Evaluation
of the effect of cortisol caused by hypoxia on some immunological parameter=
s of
tilapia commercialization from the city of Sucua –
Ecuador
Javier Ignacio Briones GarcÃa.[1]
Recibido: 30-01-2021 / Revisado: 04-02-2021 /Aceptado: 28-02-2021/
Publicado: 05-03-2021
Introduction. The fish organism responds to any effect of stres= s by activating corticosteroid hormones, an increase in cortisol in the fish org= anism destabilizes the state of cellular and humoral immunity factors, depletion = of the immune system, continuous stress in fish It can have serious and harmful consequences on your health, they are generally related to the environmental conditions that exist in the environment, in tilapia commercial aquariums i= t is observed that the most common is hypoxia. Objective. To evaluate the effect of hypoxic stress on some immunological parameters of tilapia. Methodology. The eval= uation of the changes in some parameters of the immune system in tilapia under the influence of endogenous cortisol was carried out due to the effects of hypo= xia, experimenting with 10 fish, control (5) and experimental (5) group taking b= lood samples for 3 days, the evaluation of the state of cellular immunity was determined by the phagocytic activity of blood cells (erythrocytes, leukocy= tes and thrombocytes). Results. Wh= en analyzing the changes in the phagocytic activity of the blood cells of the tilapia, a growth of the phagocytic activity is observed in all the blood c= ells in the fish of the control group; in the fish of the experimental group, the phagocytic activity of the erythrocytes only increased, while the thrombocy= tes and leukocytes decreased. Cortisol levels in the blood increased while oxyg= en levels were reduced in the aquarium, in the experimental group. Conclusions. It was found that, w= ith an increase in the level of cortisol, the activity of cellular immunity in fish increases, created by leukocytes, likewise it was determined that some indicators of the immune status decrease with an increase in this hormone.<= o:p>
Keywords:
Effect, Cortis=
ol,
Tilapia, Phagocytic Activity
Resumen.
Introducción. El
organismo de los peces responde a cualquier efecto del estrés activando las
hormonas corticosteroides, un aumento del cortisol en el organismo de los p=
eces
desestabiliza el estado de los factores de inmunidad celular y humoral, el
agotamiento del sistema inmunológico, el estrés continuo en los peces pue=
de
acarrear consecuencias graves y perjudiciales en su salud, generalmente est=
án
relacionadas a las condiciones ambientales que existen en el entorno, en
acuarios de comercialización de tilapias se observa que el más común es =
la
hipoxia. Objetivo. Evaluar el efecto del estrés p=
or
hipoxia sobre algunos parámetros inmunológicos de tilapias. MetodologÃa. La evaluación de los cambios en algunos parámetros del
sistema inmunológico en la tilapia bajo la influencia del cortisol endóge=
no se
realizó por efectos de hipoxia, experimentando con 10 peces, grupo control=
(5)
y experimental (5) tomando muestras de sangre durante 3 dÃas, la evaluaciÃ=
³n del
estado de la inmunidad celular, se determinó mediante la actividad fagocÃ=
tica
de las células sanguÃneas (eritrocitos, leucocitos y trombocitos).  Resultados. Al analizar los cambios=
en la
actividad fagocÃtica de las células sanguÃneas de la tilapia, se observa=
un
crecimiento de la actividad fagocÃtica en todas las células sanguÃneas e=
n los
peces del grupo de control; en los peces del grupo experimental, la activid=
ad
fagocÃtica de los eritrocitos solo aumentó, mientras que los trombocitos =
y los
leucocitos disminuyeron.
Los niveles de cortisol en sangre aumentaban mientras se reducÃa los nivel=
es de
oxÃgeno en el acuario, en el grupo experimental. Conclusi=
ones. Se
encontró que, con un aumento en el nivel de cortisol, aumenta la actividad=
de
la inmunidad celular en los peces, creada por los leucocitos, asà mismo se
determinó que algunos indicadores del estado inmunológico disminuyen con =
un
aumento de esta hormona.
Palabras claves:
Efecto, Cortisol, Tilapia, Actividad FagocÃtica
Introducción.
Es importante conocer la condiciÃ=
³n
del sistema inmunológico de los peces durante la evaluación de su estado
inmunológico, determinar el potencial del organismo de los peces para resi=
stir
los efectos de factores ambientales agresivos y establecer la naturaleza del
efecto de los agentes inmunomoduladores. Según (Peres=
toronina,
2018), esto se logra mediante un análisis de los factores de inmunidad cel=
ular
y humoral. El factor congénito inespecÃfico de defensa inmune más antiguo
filogenéticamente es la fagocitosis, por lo que ( Passantino . et al., 2002)=
 recomienda su estudio para eval=
uar el
estado inmunológico de los peces, ya que sus células sanguÃneas (eritroc=
itos,
leucocitos y trombocitos) tienen la capacidad de fagocitosis.
El organismo de los peces respond=
e a
cualquier efecto del estrés activando las hormonas corticosteroides y las
catecolaminas ( Barcellos y Nicolaiewsky, 1999), un aumento en el contenido de co=
rtisol
en el organismo de los peces desestabiliza el estado de los factores de
inmunidad celular y humoral, el agotamiento del sistema inmunológico (Magnadóttir, 2006), siendo uno de estos factores de =
estrés
la hipoxia.
En estudios realizados por (Mikryakov, 2002) se observa el efecto del transporte =
en la
reducción de la resistencia inmunitaria en los peces estableciendo que la
regulación del número de leucocitos se lleva a cabo mediante hormonas,
principalmente corticosteroides, por lo que podrÃa ser un motivo para cree=
r que
el cortisol puede desempeñar un papel importante en la supresión de la ac=
tividad
fagocÃtica, (Tort, 2011) sostiene que, si bien=
el
estrés crónico es en última instanciaÂ
puede considerarse inmunosupresor, el estrés agudo o trauma pueden ayudar a mejorar los
componentes celulares y humorales de las defensas innatas del cuerpo en
momentos de necesidad. (Ortuño y Esteban, 2001) observaron la depresión d=
e la
actividad fagocÃtica y del complemento bajo la influencia del estrés, que=
se
recuperó a los 3 dÃas.
Los datos disponibles muestran que, independientem=
ente
de los parámetros inmunitarios que se evalúen, los estresores ambientales=
tanto
naturales como artificiales suprimen las funciones inmunitarias. Muchas
cuestiones de las reacciones del organismo de los peces a los cambios exter=
nos
aún no han sido suficientemente estudiadas, por lo que es necesario estudi=
ar la
dinámica de los parámetros sanguÃneos teniendo en cuenta los principales
factores de su entorno. Es importante conocer la condición del
sistema inmunológico de los peces durante la evaluación de su estado inmu=
nológico,
determinar el potencial del organismo de los peces para resistir los efecto=
s de
factores ambientales agresivos y establecer la naturaleza del efecto de los
agentes inmunomoduladores. Según (Perestoronina,
2018), esto se logra mediante un análisis de los factores de inmunidad cel=
ular
y humoral. El factor congénito inespecÃfico de defensa inmune más antiguo
filogenéticamente es la fagocitosis, por lo que (Passantino . et al.,=
2002)
recomienda su estudio para evaluar el estado inmunológico de los peces, ya=
que
sus células sanguÃneas (eritrocitos, leucocitos y trombocitos) tienen la
capacidad de fagocitosis.
El organismo de los peces responde a cualquier efecto=
del
estrés activando las hormonas corticosteroides y las catecolaminas ( Barcellos y Nicolaiewsky,
1999), un aumento en el contenido de cortisol en el organismo de los peces
desestabiliza el estado de los factores de inmunidad celular y humoral, el
agotamiento del sistema inmunológico (Magnadóttir,
2006), siendo uno de estos factores de estrés la hipoxia.
En estudios realizados por (Mikr=
yakov,
2002) se observa el efecto del transporte en la reducción de la resistencia
inmunitaria en los peces estableciendo que la regulación del número de
leucocitos se lleva a cabo mediante hormonas, principalmente corticosteroid=
es,
por lo que podrÃa ser un motivo para creer que el cortisol puede desempeñ=
ar un
papel importante en la supresión de la actividad fagocÃtica, (Tort, 2011) sostiene que, si bien el estrés crónico=
es en
última instancia puede considera=
rse
inmunosupresor, el estrés agudo o trauma
pueden ayudar a mejorar los componentes celulares y humorales de las defens=
as
innatas del cuerpo en momentos de necesidad. (Ortuño y Esteban, 2001)
observaron la depresión de la actividad fagocÃtica y del complemento bajo=
la
influencia del estrés, que se recuperó a los 3 dÃas. Los datos disponibles muestran que, independientement=
e de
los parámetros inmunitarios que se evalúen, los estresores ambientales ta=
nto
naturales como artificiales suprimen las funciones inmunitarias. Muchas
cuestiones de las reacciones del organismo de los peces a los cambios exter=
nos
aún no han sido suficientemente estudiadas, por lo que es necesario estudi=
ar la
dinámica de los parámetros sanguÃneos teniendo en cuenta los principales=
factores
de su entorno. Metodologia. El traba=
jo
se realizó en el mercado<=
/span> “Primero de Mayo, de la ciudad de Sucúa, se experimentó c=
on 10 tilapias (Oreochromis Los peces tanto
del grupo de control y experimental se mantuvieron en acuarios <=
span
class=3DSpellE>aireados con un nivel de =
oxÃgeno de 5mg/L, un PH de 7,8 y con una temperatura=
de 25 grados centÃgrados. Después de un perÃodo d=
e adaptación, los peces del grupo=
experimental (5) se estresaron (los niveles de oxÃgeno se
Para eva=
luar
el estado de la inmunidad<=
/span> celular, se determinó la=
actividad fagocÃtica de las cé=
lulas
sanguÃneas (eritrocitos, leucocitos y trombocitos)=
(Girón-Pérez y Zaitseva,=
2004). La
concentración de cortisol en el plasma sanguÃneo se determinó =
mediante el Método de El=
isa en
fase sólida y para la obt=
ención
de proteÃnas (albumina y
globulina) se utilizó el =
Método
Colorimétrico con Reactivo Spinreact.
La capac=
idad
fagocitica de las células=
se expresó mediante los siguientes indicadores: FA - act=
ividad
fagocÃtica; FI - Ãndice =
fagocÃtico;
FN: número fagocÃtico
Los resu=
ltados
obtenidos durante el
estudio se procesaron con el software Microsoft=
Excel
y se presentan como medià y error estandar.
Para evaluar las diferenci=
as
en muestras dependientes (grupo de control y grupo
experimental) con una distribución normal, se =
utilizó la prueba t de S=
tudent
para muestras dependientes=
,
con una distribución anormal, se utilizó
la prueba de Wilcoxon.
Resultados.
Uno de los factores de estrés es=
la
hipoxia. La dinámica de la concentración de oxÃgeno en los acuarios de c=
ontrol
y experimentales se presenta en el grafico 1.
Grafico
1. Dinámica
de la concentración de oxÃgeno en los acuarios de la investigación.
Fuente:
Elaboración
propia.
Como resultado del experimento, se
observó que el nivel de cortisol en el suero sanguÃneo de las tilapias ca=
mbia
significativamente según los grupos evaluados como se observa en la tabla =
1.
Tabla 1: Dinámica de los marcadores de estrés du=
rante
el experimento.
Fuente: Elaboración propia.
Al
analizar los datos de la tabla, se puede observar un aumento en el nivel de
cortisol en la sangre de los peces de los grupos de control y experimentale=
s en
el segundo dÃa del experimento, que puede deberse a la reacción de los pe=
ces a
las manipulaciones de muestras de sangre, pero en el tercer dÃa este indic=
ador
continúa aumentando en los peces del grupo experimental y disminuye en los
peces de control (grafico 2).
Grafico 2: Dinámica del cortisol en el plasma sanguÃ=
neo de
los peces.
Fuente: Elaboración propia.
La
tarea principal en la evaluación del estado inmunitario son los
inmunodiagnósticos de los trastornos del sistema inmunitario que predicen =
la
gravedad del proceso patológico (Girón-Pérez, et. Al, 2006). Una disminu=
ción en
el nivel de oxÃgeno es un factor de estrés, si el sistema inmunológico no
funciona correctamente, puede provocar la muerte de los peces según (Perestronina, 2018). Al estudiar los factores celular=
es de
la inmunidad inespecÃfica de las tilapias, se estableció que no solo los
leucocitos, sino también los eritrocitos con los trombocitos poseen activi=
dad
fagocÃtica en los peces.
 Al evaluar la actividad fagocÃtica de =
los
leucocitos, eritrocitos y trombocitos antes y después de apagar el compres=
or de
oxÃgeno, se obtuvo los resultados presentados en la tabla 2.
|
|
Leucocitos |
Eritrocitos |
Trombocitos |
||||||
| =
|
FA |
FI |
FN |
FA |
FI |
FN |
FA |
FI |
FN |
|
DÃa 1 |
|||||||||
|
Grupo control |
0.67
± 0.31 |
0.65 ± 0.28 |
0.01
± 0.02 |
80.24
± 1.23 |
8.0 ±
0.62 |
6.47
± 0.5 |
7.80
± 0.6 |
2.38
± 0.3 |
0.15
± 0.3 |
|
Grupo =
exper. |
1.08
± 0.61 |
1.25
± 0.50 |
0.038
± 0.01 |
86.50
± 1.48 |
8.52
± 0.15 |
7.40
± 0.3 |
10.34
± 0.9 |
2.05
± 0.29 |
0.21
± 0.60 |
|
DÃa 2 |
|||||||||
|
Grupo control |
2.24
± 0.64 |
1.87
± 0.45 |
0.07
± 0.02 |
89.45
± 1.4 |
5.2 ±
0.14 |
4.70
± 0.30 |
10.89
± 0.89 |
2.80
± 0.25 |
0.34
± 0.04 |
|
Grupo =
exper. |
0.68
± 0.38 |
0.75
± 0.45 |
0.02
± 0.01 |
6.34
± 0.3 |
6.40
± 0.5 |
5.39
± 0.45 |
10.6
± 1.54 |
3.06
± 0.3 |
0.34
± 0.04 |
|
DÃa 3 |
|||||||||
|
Grupo control |
0.17
± 0.1 |
0.4 ± 0.34 |
0.00 |
85,98 ± 1.35 |
6.98 ± 0.34 |
6.08 ± 0.38 |
9.35 ± 0.78 |
1.90 ± 0.16 |
0.19 ± 0.02 |
|
Grupo =
exper. |
0.87 ± 0.46 |
0.98 ± 0.46 |
0.02 ± 0.001 |
88.67 ± 1.45 |
7.08 ± 0.46 |
6.29 ± 0.46 |
10.68 ± 0.85 |
1.89 ± 0.17 |
0.22 ± 0.03 |
Tabla 2=
: Actividad fagocÃtica de las células
sanguÃneas de las tilapias en los grupos control y experimental.
Fuente: Elaboración propia.
Al
analizar los cambios en la actividad fagocÃtica de las células sanguÃnea=
s de la
tilapia según la tabla 2, se puede observar la misma dinámica de fagocito=
sis de
todas las células sanguÃneas en los peces del grupo de control: crecimien=
to de
la actividad en el segundo dÃa del estudio; en los peces del grupo
experimental, en el segundo dÃa, la actividad fagocÃtica de los eritrocit=
os
solo aumentó, mientras que los trombocitos y los leucocitos disminuyeron
notablemente. Al tercer dÃa, los Ãndices de fagocitosis volvieron a su va=
lor
original.                        =
                                     Â=
           Â
                        =
                                     Â=
                                     =
                                     Â=
                                     =
                                     Â=
                                     =
                               =
                                     Â=
                                     =
                                     Â=
                                     =
                                     Â=
                                     =
                               =
                                     Â=
                                     =
                                     Â=
                                     =
                          Â
Para
evaluar el estado de inmunidad humoral, se determinó la concentración de
inmunoglobulinas en suero (Zhang, Wang, Liu, y Fu, 2019), siendo la base
bioquÃmica de la inmunidad humoral especÃfica, las cuales realizan la fun=
ción
de anticuerpos especÃficos contra antÃgenos especÃficos, son sintetizada=
s por
las células plasmáticas (linfocitos B) y se secretan en la sangre o los f=
luidos
tisulares (Olabuenaga, 2000). Su parte principa=
l se
refiere a la fracción de suero de sangre gamma-globulina.
En
el estudio de la inmunidad humoral antes y después de apagar el compresor =
de
oxÃgeno, obtuvimos los resultados presentados en la tabla 3.
|
Parámetros |
Grupo experimental, n=3D 5<= o:p> |
Grupo control, n=3D5 |
||
|
DÃa 1 |
DÃa 3 |
DÃa 1 |
DÃa 3 |
|
|
Albumina, |
4.8 ±
1.1 |
2.7 ±
0.65 |
4.5 ±
1.5 |
2.3 ±
0.4 |
|
Globulina α |
4.1 ±
0.5 |
1.8 ±
1.2 |
2.7 ±
0.5 |
1.4 ±
0.3 |
|
Globulina β |
1.2 ±
0.2 |
0.65
± 0.25 |
0.4 ±
0.1 |
0.5 ±
0.1 |
|
Globulina γ |
0.95
± 0.25 |
0.4 ±
0.04 |
0.67
± 0.2 |
0.32
± 0.05 |
|
ProteÃnas totales |
36.4
± 3.5 |
24.5
± 2.5 |
28.3
± 2.4 |
22.3
± 1.7 |
Tabla 3: Indicadores de inmunidad humoral durante =
el experimento.
Fuente: Elaboración propia.
Analizando los resultados, podemos
notar diferencias significativas solo en el número de β-globulinas en el =
primer
dÃa del estudio, los indicadores restantes cambiaron unidireccionalmente, =
lo
que puede estar asociado con el muestreo de sangre en peces. El análisis de
correlación reveló una correlación moderada a cercana entre el nivel de
cortisol y los parámetros inmunológicos de la sangre de los peces (tabla =
4).
|
Par=
ámetro |
Tro=
mbocitos |
Leu=
cocitos |
Eri=
trocitos |
Inm=
unidad
humoral |
||||||
|
FA<= o:p> |
FN<= o:p> |
FA<= o:p> |
FN<= o:p> |
FA<= o:p> |
FN<= o:p> |
Album. |
Glo.
α |
Glo.
β |
Glo.γ |
|
|
Cor=
tisol |
-0.3 |
-0.3 |
0.5 |
0.5 |
-0.74 |
-0.3 |
-0.4 |
-0.6 |
-0.6 |
-0.4 |
Tabla 4: Coefi=
cientes
de correlación entre cortisol y parámetros inmunológicos de sangre de ti=
lapias
Fuente:
Elaboración
propia.
En base a los resultados obtenido=
s,
es posible observar la presencia de un coeficiente de correlación positivo=
para
cortisol solo con actividad leucocitaria, los coeficientes restantes tienen
valores negativos.
Conclusiones.
· =
Al estudiar los efectos complejos de los factores de estr=
és,
incluida la hipoxia aguda y la manipulación, se descubrió que los niveles=
de
cortisol en la sangre de los peces de los grupos de control y experimentales
aumentaron el segundo dÃa del experimento, lo que puede estar asociado con=
la
reacción de los peces a las manipulaciones de muestras de sangre, pero al
tercer dÃa, este indicador continúa aumentando en los peces del grupo
experimental y disminuye en los peces del control.
· =
Al analizar los cambios en la actividad fagocÃtica de las
células sanguÃneas de la tilapia, se puede observar la misma dinámica de
fagocitosis de todas las células sanguÃneas en los peces del grupo de con=
trol:
un aumento de la actividad en el segundo dÃa del estudio y una fuerte
disminución en el tercer dÃa, que coincide con la dinámica del cortisol =
en
ellos. En los peces del grupo experimental, la actividad fagocÃtica de los
eritrocitos solo aumentó el segundo dÃa, y las plaquetas y los leucocitos
disminuyeron significativamente. Al tercer dÃa, los Ãndices de fagocitosis
volvieron a su valor original.
· =
En el estudio del vÃnculo de inmunidad humoral, solo se
pueden observar diferencias significativas en el número de globulinas β el
primer dÃa del estudio, los indicadores restantes cambiaron
unidireccionalmente, lo que puede estar asociado con el muestreo de sangre =
en
peces.
· =
Con base en el análisis de correlación y regresión,
encontramos la presencia de una correlación moderada a cercana entre el ni=
vel
de cortisol y los parámetros inmunológicos de la sangre de los peces. Ade=
más,
cuanto mayor es el nivel de cortisol, mayor es la actividad de la inmunidad
celular creada por los glóbulos blancos. Otros indicadores del estado
inmunológico de los peces disminuyen con un aumento de esta hormona.
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of Aeromonas hydrophila based on transcriptome analysis.
PARA CITAR EL ARTÃCULO INDEXADO.
Briones
GarcÃa, J. I. (2021). Evaluación del efecto del cortisol provocado por hi=
poxia
sobre algunos parámetros inmunológicos de tilapias de comercialización d=
e la
ciudad de Sucúa – Ecuador. ConcienciaDigital,
4(1.2), 446-456. https://doi=
.org/10.33262/concienciadigital.v4i1.2.1611
El artÃculo que se
publica es de exclusiva responsabilidad de los autores y no necesariamente
reflejan el pensamiento de la Revi=
sta Conciencia
Digital.
El
artÃculo queda en propiedad de la revista y, por tanto, su publicación pa=
rcial
y/o total en otro medio tiene que ser autorizado por el director de la Revista Conciencia Digital.
[1] Escuela Superior
Politécnica de Chimborazo, MaestrÃa en IngenierÃa QuÃmica Aplicada, Rio=
bamba, javier.briones @espoch.edu.ec,
https://orcid.org/0000-0002-2675-3495
www.concienciadigital.org
                        Â=
                                     =
                      Vol.
4, N°1.2, p. 446-456, marzo, 20