Ago1017 redvet residualidad de la 17-alfa-metiltestosterona y su efecto sobre la reversión sexual en tilapia roja



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AGO1017_REDVET
Residualidad de la 17-alfa-metiltestosterona y su efecto sobre la reversión sexual en tilapia roja (Oreochromis spp.)
(Residual 17-alpha-methyltestosterone and its effect on sex reversal in red tilapia

(Oreochromis spp.))




Resumen
La tilapia roja (Orechomis sp) es una especie importante en la producción acuícola de Colombia. Esta producción se lleva a cabo bajo diferentes tecnologías, una de ellas es la reversión sexual con 17-alfa-metiltestosterona (17-α-MMT), con la cual se espera obtener una población de machos cercana al 100%. Estos tratamientos realizados con hormonas generan residuos en las aguas de salida de los diferentes sistemas piscícolas, con el agravante de no ser valoradas ni tratadas por las entidades correspondientes en el país. El objetivo de este trabajo fue evaluar la eficiencia y residualidad de 3 diferentes dosis de 17-α-MMT (60mg/kg, 40mg/kg, 30mg/kg de alimento) más un grupo control, durante 30 días. De cada uno de ellos se hizo 3 replicas con su respectivo receptor, y en cada grupo se empleó 60 larvas de 1 día poseclosión, para un total de 1140 larvas. La determinación sexual se realizó por medio de análisis histológico del tejido gonadal. Entre los grupos tratamiento (30, 40 y 60 mg/kg de la hormona en el alimento) y los grupos receptores del agua residual no hubo diferencia significativa en cuanto a la reversión sexual (P>0.05). Igualmente entre el grupo control y los tratamientos no hubo diferencia significativa en el porcentaje de reversión sexual. Se sugiere la realización de nuevos estudios que incluyan la estimación de la cantidad de hormona presente en el agua de salida de este tipo de sistemas de producción.
Palabras Clave: disruptores endocrinos, poblaciones indiferenciadas, reversión sexual, xenoestrógenos.
Summary
Red tilapia (Orechomis sp) is an important species in aquaculture production in Colombia. This production is carried out under different technologies, one of them is the reversal sex with 17-alpha-methyltestosterone (17 - α-MMT), which is expected to get a male population of close to 100%. These treatments with hormones in waste water generated output of various systems of fish, with the aggravating circumstance of not being valued nor addressed by relevant entities in the country. The aim of this study was to evaluate the efficiency and residual of 3 different doses of 17 - α-MMT (60mg/kg, 40mg/kg, 30mg/kg food) plus a control group, for 30 days. For every one of them was 3 replicas with their respective receiver, and each group was used 60 larvae 1 day after hatching, for a total of 1140 larvae. The sex determination was made by histological examination of gonadal tissue. Among the treatment groups (30, 40 and 60 mg / kg of the hormone in the food) and groups receiving waste water there was no significant difference in terms of sex reversal (P> 0.05). Equally between the control group and treatments there was no significant difference in the percentage of sex reversal. It is suggested further studies that include the estimate of the amount of hormone in the water output of this type of production systems.
Key words: endocrine disruptors, sexual revertion, undifferenced population, xenoestrogens.

Introducción


La reversión sexual se implementa en la tilapia como un proceso por medio del cual, se obtiene una población con características masculinas cercana al 100%, al suministrar la hormona sexual 17-alfa-metiltestosterona. Esto se realiza debido a que el macho tiene mejores características fenotípicas como: color, tamaño, y rendimiento en canal, que la hembra, generando por ello mayor productividad y utilidad económica (44).
Los tratamientos con 17-alfa-metiltestosterona, son los más utilizados en la industria piscícola, a través de técnicas como la inmersión en agua con hormona y la suplementación diaria en el alimento durante los primeros 28 a 30 días de vida de las larvas (30).
Los productos hormonales o xenoestrógenos, son considerados disruptores endocrinos, los cuales son sustancias químicas que interfieren en el ciclo hormonal natural y que tienen la capacidad de interferir en el funcionamiento correcto del eje hipotálamo-hipófisis-gónada, y en el embrión humano pueden bloquear o alterar la secreción de la hormona antimulleriana (AMH), la cual induce la regresión de los genitales femeninos internos, y junto con los andrógenos testosterona y dihidrotestosterona influyen directamente en la diferenciación de los genitales externos masculinos (9,36).
Los disruptores endocrinos pueden tomar lugar en diferentes niveles fisiológicos como son inhibiendo o estimulando la secreción de hormonas, interfiriendo en la relación receptor – hormona, o por una modificación del metabolismo y circulación hormonal en el organismo incrementado o disminuyendo su rata de excreción y/o biotransformación en el hígado, hepatopáncreas y otros órganos (35, 38)
Existe la sospecha de que estas sustancias tienen un alto grado de responsabilidad en el deterioro que se viene observando en los últimos años respecto a la salud reproductiva humana en los países más industrializados, donde se ha encontrado alta incidencia de enfermedades genitourinarias y cáncer de órganos dependientes hormonalmente; alteraciones en animales debido a la contaminación de las aguas, como menor fertilidad en aves, peces, moluscos y diversos mamíferos; menor eficacia en las incubaciones en peces, tortugas o aves; feminización de ejemplares machos de ciertos peces aves o mamíferos; alteraciones inmunológicas en aves y mamíferos, y alteraciones tiroideas de variados peces y aves (3, 10, 35).
Por lo tanto, los problemas que se presentan con este tipo de prácticas pecuarias, son los trastornos y alteraciones en la expresión de las características sexuales o en los órganos dependientes de hormonas, que pueden llegar a desarrollar los individuos de poblaciones animales naturales o de otros sistemas de producción pecuaria que tengan contacto con las aguas residuales de dichas explotaciones piscícolas, o incluso poblaciones humanas que las utilicen para su abastecimiento y consumo, implicando un alto riesgo para la salud pública. Como agravante se presenta que en muchos países como Colombia no existe una reglamentación clara sobre la implementación de hormonas y el manejo de los residuos de la producción.
A pesar de que en muchos países desarrollados se ha investigado sobre el efecto de sustancias estrogénicas encontradas en aguas, no hay suficiente información sobre el efecto de andrógenos en las poblaciones naturales de animales que tienen contacto con dichas aguas. Por esta razón, el objetivo del estudio fue determinar la dosis mínima de la hormona 17-alfa-metiltestosterona para lograr un adecuado porcentaje de reversión sexual en tilapia Roja (Oreochromis spp.) y disminuir su efecto residual sobre otras poblaciones indiferenciadas.
Materiales y métodos
Lugar del estudio

El proyecto se realizó en la Estación Piscícola San José del Nus de la Universidad de Antioquia, ubicada en el municipio de San Roque en el nordeste antioqueño, a una altura de 830 m.s.n.m., con una temperatura promedio de 23ºC ambiente y una pluviosidad de 2200 mm anuales aproximadamente, humedad relativa del 87%. Según Holdridge (18), se clasifica la zona como bosque húmedo premontano.


Animales

Se emplearon 1140 larvas de Tilapia Roja (Oreochromis spp) de 1 o 2 días pos eclosión, obtenidas todas de un mismo lote de reproducción convencional. Se repartieron al azar en 19 acuarios, cada uno con 60 animales. Se manejaron tres tratamientos con hormona (30, 40 y 60 mg de 17-alpha MTT/Kg de alimento) con tres réplicas cada uno (R1, R2, R3) y a su vez cada tratamiento tenía un grupo receptor con tres réplicas (r1, r2, r3), los cuales fueron alimentados con concentrado sin hormona. Se manejó solo un grupo control que era el que no recibía tratamiento hormonal. A cada acuario se le realizó tres recambios diarios, cada uno del 10%, y los grupos receptores recibían el agua residual. El recambio se realizó 30 minutos después de suministrar el alimento y luego de completar 2 alimentaciones. Finalizados los 30 días del tratamiento los peces fueron llevados a un estanque en jaulas en suspensión para proporcionarles mejor espacio con el fin de obtener un mayor crecimiento durante los siguientes 30 días.


Evaluación histológica

Luego de completar 60 días de edad se sacrificó el total de la población para la evaluación histológica gonadal. Los peces fueron fijados en formol buferado con PBS (Fosfato salino buferado) al 10% para su transporte hasta el laboratorio. Luego se realizó la disección de todos los peces, se extrajeron las gónadas, se realizó la tinción con azul de metileno y se hizo un splash. Cada gónada se observó en el microscopio de luz a un aumento de 40X para su evaluación. Los individuos fueron identificados como machos, hembras o intersexos de acuerdo al componente estructural del tejido gonadal.



Análisis estadístico

Todos los tratamientos fueron analizados estadísticamente por el programa SAS, se realizó un ANOVA (análisis de varianza completamente aleatorizado, efecto fijo desbalanceado) y se realizó una comparación de promedios por el test de Duncan. Se transformaron los datos para poder cumplir con los supuestos del ANOVA por el método Arcoseno.



Resultados
Evaluación histológica

En todas las muestras evaluadas de tejido gonadal se obtuvo que las placas se caracterizaban por contener numerosas células de Sertolli y tejido conectivo correspondían a la descripción de una gónada masculina (Véase Figura 1). En el estudio se obtuvo un 91,304%, 90,909%, 96,226% y 75% de machos correspondientes a los tratamientos 1, 2, 3 y grupo control respectivamente. Por su parte en los grupos receptores r1, r2 y r3 se obtuvo respectivamente 90,385%, 80,645% y 65,432% de machos.


Las placas con la presencia de oogonias, tejido estromal más escaso y tejido conectivo correspondían a gónadas femeninas (Véase Figura 2). En este sentido se obtuvo un porcentaje de 6,522% de hembras para el tratamiento 1, 0% para los tratamientos 2 - 3, y 15% para el grupo control. En los receptores se hallo un porcentaje de hembras de 0%, 4,839% y 1,235% respectivamente.
Las que contenían células de Sertolli y oogonias pertenecían a individuos intersexo.

Algunos presentaron en ambas gonadas los dos tipos de células y otros presentaron un testículo y un ovario (Véase Figura 3). En este caso se encontraron unos porcentajes de 2,174%, 9,091%, 3,774% y 10% para los tratamientos 1,2 y 3 y el grupo control respectivamente. En los receptores se hallo 9,615%, 14,516% y 20,988% respectivamente. En la tabla 1 se presenta la proporción obtenida de sexos.



B

B

C

Figura 1. Splash de gónada de macho. B: Células de Sertoli. C: Tejido conectivo.





B


Figura 2. Splash de gónada de hembra. A: Figura 3. Splash de gónada intersexo.

Oogonia, C: Tejido conectivo A: Oogonias, B: Células de Sertoli. C: Tejido

Conectivo.





Tabla 1. Proporción se sexos.




Tratamiento

Promedio + DS1

Coeficiente de variación

%Mortalidad

Tratamiento 60mg/kg

100 (+0)b

0

71,11

Tratamiento 40mg/kg

97.87 (+3.68)b

3.76

37,78

Tratamiento 30mg/kg

98.27 (+2.43)b

2.48

65,56

Control

85.00 (+0 )a

0

66,67

Receptor (60 mg/kg)

93.48 (+7.95)a,b

8.51

45,56

Receptor (40 mg/kg)

100 (+0)b

0

65,56

Receptor (30 mg/kg)

100 (+0)b

0

75,56

1 Promedios con la misma letra no tienen diferencias significativas

Tabla 2. Variación histológica de tejidos gonadales en Tilapia roja (Orechromis spp).





Al finalizar el experimento se obtuvo una mortalidad del 66% de los peces en estudio. En la tabla 1 se presenta la variación del tejido gonadal de los individuos en los diferentes grupos de estudio. Entre los grupos tratamiento (30, 40 y 60 mg/kg de la hormona en el alimento) y los grupos receptores del agua residual no hubo diferencia significativa en cuanto a la reversión sexual (P>0.05). Igualmente entre el grupo control y los tratamientos no hubo diferencia significativa en el porcentaje de reversión sexual (Véase Tabla 2).

Discusión
De los porcentajes de machos obtenidos en los grupos receptores 90, 80 y 67.4% para 60, 40 y 30mg/kg de alimento respectivamente, no se puede dar certeza de que hayan sido originados por la residualidad de la hormona en el agua recibida de los tratamientos, ya que no se pudo determinar la concentración de ésta en el agua del sistema. Sin embargo, entre los grupos tratados con las diferentes dosis de hormona y los grupos receptores del agua residual no hubo diferencia significativa en el porcentaje de reversión sexual (P>0.05); por lo que se plantea la posibilidad de que la residualidad si afecte otras poblaciones indiferenciadas de peces. Ya en estudios anteriores Servos y Rodríguez (34, 35, 37) han encontrado que los residuos hormonales en las aguas pueden afectar diversas poblaciones naturales. Por otra parte, factores ambientales como la temperatura y el pH del agua no tuvieron variaciones significativas que pudieran influenciar los resultados obtenidos en la reversión sexual, ya que durante el estudio la temperatura promedio del agua fue de 23.7°C, con un rango entre 22 y 25.8 C°. El pH promedio fue de 8.16, según Phelps et al (32), temperaturas superiores a 28°C y pH bajos (ácidos), favorecen la mayor expresión del tejido gonadal hacia machos en especies como la tilapia roja. De acuerdo con Baras et al (5), estas temperaturas también generan niveles reducidos de mRNA aromatasa y bajos niveles de estradiol.
Según Lim et al (23), ligeros cambios en la temperatura durante el periodo de reversión sexual pueden afectar el crecimiento y la supervivencia. Esto puede explicar la alta mortalidad presentada (66%) durante el estudio ya que en varias ocasiones la variación de la temperatura fue de hasta 3°C en menos de 12 horas.
La baja significancia estadística se pudo ver influenciada por la baja población analizada al final del estudio debido a que se presentó un porcentaje de mortalidad superior al esperado por los investigadores. Según Castillo (11), la mortalidad para el período de reversión es entre el 25 – 40%. Además el número de replicas para el grupo control fue inadecuado para el diseño del estudio e insuficiente para la validación.
Un nuevo estudio bajo condiciones ambientales controladas se hace necesario para confirmar el efecto del agua residual de los tratamientos con hormona en otras poblaciones indiferenciadas de tilapia roja.
Agradecimientos
Los autores expresan sus agradecimientos a la Estación piscícola San José del Nus a sus auxiliares de campo, al Laboratorio de patología Universidad de Antioquia, James Betancur, Zoo; Dubel Ignacio Balvín, MV; Jaime Uribe Valencia, Zoo; Carlos Mario Marín, Zoo; Berardo Rodríguez, MV.
Referencias
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