ارزیابی برخی شاخص های زیستی عروس ماهی زاینده رود "Petroleuciscus esfahani" در پاسخ به ترکیبات مخرب سیستم اندوکراینی در رودخانه زاینده رود

STUDENT

DEGREE

YEAR

Endocrine disruptor compounds (EDCs) are a type of environmental pollutants with both natural and anthropogenic origins. Final destination for most of these pollutants is aquatic environments. Therefore, they can affect aquatic wildlife species through interfering with their endocrine system and causing detrimental effects on them. The aim of this study was the evaluation of some biological characteristics , such as hematological factors, sex ratio, gonado-somatic index (GSI), and vitellogenin (VTG) expression, in Petroleuciscus esfahani caught from Zayandeh Roud River. A total of 323 individuals were collected from four sampling stations: Cheshmeh Dimeh (CHD) and Khersoonak (KH) (located upstream the river), and Chamgordan (CH) and Safaeieh Bridge (SB) (from downstream the river) . Averaged length and weight for the specimens from the four stations were 14.93 g and 96 mm, respectively. Evaluation of hematological factors RBC, Hb, HCT and WBC showed no significant differences among stations. But the average percentages of all leukocyte types were significantly higher in CH except for lymphocytes (p 0.05). On the other hand, MCV, MCH and MCHC were significantly lower in CH in comparison to the other sampling stations (p 0.05). In all the stations, s ex ratio showed deviations from the expected ratio (1:1) in favor of females, except for SB (Chi square test, p 0.05). Microscopic assessment of the gonads did not show any type of disorder, such as intersex. GSI was compared in males and females from all the stations. The only statistically significant difference was observed in male GSI from CH, which was lower than the male GSI from the other stations (p 0.05). VTG expression was used as a reliable marker for exposure of fish to EDCs with estrogenic properties. For this purpose it was necessary to clone VTG cDNA for the first time in Petroleuciscus esfahani . Results indicated that the full length VTG cDNA consists of 4177 bp, and with its respective putative protein having 1339 amino acids. Evaluation of VTG expression with real-time PCR, using ?-actin as the reference gene, showed relative gene expression in both sexes from all four stations, although it was significantly higher in males and females from CH (p 0.05). In general, the data suggest that Petroleuciscus esfahani fish populations are exposed to EDCs with estrogenic activity, which has affected some of its biological features, such as sex ratio deviation toward females and vitellogenin gene expression in males, as well as altering its expression pattern in the females caught from Zayandeh Roud River. Keywords: Endocrine disrupting compounds (EDCs), Gonad histology, Haematology, Petroleuciscus esfahani, Vitellogenin expression.

از جمله آلاینده های محیط زیست ترکیبات مخرب سیستم اندوکراینی هستند که از منشا طبیعی یا انسان ساز وارد محیط زیست خصوصاً اکوسیستم های آبی شده و با ایجاد اختلال بر سامانه غدد درون ریز، اثرات مخربی را بر جوامع زیستی این اکوسیستم ها وارد می نمایند. هدف از انجام این تحقیق، ارزیابی برخی از شاخص های زیستی عروس ماهی زاینده رود Petroleuciscus esfahani، نظیر مقایسه فراسنجه های خونی، نسبت جنسی، شاخص توسعه گنادی و بیان ژن ویتلوژنین در کبد ماهیان صید شده از ایستگاه های مختلف رودخانه زاینده رود است. نمونه برداری از چهار ایستگاه چشمه دیمه و خرسونک (در بالادست رودخانه به عنوان ایستگا ه های پاک) و چمگردان و پل صفائیه (در پایین دست رودخانه به عنوان ایستگاه آلوده) صورت گرفت. در این مطالعه در مجموع 323 قطعه ماهی صید شد. میانگین وزنی و طولی ماهیان به ترتیب معادل 93/14 گرم و 96 میلی متر بود. در مقایسه فراسنجه های خونی، تعداد کل گلبول های قرمز، میزان هموگلوبین و هماتوکریت و تعداد کل گلبول های سفید تفاوت معنی داری را بین ماهیان ایستگاه های مختلف نشان نداد. با این وجود در شمارش افتراقی گلبول های سفید، درصد انواع گلبول های سفید به جز لنفوسیت ها در ماهیان ایستگاه چمگردان نسبت به ماهیان سایر ایستگاه ها بالاتر بود (05/0p ). شاخص های ثانویه خون شناسی نظیر حجم متوسط گویچه قرمز، میانگین غلظت هموگلوبین ذره ای و میانگین هموگلوبین ذره ای در ایستگاه چمگردان کم تر از مقادیر متناظر در سایر ایستگاه ها بود (05/0p ). در مطالعه نسبت جنسی ماهیان مشخص گردید که در تمامی ایستگاه ها به جز ایستگاه پل صفائیه انحراف معنی داری از نسبت مورد اننظار (1:1) (با فراوانی بیش تر جنس ماده) وجود دارد (آزمون مربع کای؛ 05/0p ). با این وجود در مطالعه میکروسکوپی گنادها، نشانی از بروز ناهنجاری های گنادی نظیر جنسیت بینابینی مشاهده نشد. شاخص توسعه گنادی (GSI) در ماهیان نر و ماده محاسبه شد. مقایسه آماری این شاخص تنها کاهش معنی دار آن را در جنس نر ماهیان ایستگاه چمگردان با ماهیان سایر ایستگاه ها نشان داد (05/0p ). بیان ژن ویتلوژنین در کبد عروس ماهی زاینده رود به عنوان شاخص زیستی معتبری برای وجود آلاینده های مخرب سیستم اندوکراینی با فعالیت شبه استروژنی در منابع آبی مدنظر قرار گرفت. به این منظور ابتدا نسبت به توالی یابی کامل ژن ویتلوژنین در عروس ماهی زاینده رود اقدام شد. نتایج نشان داد که ژن کدکننده ویتلوژنین در این گونه دارای 4177 جفت باز است که پروتئینی حاوی 1776 آمینواسید را تولید می کند. بررسی شدت بیان ژن ویتلوژنین در جنس نر و ماده عروس ماهی زاینده رود در ایستگاه های مختلف به روش Real-time PCR و با استفاده از ژن کنترل داخلی بتا-اکتین نشان دهنده وجود بیان نسبی در هر دو جنس در تمامی ایستگاه های مورد بررسی است. شدت بیان در ایستگاه های مختلف تفاوت معنی داری را نشان داد به طوری که میزان بیان نسبی ویتلوژنین در ماهیان چمگردان در هر دو جنس به طور معنی داری نسبت به سایر ایستگاه ها بالاتر بود (05/0p ). به طور کلی نتایج این تحقیق بیان گر اثرات احتمالی ترکیبات مخرب سیستم اندوکراینی با خاصیت شبه استروژنی بر برخی ویژگی های زیستی عروس ماهی زاینده رود نظیر انحراف از نسبت جنسی (فراوانی بیش تر جنس ماده) و بیان ژن ویتلوژنین در جنس نر و تغییر بیان آن در ماهیان ایستگاه های مختلف رودخانه زاینده رود بود. واژگان کلیدی: ترکیبات مخرب سیستم درون ریز، عروس ماهی زاینده رود Petroleuciscus esfahani ، خون شناسی، بافت شناسی گناد، بیان ویتلوژنین.