Barbel (Barbus bocagei) a common species in Portuguese rivers was studied to assess the impact of water contamination on hepatic oxidative stress response, lipid peroxidation and histology. The Vizela River is a tributary of the Ave River, located in one of the most industrialized areas of Portugal. The oxidative stress biomarkers analyzed included superoxide dismutase, catalase, glutathione S-transferase, glutathione reductase, glucose 6-phosphate dehydrogenase and xanthine oxidase activities. Levels of reduced glutathione and lipid peroxidation were also evaluated. Except xanthine oxidase activity, that did not show any alteration, all the other enzymatic activities were increased in the liver of barbel captured in the Vizela River when compared with reference barbel. While, no differences were observed for glutathione reductase content, lipid peroxidation was higher in barbel from the Vizela River. Liver histological alterations were determined and their severity scored. Though lymphocyte foci were only observed in Vizela River barbel, macrophage aggregates were also present in reference barbel, although the severity score was higher in Vizela fish. The results of this study show that barbel liver oxidative stress responses, lipid peroxidation and histology are sensitive to the contaminants present in Vizela River water and are valuable biomarkers for monitoring purposes.

Barbos (Barbus bocagei), una especie común en los ríos portugueses, se utilizó para evaluar el impacto de la contaminación del agua en la respuesta hepática al estrés oxidativo, en la peroxidación lipídica y en la histología del órgano. El río Vizela es un afluente del río Ave, situado en una de las regiones más industrializadas de Portugal. Los biomarcadores de estrés oxidativo analizados fueron la actividad de las enzimas superóxido dismutasa, catalasa, glutatión S-transferasa, glutation reductasa, glucosa 6 fosfato deshidrogenasa y de la xantina oxidasa. Los niveles de glutatión reducido y de la peroxidación lipídica también fueron evaluados. Excepto la xantina oxidasa, que no mostró ninguna alteración, todas las otras actividades enzimáticas han sufrido incrementos en el hígado de los barbos capturados en el río Vizela, cuando se comparan con los barbos de referencia. No se observaron diferencias para el contenido de glutatión reductasa, pero la peroxidación lipídica fue mayor en los barbos del río Vizela. Las alteraciones en la histología hepática fueron identificadas y clasificadas de acuerdo con su gravedad. Mientras que los linfocitos de focos se observaron sólo en barbos del Río Vizela, los agregados de macrófagos también estuvieron presentes en barbos locales de referencia, aunque la gravedad de las alteraciones fue mayor en los peces del río Vizela. Los resultados de este estudio muestran que las respuestas de estrés oxidativo, la peroxidación lipídica y la histología hepática son sensibles a los contaminantes presentes en el agua del Río Vizela, demonstrando ser biomarcadores valiosos para propósitos de monitoreo.

Tilápias adultas, Oreochromis niloticus, de ambos os sexos foram expostas em águas residuais de uma estação de tratamento de esgoto durante 4 dias. Amostras de brânquia foram recolhidas após 24, 48, 72 e 96 h e as alterações histopatológicas foram analisadas por microscopia óptica e eletrônica de varredura. O epitélio da brânquia do grupo controle apresentou uma morfologia similar à de outros peixes teleosteos, enquanto foram observadas lesões nos peixes expostos. As principais alterações histopatológicas foram edema, destacamento dos epitélios lamelar e filamentar e fusão lamelar. Os peixes expostos às águas residuais mostraram também proliferação celular com consequente aumento da espessura do filamento branquial. A severidade das lesões aumentou com o tempo de exposição, nomeadamente a hiperplasia das células epiteliais com proliferação do epitélio filamentar e fusão das lamelas observadas preferencialmente às 96 h. Adicionalmente, alguns dos resultados obtidos pela análise em microscopia de luz foram confirmados com o recurso da microscopia eletrônica de varredura.

Adult Nile tilapia, Oreochromis niloticus, of both sexes were exposed in wastewater from a sewage treatment plant for a period of 4 days. Gill samples were collected after 24, 48, 72 and 96 h and histopathological changes were analyzed by light and scanning electronic microscopy. Gill epithelium of control O. niloticus (freshwater group) was similar to that of other teleosts, while histopathological lesions were observed in exposed fishes. The main histopathological changes were edema, lifting of lamellar and filamentar epithelia and lamellar fusion. Cell proliferation with consequent thickening of the filament epithelium was also found in fishes exposed to the treated sewage water. The severity of the lesions increased with the time of exposure, namely the hyperplasia of the epithelial cells with proliferation of filamentar epithelium and fusion of lamellae observed at 96 h. Additionally, several histopathological results obtained by light microscopy were confirmed through scanning microscopy.

Tilápia do Nilo, Oreochromis niloticus, de ambos os sexos foram mantidas em água doce e expostas a concentrações de 0.5, 1.0 e 2.5mg L-1 de sulfato de cobre durante um período de 21 dias. Amostras de fígado e de brânquia foram coletadas após o tempo de exposição e as lesões foram analisadas por microscopia óptica. As principais alterações histopatológicas observadas nas brânquias foram edema, "lifting" do epitélio lamelar e uma intensa vasodilatação do eixo lamelar. Embora menos freqüentes, a fusão lamelar causada pela proliferação do epitélio filamentar e alguns aneurismas lamelares também foram observadas. O fígado do grupo controle exibiu uma arquitetura normal, enquanto os dos peixes expostos ao cobre apresentaram vacuolização e necrose. Estas lesões hepáticas foram mais evidentes nos peixes expostos a concentrações de cobre de 1.0 e 2.5mg L-1. O número dos núcleos dos hepatócitos / mm² de tecido hepático decresceu com o aumento da concentração de cobre. Em contraste, o índice hepatossomático foi mais elevado nos peixes expostos a 2.5mg L-1 de cobre. Em resumo, este trabalho acrescenta nova informação sobre a influência do cobre ao nível da histologia da brânquia e do fígado de O. niloticus e demonstra que os seus efeitos podem ser observados em diferentes concentrações.

Nile tilapia, Oreochromis niloticus, of both sexes were reared in freshwater and exposed to 0.5, 1.0 and 2.5mg L-1 of waterborne copper for a period of 21 days. Liver and gill samples were collected after 21 days of exposure to copper and lesions were analyzed by light microscopy. The main histopathological changes observed in gills exposed to the highest concentration were edema, lifting of lamellar epithelia and an intense vasodilatation of the lamellar vascular axis. Although less frequent, lamellar fusion caused by the filamentar epithelium proliferation and some lamellar aneurisms were also found. The liver of control group exhibited a quite normal architecture, while the fish exposed to copper showed vacuolation and necrosis. These hepatic alterations were more evident in fish exposed to 1.0 and 2.5mg L-1 copper concentrations. The number of hepatocytes nucleus per mm² of hepatic tissue decreased with the increase of copper concentration. In contrast, the hepatic somatic index was high in fish exposed at 2.5mg L-1 of copper. In short, this work advance new knowledge as influence of copper in the gill and liver histology of O. niloticus and demonstrated that their effects could be observed at different concentrations.