Histopathologic alterations observed in fish gills as a tool in environmental monitoring

Abstract

The gills of fish have a great external contact surface and are particularly sensitive to chemical and physical changes in the aquatic environment. The aim of this study was to examine the histopathologic alterations in the gills of Astyanax fasciatus and Cyanocharax alburnus and to determine if there is a correlation between the severity of the alterations and environmental degradation and if this biological system can be used as a tool for evaluating water quality in monitoring programmes. The gills of 107 specimens of Astyanax fasciatus and 116 of Cyanocharax alburnus were collected seasonally and processed using routine histologic techniques for fixing and embedding in paraffin and staining of sections with haematoxylin and eosin. The main alterations observed in both species were alteration of the structure of the epithelium, vacuolisation, hyperplasia of the epithelium of the primary lamella, epithelial lifting, and alteration of the structure and occurrence of aneurysms in the secondary lamella. The locations Gasometer and F. do Celupa were the ones that showed the highest frequencies of moderate and severe alterations as the highest "histopathologic alterations index" means. The most severe alterations were found to be related to the most impacted environment, indicating the presence of stressors in the water.As brânquias de peixes apresentam uma grande superfície de contato com o meio externo e são particularmente sensíveis às mudanças químicas e físicas do ambiente aquático. Este trabalho descreve as alterações histopatológicas observadas nas brânquias das espécies Astyanax fasciatus e Cyanocharax alburnus, testando-se a presença de correlação entre o grau de severidade das alterações e degradação ambiental. Pode ser utilizada na avaliação da qualidade da água em programas de monitoramento. Brânquias de 107 exemplares de Astyanax fasciatus e 116 de Cyanocharax alburnus, coletados sazonalmente, foram preparadas com a técnica histológica de rotina para inclusão e impregnação em parafina e coradas com H&E. As principais alterações observadas em ambas as espécies foram alteração da estrutura do epitélio, vacuolização, hiperplasia das células do epitélio da lamela primária, elevação do epitélio, alteração da estrutura e ocorrência de aneurismas nas lamelas secundárias. Os pontos Gasômetro e F. do Celupa foram os que apresentaram as maiores frequências de intensidade de alterações moderadas e severas como as médias mais elevadas de IAH. Foi verificado que as alterações com maior grau de severidade estavam relacionadas aos ambientes mais degradados, indicando a presença de agentes estressores na água.