanoparticles for SPECT purposes in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss), Nukleonika 59 (4), 153-159 (2014).

 

17.          D. Bernet, et al, Histopathology in fish: proposal for a protocol to assess aquatic pollution, J. Fish Dis. 22(1), 25-34 (1999).

 

18.          P.J. Bentley, In: Endocrines and osmoregulation- a comparative account in vertebrates, (Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2002).

 

19.          D.H. Evans, P.M. Piermarini, K.P. Choe, The multifunctional fish gill: dominant site of gas exchange, osmoregulation, acid-base regulation, and excretion of nitrogenous waste, Physiol. Rev. 85(1), 97-177 (2005).

 

20.          S. Mumford, et al, Fish Histology and Histopathology manual, (U.S. Fish and Wildlife Services, National Conservation Training Center, 2007) 2-8 (2007).

 

21.          Noor El-Deen, O.K. Abd El Hady, A.M. Kenawy, Comparative studies on some prevailing parasitic diseases cultured freshwater fingerlings and adult Oreochromis niloticus on some fish farms, Life Sci. J. 11(10), 814-821 (2014).

 

22.          M.M. Camargo, C.B. Martinez, Histopathology of gills, kidney and liver of a Neotropical fish caged in an urban stream, Neotrop. Ichthyol. 5(3), 327-336 (2007).

 

23.          F. Mohammadi, S.M. Mousavi, A. Rezaie, Histopathological study of parasitic infestation of skin and gill on Oscar (Astronotus ocellatus) and discus (Symphysodon discus), Aquac. Aquar. Conserv. Legis. 5(1), 88-93 (2012).

 

24.          Jalali, Parasites and Parasitic Diseases of Iranian Freshwater Fishes, (Iranian Fisheries Research Organization, Tehran, 1998), 131-167 (1998).

 

25.          M. Akbari, et al, The key role of Tumor Necrosis Factor alpha (TNF-α) in vaccinated rainbow trout via irradiated Ichthyophitrius multifiliis trophont, Veterinarski Arhiv. 87 (2), 229-237 (2017).

 

26.          H.J. Gruss, Molecular, structural, and biological characteristics of the tumor necrosis factor ligand superfamily. Int. J. Clin. Lab. Res. 26, 143-159 (1996).

 

27.          E. Kuroda, et al, Silica crystals and aluminum salts regulate the production of prostaglandin in macrophages via NALP3 inflammasome-independent mechanisms, Immunity 34(4), 514-526.

 

28.          S. Balamurugan, et al, Melanomacrophage centers aggregation in P. lineatus spleen as bio–indicator of environmental change, Asian Pac. J. Trop. Dis. 2(2), 635–638 (2012).