Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi

Şeyma Nur Azboy; Hafize Barik; Kader Alkan; Zehra Alkan Çekiç; Ahmet Regaib Oğuz

doi:10.58626/menba.1513525

Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi

Abstract

İklim değişikliği balık metabolizmasını etkileyen çevresel faktörler üzerinde de etkiye sahiptir. Suyun sıcaklığı arttıkça balığın aldığı besin, oksijen alınımı ve üreme gibi süreçlerde değişimlere neden olmaktadır. Balıklar içinde bulundukları suların fiziksel ve kimyasal özelliklerinden etkilenmektedir. Bu değişimler davranışsal, histolojik ve moleküller düzeyde olabilmektedir. Solungaçlar su ile direkt temas halinde oldukları için kirleticiler, fizikokimyasal değişimler, parazitik ve mikrobiyal enfeksiyonlar gibi çevresel değişimlerden etkilenen ilk organlardan biridir. Bu nedenle Pseudotropheus acei balıkları farklı sıcaklıklara maruz bırakılarak histolojik olarak incelendi. Sıcaklık artışına bağlı olarak solungaç dokusunda lamellar ayrılma, nekroz ve hiperplazi gibi histopatolojik değişimler gözlendi. Sıcak stresine maruz kalan Pseudotropheus acei balığı solungaç dokusunda bulunan mukus hücre içerik ve yoğunluklarında farklılıklar olduğu gözlendi. Nötral, karboksilatlı, O-sülfat esterli, güçlü sülfatlı ve sülfatlanmış glikokonjugatların yoğunluklarının sıcaklık artışına bağlı olarak artış gösterdiği belirlendi. Özellikle sıcaklık artışının ilk maruziyeti olan 29 ºC ve 30 ºC de mukus yoğunluğu diğer gruplara göre fazlaydı. Yapılan boyamalar sonucunda semikantitatif olarak sıcaklığın mukus hücre değişimi üzerine etkisinin olduğu gözlendi.

Keywords

Supporting Institution

TÜBİTAK 2209-A üniversite öğrencileri araştırma destek programı

Project Number

1919B012215262

Ethical Statement

YUHADYEK 2023/05-35

Thanks

TÜBİTAK 2209-A üniversite öğrencileri araştırma destekleme programına teşekkürlerimizi sunarız.

References

Alfonso, S., Gesto, M., & Sadoul, B. (2021). Temperature increase and its effects on fish stress physiology in the context of global warming. Journal of Fish Biology, 98(6), 1496-1508.
Alkan, Z., Kaval Oğuz, E., & Oğuz, A. R. (2023). Investigation of mucus cell change in gills of van fish (Alburnus tarichi, Güldenstädt, 1814) treated with fluvalinate. Chemistry and Ecology, 39(8), 894-907.
Amir, F., Muchlisin, Z. A., Nur, F. M., Fadli, N., Siti-Azizah, M. N., Wilkes, M., & Marimuthu, K. (2022). Effect of increasing water temperature on the physiology and gill histology of Barramundi, Lates calcarifer (Pisces, Perciformes) fingerlings. International Aquatic Research, 14(4), 263-273.
Bly, J. E., & Clem, L. W. (1992). Temperature and teleost immune functions. Fish & Shellfish Immunology, 2(3), 159-171.
Bowden, T. J., Thompson, K. D., Morgan, A. L., Gratacap, R. M., & Nikoskelainen, S. (2007). Seasonal variation and the immune response: a fish perspective. Fish & Shellfish Immunology, 22(6), 695-706.
Bowden, A. J., Gardiner, N. M., Couturier, C. S., Stecyk, J. A. W., Nilsson, G. E., Munday, P. L., & Rummer, J. L. (2014). Alterations in gill structure in tropical reef fishes as a result of elevated temperatures. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 175, 64-71.
Cabillon, N. A. R., & Lazado, C. C. (2019). Mucosal barrier functions of fish under changing environmental conditions. Fishes, 4(1), 2.
Carvalho, T., Nascimento, A., Gonçalves, C., Santos, M., & Sales, A. (2020). Assessing the histological changes in fish gills as environmental bioindicators in Paraty and Sepetiba bays in Rio de Janeiro, Brazil. Latin American Journal of Aquatic Research, 48(4), 590-601.

Chandra, S., & Banerjee, T. K. (2004). Histopathological analysis of the respiratory organs of Channa striata subjected to air exposure. Veterinarski Arhiv, 74(1), 37-52.
Domeneghini, C., Straini, R. P., & Veggetti, A. (1998). Gut glycoconjugates in Sparus aurata L.(Pisces, Teleostei). A comparative histochemical study in larval and adult ages. Histology and Histopathology, 13(2), 359-372.
Evans, D. H., Piermarini, P. M., & Choe, K. P. (2005). The multifunctional fish gill: dominant site of gas exchange, osmoregulation, acid-base regulation, and excretion of nitrogenous waste. Physiological Reviews, 85(1), 97-177.
Fiertak, A., & Kilarski, W. M. (2002). Glycoconjugates of the intestinal goblet cells of four cyprinids. Cellular and Molecular Life Sciences CMLS, 59, 1724-1733.
Foyle, K. L., Hess, S., Powell, M. D., & Herbert, N. A. (2020). What is gill health and what is its role in marine finfish aquaculture in the face of a changing climate?. Frontiers in Marine Science, 7, 400.
Gustafsson, J. K., & Johansson, M. E. (2022). The role of goblet cells and mucus in intestinal homeostasis. Nature reviews Gastroenterology & Hepatology, 19(12), 785-803.
Henry, R. P., Lucu, Č., Onken, H., & Weihrauch, D. (2012). Multiple functions of the crustacean gill: osmotic/ionic regulation, acid-base balance, ammonia excretion, and bioaccumulation of toxic metals. Frontiers in Physiology, 3, 431.
Ibáñez, A., Garrido-Chamorro, S., & Barreiro, C. (2023). Microorganisms and climate change: a not so invisible effect. Microbiology Research, 14(3), 918-947.
Islam, M. R., Hossain, M. A., Afrose, F., Roy, N. C., & Iqbal, M. M. (2022). Effect of temperature on the growth performance, haematological properties and histomorphology of gill, intestine and liver tissues in juvenile butter catfish Ompok bimaculatus. Aquaculture, Fish and Fisheries, 2(4), 277-286.
Jacobs, D., Esmond, E. F., Melisky, E. L., & Hocutt, C. H. (1981). Morphological changes in gill epithelia of heat-stressed rainbow trout, Salmo gairdneri: evidence in support of a temperature-induced surface area change hypothesis. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 38(1), 16-22.
Lai, S. K., Wang, Y. Y., Wirtz, D., & Hanes, J. (2009). Micro-and macrorheology of mucus. Advanced Drug Delivery Reviews, 61(2), 86-100.
Laurent, P. (1984). Internal morphology of the gill. Fish Physiology, 10, 73-183.
Marriott, C., & Gregory, N. P. (1990). Mucus physiology and pathology. Bioadhesive Drug Delivery Systems, 1-24.
Matheus, V. A., Faccioli, C. K., Chedid, R. A., Senhorini, J. A., Franceschini‐Vicentini, I. B., & Vicentini, C. A. (2021). Morphological and histochemical features of the digestive tract of Leiarius marmoratus (Gill, 1870). Journal of Fish Biology, 99(5), 1622-1631.
Menon, S. V., Kumar, A., Middha, S. K., Paital, B., Mathur, S., Johnson, R., & Asthana, M. (2023). Water physicochemical factors and oxidative stress physiology in fish, a review. Frontiers in Environmental Science, 11, 1240813.
Meyer, W., & Tsukise, A. (1989). Histochemistry of glycoconjugates in the skin of the bovine muzzle, with special reference to glandular structures. Cells Tissues Organs, 136(3), 226-234.
Mitra, A., Abdel-Gawad, F. K., Bassem, S., Barua, P., Assisi, L., Parisi, C., & Guerriero, G. (2023). Climate change and reproductive biocomplexity in fishes: Innovative management approaches towards sustainability of fisheries and aquaculture. Water, 15(4), 725.
Mittal, A. K., Ueda, T., Fujimori, O., & Yamada, K. (1994). Histochemical analysis of glycoproteins in the epidermal mucous cells and sacciform cells of an Indian swamp eel Monopterus cuchia (Hamilton)(Synbranchiformes, Pisces). Acta Histochemica et Cytochemica, 27(3), 193-204.
Miyagi, T., Wada, T., Yamaguchi, K., Hata, K., & Shiozaki, K. (2008). Plasma membrane-associated sialidase as a crucial regulator of transmembrane signalling. Journal of biochemistry, 144(3), 279-285.
Mohamad, S., Liew, H. J., Zainuddin, R. A., Rahmah, S., Waiho, K., Ghaffar, M. A., & De Boeck, G. (2021). High environmental temperature and low pH stress alter the gill phenotypic plasticity of Hoven's carp Leptobarbus hoevenii. Journal of fish biology, 99(1), 206-218.
Oguz, A. R., Sepil, A., Alkan, Z., Ergoz Azizoglu, B., Şen, F., & Kaval Oguz, E. (2024). Effects of salinity on gill histology in sailfin velifera (Poecilia velifera). Aquaculture International, 32(3), 2585-2597.
Pedini, V., Dall’Aglio, C., Parillo, F., & Scocco, P. (2005). Glycoconjugate distribution in gastric fundic mucosa of Umbrina cirrosa L. revealed by lectin histochemistry. Journal of Fish Biology, 66(1), 222-229.
Phrompanya, P., Panase, P., Saenphet, S., & Saenphet, K. (2021). Histopathology and oxidative stress responses of Nile tilapia Oreochromis niloticus exposed to temperature shocks. Fisheries Science, 87(4), 491-502.
Powell, M. D. (2007). Respiration in infectious and non-infectious gill diseases. Fish Respiration and Environment, 317-339.
Prakash, P., Kumar, G. P., Laloraya, M., Hemnani, T., & Parihar, M. S. (1998). Superoxide anion radical generation as a temperature stress response in the gills of freshwater catfish Heteropneustes fossilis: role in mucus exudation under elevated temperature. Comparative Biochemistry and Physiology Part C: Pharmacology, Toxicology and Endocrinology, 119(2), 211-216.
Prihatiningsih, W. R., Suseno, H., Zamani, N. P., & Soedharma, D. (2016). Temperature and salinity effects on bioaccumulation, gill structure, and radiation dose estimation in the milkfish Chanos chanos exposed to 137 Cs. Atom Indonesia, 42(3), 129-135.
Reverter, M., Tapissier-Bontemps, N., Lecchini, D., Banaigs, B., & Sasal, P. (2018). Biological and ecological roles of external fish mucus: a review. Fishes, 3(41), 1-19.
Roberts, S. D., & Powell, M. D. (2003). Comparative ionic flux and gill mucous cell histochemistry: effects of salinity and disease status in Atlantic salmon (Salmo salar L.). Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology, 134(3), 525-537.
Saber, T. (2011). Histological adaptation to thermal changes in gills of common carp fishes Cyprinus carpio L. Rafidain journal of Science, 22(1), 46-55.
Salazar-Lugo, R., Estrella, A., Oliveros, A., Rojas-Villarroel, E., & Lemus, M. (2009). Paraquat and temperature affect nonspecific immune response of Colossoma macropomum. Environmental Toxicology and Pharmacology, 27(3), 321-326.
Santoso, B., Suhartono, H., E., Yunita, R., & Biyatmoko, D. (2020). Epidermal mucus as a potential biological matrix for fish health analysis. Egyptian Journal of Aquatic Biology and Fisheries, 24(6), 361-382.
Sarasquete, C., Gisbert, E., Ribeiro, L., Vieira, L., & Dinis, M. T. (2001). Glyconjugates in epidermal, branchial and digestive mucous cells and gastric glands of gilthead sea bream, Sparus aurata, Senegal sole, Solea senegalensis and Siberian sturgeon, Acipenser baeri development. European Journal of Histochemistry, 45(3), 267-78.
Sheng, Y. H., & Hasnain, S. Z. (2022). Mucus and mucins: the underappreciated host defence system. Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 12, 856962.
Singh, A. K., & Banerjee, T. K. (2008). Toxic effects of sodium arsenate (Na2HAsO4x7H2O) on the skin epidermis of air-breathing catfish Clarias batrachus (L.). Veterinarski Arhiv, 78(1), 73-88.
Strzyzewska, E., Szarek, J., & Babinska, I. (2016). Morphologic evaluation of the gills as a tool in the diagnostics of pathological conditions in fish and pollution in the aquatic environment: a review. Veterinarni Medicina, 61(3), 123–132.
Su, H., Ma, D., Zhu, H., Liu, Z., & Gao, F. (2020). Transcriptomic response to three osmotic stresses in gills of hybrid tilapia (Oreochromis mossambicus female× O. urolepis hornorum male). BMC Genomics, 21, 1-20.
Subramanian, S., MacKinnon, S. L., & Ross, N. W. (2007). A comparative study on innate immune parameters in the epidermal mucus of various fish species. Comparative Biochemistry and Physiology Part B: Biochemistry and Molecular Biology, 148(3), 256-263.
Uribe, R., & Sibbing, F. A. (1984). Regional specializations in the oro-pharyngeal wall and food processing in the carp (Cyprinus carpio L.). Netherlands Journal of Zoology, 35(3), 377-422.
Volkoff, H., & Rønnestad, I. (2020). Effects of temperature on feeding and digestive processes in fish. Temperature, 7(4), 307-320.
Wentworth, S. A., Thede, K., Aravindabose, V., Monroe, I., Thompson, A. W., Molyneaux, N., & Packer, R. K. (2018). Transcriptomic analysis of changes in gene expression of immune proteins of gill tissue in response to low environmental temperature in fathead minnows (Pimephales promelas). Comparative Biochemistry and Physiology Part D: Genomics and Proteomics, 25, 109-117.
Wilson, J. M., & Laurent, P. (2002). Fish gill morphology: inside out. Journal of Experimental Zoology, 293(3), 192-213.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Ecology (Other)

Journal Section

Research Article

Authors

Şeyma Nur Azboy
0009-0006-3739-9272
Türkiye

Hafize Barik
0009-0000-0864-6197
Türkiye

Kader Alkan This is me
0009-0002-3725-0129
Türkiye

Zehra Alkan Çekiç ^*
0000-0003-2591-0839
Türkiye

Ahmet Regaib Oğuz
0000-0001-6431-0508
Türkiye

Publication Date

December 28, 2024

Submission Date

August 13, 2024

Acceptance Date

November 4, 2024

Published in Issue

Year 2024 Volume: 10 Number: 3

DOI

https://doi.org/10.58626/menba.1513525

IZ

https://izlik.org/JA27CZ89NE

Cite

RIS / Bibtex

APA

Azboy, Ş. N., Barik, H., Alkan, K., Alkan Çekiç, Z., & Oğuz, A. R. (2024). Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi. Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi, 10(3), 47-57. https://doi.org/10.58626/menba.1513525

AMA

1.Azboy ŞN, Barik H, Alkan K, Alkan Çekiç Z, Oğuz AR. Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi. Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi. 2024;10(3):47-57. doi:10.58626/menba.1513525

Chicago

Azboy, Şeyma Nur, Hafize Barik, Kader Alkan, Zehra Alkan Çekiç, and Ahmet Regaib Oğuz. 2024. “Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi”. Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi 10 (3): 47-57. https://doi.org/10.58626/menba.1513525.

EndNote

Azboy ŞN, Barik H, Alkan K, Alkan Çekiç Z, Oğuz AR (December 1, 2024) Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi. Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi 10 3 47–57.

IEEE

[1]Ş. N. Azboy, H. Barik, K. Alkan, Z. Alkan Çekiç, and A. R. Oğuz, “Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi”, Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi, vol. 10, no. 3, pp. 47–57, Dec. 2024, doi: 10.58626/menba.1513525.

ISNAD

Azboy, Şeyma Nur - Barik, Hafize - Alkan, Kader - Alkan Çekiç, Zehra - Oğuz, Ahmet Regaib. “Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi”. Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi 10/3 (December 1, 2024): 47-57. https://doi.org/10.58626/menba.1513525.

JAMA

1.Azboy ŞN, Barik H, Alkan K, Alkan Çekiç Z, Oğuz AR. Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi. Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi. 2024;10:47–57.

MLA

Azboy, Şeyma Nur, et al. “Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi”. Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi, vol. 10, no. 3, Dec. 2024, pp. 47-57, doi:10.58626/menba.1513525.

Vancouver

1.Şeyma Nur Azboy, Hafize Barik, Kader Alkan, Zehra Alkan Çekiç, Ahmet Regaib Oğuz. Farklı Sıcaklıklara Maruz Kalan Balık Solungaç Dokularındaki Değişimlerin Histolojik Olarak İncelenmesi. Memba Kastamonu Üniversitesi Su Ürünleri Fakültesi Dergisi. 2024 Dec. 1;10(3):47-5. doi:10.58626/menba.1513525