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Scientific Reports volumen 13, número de artículo: 16235 (2023) Citar este artículo Premezcla de noromectina
Muchos gobiernos han aprobado el uso de oxitetraciclina como aditivo antibiótico para el pescado, y ahora la oxitetraciclina se utiliza de forma rutinaria en muchas naciones.Sin embargo, se sabe que la oxitetraciclina tiene efectos inmunosupresores.Por lo tanto, evaluamos el estado inmunológico, antioxidante e histopatológico de la tilapia del Nilo alimentada con una dieta que contenía silimarina (100 mg/kg de alimento para peces) durante 0, 2, 4, 6 y 8 semanas.Se evaluaron los efectos protectores de la silimarina contra la infección por Aeromonas hydrophila (A. hydrophila) y el tratamiento con oxitetraciclina.Los parámetros sanguíneos (recuento de eritrocitos, recuento de glóbulos blancos, hemoglobina y volumen de células concentradas) mejoraron con el tiempo en peces alimentados con silimarina en la dieta.Los niveles séricos de alanina aminotransferasa (ALT) fueron más bajos en los peces alimentados con silimarina en la dieta, mientras que los niveles séricos de aspartato transferasa (AST) y fosfatasa alcalina (ALK) se mantuvieron sin cambios.La silimarina en la dieta afectó los perfiles de lípidos séricos como disminuciones en los niveles séricos de triglicéridos y colesterol de lipoproteínas de baja densidad y una tendencia hacia niveles más bajos de colesterol, mientras que los niveles séricos de colesterol de lipoproteínas de alta densidad aumentaron en comparación con los peces alimentados con la dieta de control.La silimarina dietética produjo un aumento de los niveles séricos de proteínas totales y de las fracciones de globulinas.Se observaron aumentos significativos y progresivos en los niveles de catalasa y glutatión peroxidasa después de seis semanas de alimentación con silimarina en la dieta antes de disminuir a niveles de control al final del período experimental.Los peces alimentados con silimarina, interleucina-1 y factor de necrosis tumoral alfa en la dieta estaban regulados positivamente en los tejidos hepáticos;sin embargo, los niveles de interleucina-10 disminuyeron a niveles comparables a los de los controles después de ocho semanas.Los peces infectados con A. hydrophila presentaron septicemia (ojo opaco, úlceras hemorrágicas, aletas dentadas, hepatomegalia y esplenomegalia).Se observó una reducción de la mortalidad en tilapia del Nilo infectada con A. hydrophila y alimentada con una dieta que contenía silimarina, lo que indica que la silimarina mejora las respuestas de los peces a la oxitetraciclina con una reducción del 37% en la mortalidad.
La silimarina es un flavonolignano derivado de la semilla del cardo mariano (Silybum marianum L.) que contiene silibinina A y B, isosilibinina A y B, y silidianina1,2.Dadas sus características fitoterapéuticas, la silimarina ha sido ampliamente utilizada como aditivo alimentario para peces para el tratamiento y prevención de enfermedades en los últimos años3,4.Según se informa, la silimarina dietética mejora el crecimiento de la carpa herbívora (Ctenopharyngodon idellus)5 y aumenta la actividad de la superóxido dismutasa (SOD), una enzima antioxidante, en el hígado del rodaballo (Scophthalmus maximus L.)6.
El hígado es el principal órgano responsable del metabolismo químico tanto endógeno como externo y uno de los primeros órganos afectados por exposiciones tóxicas7.Se ha demostrado que la silimarina, un antioxidante hepatoprotector con propiedades antilipídicas y antiinflamatorias, tiene efectos hepatoprotectores en la carpa común (Cyprinus carpio)8.La estructura esteroide de la silimarina puede alterar la membrana celular de los hepatocitos al bloquear la entrada de xenobióticos y atrapar los radicales libres, aumentando así las concentraciones intracelulares de glutatión e inhibiendo la peroxidación lipídica9,10.Estudios anteriores han examinado los efectos de la silimarina en carpas herbívoras juveniles en dosis de 0, 100 y 200 mg/kg5.Aunque los compuestos derivados de plantas pueden usarse para quimioterapia, los compuestos utilizados como suplementos en las dietas de los peces deben someterse a exámenes fisiológicos y biológicos antes de su uso rutinario.
El rápido crecimiento del sector acuícola mundial durante las últimas siete décadas ha generado un negocio multimillonario (proteínas de animales acuáticos y seguridad alimentaria mundial)11.La intensificación de la acuicultura para satisfacer la creciente demanda de productos del mar ha provocado un aumento de la prevalencia de enfermedades infecciosas entre las poblaciones de peces, y el aumento de la densidad de las poblaciones conduce a una mayor transmisión de patógenos.Además, se ha demostrado que la disminución de la calidad del agua induce factores de estrés que afectan la persistencia de enfermedades en los peces.Se ha informado que el costo anual de las epidemias de enfermedades infecciosas entre las poblaciones de peces asciende a 6 mil millones de dólares12.
Sólo tres antibióticos utilizados en peces están aprobados por la Administración de Alimentos y Medicamentos y están disponibles comercialmente en los Estados Unidos: oxitetraciclina (OTC, Terramycin for Fish, Phibro Animal Health, Inc., Fairfield, Nueva Jersey);florfenicol (Aquaflor, Intervet/Schering-Plough, Animal Health Corp. Summit, Nueva Jersey);y sulfadimetoxina y ormetoprim (Romet-30, Pharmaq AS, Oslo, Noruega)13.Las tetraciclinas tienen una acción bacteriostática de amplio espectro que previene el crecimiento de bacterias Gram negativas y Gram positivas al inhibir la síntesis de proteínas bacterianas.Las tetraciclinas se han empleado ampliamente en la acuicultura debido a su excelente penetración en los fluidos y tejidos corporales y a su bajo costo14,15.Como las tetraciclinas son económicas, fáciles de administrar y causan menos estrés a los peces, la vía oral se utiliza con frecuencia para la administración de tetraciclinas a animales acuáticos, y la oxitetraciclina en el alimento se utiliza ampliamente en el tratamiento de la tilapia del Nilo (Oreochromis spp)16. 17,18.Muchos estudios han informado que la oxitetraciclina tiene características histopatológicas, inmunosupresoras y genotóxicas en especies de peces de cultivo, incluida la trucha arco iris19,20.En consecuencia, se requiere suplementación dietética para limitar la abstinencia de oxitetraciclina y aumentar la respuesta de los peces al tratamiento con oxitetraciclina.
En el presente estudio, se recolectaron doscientas tilapias del Nilo (O. niloticus) con un peso promedio de 50 ± 3 g de piscifactorías locales de agua dulce (aldea de Tolompat7 en la gobernación de Kafrelshiekh, Egipto) y se transfirieron al laboratorio húmedo del Instituto de Investigación en Salud Animal en Kafr El Sheikh.Los peces se mantuvieron en un tanque de agua para su aclimatación durante dos semanas.Los peces se distribuyeron en quince acuarios de vidrio (tamaño del acuario: 50 × 50 × 40 cm) después de la sedación con metanosulfonato de tricaína.Se administró terapia antiséptica antes del traslado a nuevos acuarios21,22.La silimarina se utilizó como aditivo alimentario en una dosis de 0,1% (1 g por kg de ración seca)23 durante 2, 4, 6 y 8 semanas, y se abreviaron Sil-0, Sil-2, Sil-4, Sil. -6 y Sil-8, respectivamente.Los peces se dividieron en dos grupos.El grupo de control se mantuvo en diez acuarios (10 peces por acuario).El segundo grupo (100 peces) se mantuvo en diez acuarios de vidrio.Se recogieron muestras de sangre y tejidos a las 0, 2, 4, 6 y 8 semanas.Los peces fueron expuestos a Aeromonas hydrophila (A. hydrophila) mediante inyección intraperitoneal a una dosis de 2,4 × 105 UFC/ml a las 0, 2, 4, 6 y 8 semanas y luego se trataron con oxitetraciclina dietética (83 mg/kg de peso corporal) durante 10 días24.
Se remojó alimento comercial para peces (en forma de gránulos) en agua y se mezcló hasta formar una pasta, para mejorar la consistencia y las propiedades viscoelásticas del alimento, gelatina (Nutri-B-Gel) producida por Canal Aqua Cure (Port-Said, Egipto). ) se mezcló con la pasta formada hasta un nivel final del 5% p/p.Las pastas dietéticas se colocaron en jeringas que produjeron una dieta de 2 mm de espesor.Las dietas extruidas se dejaron secar antes de cortarlas en gránulos de tamaño similar.Se proporcionó alimento para peces dos veces al día a las 08:00 a. m. y a las 02:00 p. m.La cantidad de alimento se cambió semanalmente para proporcionar un peso de alimento correspondiente al 3% del peso corporal25.
La silimarina (cápsulas, 140 mg) se compró en un mercado local.Las cápsulas de silimarina fueron fabricadas por Safe for Pharmaceutical Products, New Borg El-Arab, Egipto, envasadas por South Egypt Drug Industries Company SEDICO (N.º de lote: 0920468/2020).La oxitetraciclina (en polvo, 20%) se adquirió en un mercado local producida por la Compañía Árabe de Gelatina y Productos Farmacéuticos (Arab Caps) con el número de registro.(Nº de registro del Ministerio de Salud: 838/2004).
Se recolectaron muestras de sangre después de anestesiar peces con metanosulfonato de tricaína (MS222; Sigma, St. Louis, MO, EE. UU.).Se extrajeron muestras de sangre de la vena caudal de tilapia del Nilo experimental utilizando una jeringa recubierta con heparina (100 UI/ml) y sin anticoagulante para obtener sangre completa y suero, respectivamente.Los recuentos de glóbulos rojos (RBC) y leucocitos (WBC) se obtuvieron utilizando un hemocitómetro26.El volumen de células empaquetadas (PCV) se determinó mediante la técnica del microhematocrito.Los niveles de hemoglobina (Hb) sérica se calcularon mediante el método de la cianmetahemoglobina27.Todas las muestras de suero se almacenaron a -80 °C hasta que se realizaron los análisis.
Los niveles de las enzimas hepáticas aspartato aminotransferasa (AST), alanina aminotransferasa (ALT) y fosfatasa alcalina (ALK) se midieron colorimétricamente28 utilizando un kit de reactivos suministrado por Diamond Diagnostic Co. (Holliston, EE. UU.).Los perfiles de lípidos se midieron colorimétricamente en suero de pescado experimental, incluidos triglicéridos (TG)29, colesterol (CH)30, colesterol unido a lipoproteínas de alta densidad (HDL)31 y colesterol unido a lipoproteínas de baja densidad (LDL)32.
Las concentraciones séricas de proteína total (TP)33 y albúmina (ALB)34 se midieron mediante métodos colorimétricos.Las concentraciones de globulina (GLO) se calcularon restando la concentración de ALB de la concentración de TP.El patrón electroforético de los GLO α, β y γ en suero se evaluó utilizando columnas de gel de poliacrilamida35.Se tomaron imágenes de los geles y se analizaron de acuerdo con los métodos descritos previamente36.
Se determinaron los niveles de glutatión peroxidasa (GPx, EC 1.11.1.9) y catalasa (CAT; EC 1.11.1.6) en tejido hepático de tilapia del Nilo experimental37,38.
Los niveles séricos de interleucina-1β (IL-1β), interleucina-10 (IL-10) y factor de necrosis tumoral alfa de peces (TNF-α) se midieron utilizando kits de prueba de ensayo inmunoabsorbente ligado a enzimas (ELISA) tipo sándwich en fase sólida. (My BioSource Co., San Diego, California, EE. UU.).ELISA se realizó según los protocolos del fabricante.
Los peces experimentales fueron expuestos a la virulenta A. hydrophila (AHRAS2) a las 0, 2, 4, 6 y 8 semanas.En cada momento, los peces se dividieron en dos grupos, un grupo fue tratado con oxitetraciclina durante diez días mientras que el otro grupo no recibió tratamiento antimicrobiano.A cada pez se le administraron por vía intraperitoneal 0,2 ml de una suspensión bacteriana que contenía 2,4 × 105 UFC/ml en solución salina tampón fosfato utilizando la escala de McFarland.A. hydrophila (AHRAS2)39 y depositada en GenBank con el número de acceso MW092007, A. hydrophila expresa genes de enterotoxinas citotóxicas (act y alt).En todos los grupos se determinó la tasa de mortalidad (TM) y el nivel relativo de protección (RLP).La RM (%) se estimó según la siguiente fórmula.
Mientras tanto, el RLP se calculó en peces desafiados40 de la siguiente manera:
De peces experimentales, se recolectaron muestras de hígado y se fijaron en formalina tamponada al 10% para evaluar el impacto de la oxitetraciclina y el papel mejorado de la silimarina.Después de la deshidratación con alcohol y la eliminación del xilol, las muestras se incluyeron en parafina, luego se cortaron en secciones y se tiñeron con hematoxilina-eosina para su examen microscópico41.
El impacto de la silimarina en la salud de la tilapia del Nilo se evaluó determinando la media y el error estándar de los datos recopilados.Los grupos se compararon mediante ANOVA y rango múltiple de Duncan42 utilizando el software SPSS43.Los valores de p inferiores a 0,05 se consideraron estadísticamente significativos.
Los peces muertos fueron quemados en incineradores fijos en el laboratorio.El presente estudio siguió las medidas de bioseguridad relativas a la seguridad de los patógenos descritas por la Dirección de Regulación de Patógenos (sustancias infecciosas: hoja de datos de A. hydrophila)44.
La metodología descrita anteriormente fue aprobada por el Comité de Ética del Instituto de Investigación en Sanidad Animal y la directiva de la Unión Europea 2010/63UE, y todos los métodos se llevaron a cabo de acuerdo con las directrices y regulaciones pertinentes.Este estudio se informa de acuerdo con las pautas de ARRIVE (https://arriveguidelines.org).Este artículo no contiene ningún estudio con participantes humanos realizado por ninguno de los autores.No se requirieron permisos específicos para acceder al estanque artificial en el laboratorio húmedo del Instituto de Investigación en Salud Animal, Kafrelsheikh, Egipto.Los estudios de campo no involucraron especies protegidas o en peligro de extinción.
La tilapia del Nilo alimentada con silimarina en la dieta tuvo mejoras en los índices serológicos a las cuatro semanas (RBC, 6,45 × 106; WBC, 49,27 × 103; Hb, 14,13 g/dl; PCV, 45,57%; Tabla 1) en comparación con el control.No se observaron diferencias significativas entre puntos temporales o grupos.La tasa de supervivencia (SR; %) de la tilapia del Nilo experimental fue mayor en peces alimentados con silimarina a las dos semanas (95 %) en comparación con el valor inicial (90 %) y se mantuvo más alta que el valor inicial hasta el final del período experimental de 8 semanas.
Los niveles séricos de ALT disminuyeron significativamente en la tilapia del Nilo alimentada con una dieta que contenía silimarina durante cuatro semanas en comparación con el valor inicial (4 semanas, 20 UI/l frente al valor inicial, 25,07 UI/l).No se observaron diferencias significativas en los niveles séricos de ALT entre otros puntos temporales.No se observaron diferencias significativas en los niveles séricos de AST o ALK entre los puntos temporales (Fig. 1).
Niveles séricos de enzimas hepáticas y perfiles lipídicos.Letras diferentes indican diferencias significativas entre valores en P ≤ 0,05.Sil-0, grupo control;Sil-2, grupo alimentado con una dieta que contenía silimarina durante 2 semanas;Sil-4, 4 semanas;Sil-6, 6 semanas;Sil-8, 8 semanas;ALT, alanina aminotransferasa;AST, aspartato aminotransferasa;ALK, fosfatasa alcalina.
No se observaron diferencias significativas en los perfiles de lípidos séricos en la tilapia del Nilo, incluidos los niveles de TG, CH, HDL y LDL, entre los puntos temporales.Los niveles de CH fueron significativamente más bajos que los valores iniciales después de que las tilapias fueron alimentadas con una dieta que contenía silimarina durante 6 semanas.Los niveles séricos de HDL aumentaron significativamente a las seis semanas en comparación con el valor inicial (6 semanas, 70,17 mg/dl frente al valor inicial, 56,4 mg/dl; Fig. 2).
Perfiles de lípidos séricos.Letras diferentes indican diferencias significativas entre valores en P ≤ 0,05.Sil-0, grupo control;Sil-2, grupo alimentado con una dieta que contenía silimarina durante 2 semanas;Sil-4, 4 semanas;Sil-6, 6 semanas;Sil-8, 8 semanas;TG, triglicéridos;CH, colesterol;HDL, colesterol de lipoproteínas de alta densidad (HDL);y LDL, colesterol unido a lipoproteínas de baja densidad.
Los niveles séricos de TP aumentaron significativamente desde el inicio hasta 5,74 g/dl en tilapia del Nilo alimentadas con una dieta que contenía silimarina durante 6 semanas.Aumentos significativos en los niveles séricos de ALB a las cuatro semanas (2,95 g/dl);sin embargo, no se observaron diferencias significativas en los niveles séricos de ALB entre las 8 semanas (2,73 g/dl) y el valor inicial (2,76 g/dl).
Los niveles séricos de GLO aumentaron en los peces alimentados con una dieta que contenía silimarina en comparación con los valores iniciales.Los niveles de alfa GLO (1,03 g/dl) y beta GLO (0,81 g/dl) aumentaron significativamente a las 6 semanas en comparación con el valor inicial (0,64 g/d y 0,46 g/dl, respectivamente).Los niveles de gamma GLO aumentaron significativamente a las cuatro semanas en comparación con el valor inicial (4 semanas, 0,4 g/dl frente al valor inicial, 0,62 g/dl; Tabla 2).
En tilapia del Nilo alimentada con una dieta que contenía silimarina, los niveles hepáticos de GPx y CAT alcanzaron un nivel máximo a las cuatro semanas (GPx, 5,3 U/mg; CAT, 2,99 U/mg) en comparación con el valor inicial (GPx, 2,29 U/mg; CAT , 0,61 U/mg) y luego disminuyó a las ocho semanas (GPx, 2,33 U/mg; CAT, 1,12 U/mg), como se muestra en la Tabla 3.
Los niveles de citocinas (IL-1β, TNF-α e IL-10) se alteraron en los tejidos hepáticos de tilapia del Nilo alimentadas con una dieta que contenía silimarina.Los niveles de citocinas proinflamatorias aumentaron significativamente a las dos semanas (IL-1β, 4,87 pg/mg; TNF-α, 3,47 pg/mg) en comparación con el valor inicial (IL-1β, 2,48 pg/mg; TNF-α, 1,52 pg/mg ) y luego disminuyó a partir de entonces.Los niveles de IL-10 en los tejidos hepáticos aumentaron significativamente a las cuatro semanas (4,43 pg/mg) en comparación con el valor inicial (1,2 pg/mg) y luego disminuyeron a las ocho semanas (1,4 pg/mg; Fig. 3).
Niveles de citocinas en los tejidos hepáticos de los peces experimentales.Letras diferentes indican diferencias significativas entre valores en P ≤ 0,05.Sil-0, grupo control;Sil-2, grupo alimentado con una dieta que contenía silimarina durante 2 semanas;Sil-4, 4 semanas;Sil-6, 6 semanas;Sil-8, 8 semanas;IL, interleucina;TNF, factor de necrosis tumoral.
Signos infecciosos y exámenes post-mortem, la tilapia del Nilo infectada con A. hydrophila desarrolló múltiples petequias hemorrágicas, úlceras hemorrágicas y ojos saltones (Figs. 4 y 5).Los exámenes post mortem revelaron signos de septicemia (Figs. 6 y 7) como esplenomegalia y tejido hepático de color amarillo o marrón.Algunos peces tenían intestinos vacíos (Fig. 6), mientras que otros tenían intestinos llenos (Fig. 7).
Oreochromis nioticus con úlceras hemorrágicas (flecha A) y popeye (flecha B).
Oreochromis nioticus con popeye leve (flecha A) y múltiples petequias hemorrágicas (flecha B).
Oreochromis nioticus con intestino vacío (flecha A), vesícula biliar distendida (flecha B), esplenomegalia (flecha C), hígado de color amarillo (flecha D) y popeye leve (flecha E).
Oreochromis nioticus con ojo pope (flecha A), intestino lleno (flecha B), esplenomegalia (flecha C) e hígado de color marrón (flecha D).
Entre O. nioticus infectado con A. hydrophila, los peces alimentados con una dieta que contenía silimarina tuvieron una mortalidad más baja que los controles, y la suplementación con silimarina proporcionó un nivel de protección del 25% a las seis semanas.El tratamiento con oxitetraciclina disminuyó la RM al 70% en comparación con el 80% en los controles.Además, el tratamiento con oxitetraciclina dio como resultado un nivel de protección relativa (RPL) del 37,5 % después de seis semanas de suplementación con silimarina, como se muestra en la Tabla 4.
Después de dos semanas de suplementación con silimarina, no hubo cambios en el tejido hepático de los criterios de tilapia del Nilo (Fig. 8A), pero después de cuatro semanas de suplementación, el tejido hepático reveló escasos cuerpos hialinos y zonas focales de degeneración de hepatocitos (Fig. 8B). .Después de seis y ocho semanas de suplementación con silimarina, no se observaron cuerpos hialinos ni áreas degeneradas (Fig. 8C,D).
El hígado de Sil-2 mostró criterios de tejido hepático de tilapia normales (A), el hígado de Sil-2 mostró una detección de cuerpos hialinos significativamente escasa y áreas focales de degeneración de hepatocitos (B).En el hígado de Sil-6 (C) y Sil-8 (D) no se pudieron detectar cuerpos hialinos ni áreas necróticas focales.Mano E × 400.
A. hydrophila demostró infección septicémica, desarrollo de trombos intravasculares y hemólisis después de dos semanas de suplementación con silimarina seguida de exposición (Fig. 9A).Se mostraron cuerpos hialinos y las células pancreáticas mostraron una importante vacuolación e incluso necrosis (Fig. 9B), además de focos necróticos (Fig. 9C).En el momento del desafío después de cuatro semanas de suplementación con silimarina, se pudo detectar hemólisis intravascular con una alta incidencia de formación de cuerpos hialinos (Fig. 9D).Con la suplementación con silimarina durante seis semanas seguida de la provocación, no se pudo detectar hemólisis intravascular ni trombos (Fig. 10A), mientras que se detectaron múltiples áreas de lisis de hepatocitos (Fig. 10B).La exposición después de la suplementación con silimarina durante 8 semanas reveló una alta incidencia de aparición de áreas de lisis, mientras tanto, no se pudo detectar hemólisis intravascular ni trombos (Fig. 10C,D).La estimación de protección de la suplementación con silimarina no mostró ningún efecto a las dos y cuatro semanas.En períodos de seis y ocho semanas, se inhibió el efecto intravascular de la infección por A. hydrophila (trombos y hemólisis), mientras que el efecto degenerativo celular no pudo mejorarse.
El hígado de Sil-2/Challenge mostró formación de trombos intravasculares (A) y hemólisis con escaso número de cuerpos hialinos (flechas), hay marcada vacuolación y necrosis de células pancreáticas (B), además de focos de necrosis y mononucleares. infiltración de células (C).El hígado de Sil-4/Challenge (D) mostró hemólisis intravascular con alta incidencia de formación de cuerpos hialinos.Mano E × 400.
En el hígado de Sil-6/Challenge no se pudo detectar hemólisis intravascular ni trombos (A), mientras que se detectaron múltiples áreas de lisis de hepatocitos (B).Hígado de Sil-8/Challenge alta incidencia de áreas líticas (C, D).H y E × 400.
En comparación con el grupo de control, la tilapia del Nilo alimentada con una dieta que contenía silimarina tuvo una mayor tasa de supervivencia después de dos semanas (95%) hasta el final del período experimental (ocho semanas).Estos resultados demuestran que los peces alimentados con una dieta suplementada con diferentes dosis de silimarina tuvieron una supervivencia significativamente mayor en comparación con los peces alimentados con el control45.
En el presente estudio, la tilapia del Nilo alimentada con una dieta que contenía silimarina tuvo mejoras en los índices sanguíneos después de cuatro semanas (RBC, 6,45 × 103; WBC, 49,27 × 103; Hb, 14,13 g/dl; PCV, 45,57%) en comparación con el valor inicial.Los valores fueron comparables a los del grupo de control en otros momentos.De manera similar a nuestros hallazgos, se ha informado que la tilapia del Nilo alimentada con una dieta suplementada con silimarina durante 45 días tiene niveles más altos de glóbulos rojos en comparación con los peces alimentados con una dieta de control.Se observó un aumento en el recuento de glóbulos blancos en Oncorhynchus mykiss el día 15 de alimentación con una dieta de silimarina de 0,1 g/kg, con niveles más altos de glóbulos rojos en los días 15 y 30 en peces alimentados con una dieta de silimarina de 0,8 o 0,1 g/kg en comparación con los controles46.Por el contrario, los índices sanguíneos, incluidos WBC, Hb y PCV, fueron similares entre los peces alimentados con silimarina en la dieta y las dietas de control23.Estas diferencias entre los resultados del presente estudio y los estudios previos pueden atribuirse a la mayor duración de la alimentación con dietas suplementadas con silimarina, ya que los índices sanguíneos fueron comparables a los niveles iniciales después de 6 semanas de alimentación con una dieta que contenía silimarina en el presente estudio.
El hígado es el principal órgano responsable del metabolismo (biotransformación y desintoxicación) de sustancias tóxicas, incluidas toxinas microbianas, virus, metales pesados, contaminantes acuáticos, pesticidas y fármacos quimioterapéuticos que pueden causar daño a los órganos47,48.Después de cuatro semanas de suplementación con silimarina, los niveles séricos de ALT disminuyeron significativamente en comparación con los peces alimentados con una dieta de control, mientras que la AST y ALK séricas fueron comparables entre los peces alimentados con una dieta que contenía silimarina y la dieta de control durante todo el período experimental.Además, los niveles séricos de TG y CH no se vieron afectados por las dietas que contenían silimarina;sin embargo, los niveles séricos de HDL aumentaron significativamente en los peces alimentados con una dieta que contenía silimarina en comparación con los peces alimentados con la dieta de control.Un estudio previo informó una disminución de los niveles séricos de AST y ALT en tilapia del Nilo alimentada con una dieta con mayor contenido de S. marianum, con niveles séricos de AST y ALT más bajos en tilapia del Nilo alimentada con una dieta suplementada con 10 g/kg de alimento para peces45.Estas disminuciones en los niveles séricos de AST y ALT pueden ser atribuibles a la fuerte actividad antioxidante de la silimarina que aumenta los niveles intracelulares de glutatión, aumentando así la eliminación de radicales libres y la inhibición de la peroxidación lipídica.Estos efectos pueden proteger las membranas celulares y, en última instancia, impedir la liberación de enzimas hepáticas al plasma circulante.Además, las propiedades hepatoprotectoras de la silimarina pueden impedir el transporte de xenobióticos a través de la membrana celular9,49,50.
En general, se considera que los peces con niveles séricos más altos de TP, ALB y globulina tienen respuestas inmunes innatas más sólidas51.Después de cuatro semanas de suplementación con silimarina.Las proteínas séricas aumentaron significativamente en comparación con los valores iniciales.Además, los niveles séricos de gamma GLO aumentaron en los peces alimentados con una dieta que contenía silimarina en comparación con los peces alimentados con la dieta de control.De manera similar, se han informado aumentos significativos en los niveles de proteína plasmática total en truchas arco iris alimentadas con dietas que contienen silimarina en dosis de 100 y 800 mg/kg en comparación con el grupo de control52.Los niveles séricos de ALB, GLO y TP en tilapia del Nilo se vieron afectados por dietas que contenían semillas de S. marianum, con un contenido de TP y GLO notablemente mayor en peces alimentados con dietas que contenían semillas de S. marianum a 7,5 o 10 g/kg de dieta en comparación con otras dietas. .Además, los niveles séricos de ALB fueron significativamente mayores en peces alimentados con dietas suplementadas con semillas de S. marianum45.Por el contrario, no se observaron diferencias en los niveles séricos de TP, niveles de inmunoglobulinas, títulos de aglutinación o actividad antimicrobiana entre la tilapia del Nilo alimentada con una dieta suplementada con silimarina y la tilapia alimentada con una dieta de control23.
El uso de hierbas naturales o sus extractos como aditivos alimentarios es beneficioso para el crecimiento de los peces debido a sus propiedades antioxidantes, promotoras del crecimiento, estimulantes del apetito e inmunoestimulantes.Este impacto se atribuye a la presencia de componentes bioactivos que incluyen flavonoides, fenólicos, aceites esenciales y pigmentos7,53,54.La superóxido dismutasa (SOD) y la catalasa (CAT) son biomarcadores importantes de la capacidad antioxidante de las células y se utilizan con frecuencia como índices inmunológicos no específicos en peces55.En este trabajo, los niveles hepáticos de GPx y CAT, enzimas antioxidantes, aumentaron después de cuatro semanas de alimentación con silimarina en la dieta y luego regresaron a los niveles iniciales.Un estudio anterior informó que las actividades de CAT, GST y SOD eran comparables entre la tilapia del Nilo alimentada con una dieta que contenía silimarina durante 6 semanas en comparación con los peces alimentados con una dieta de control23.La suplementación con silimarina en forma de semillas de S. marianum mejoró la actividad antioxidante en los tejidos hepáticos y tuvo un impacto directo en las células inmunes56.Además, la tilapia del Nilo alimentada con una dieta que contenía S. marianum en dosis de 7,5 o 10 g/kg tuvo una mayor actividad de SOD en comparación con los peces alimentados con otras dietas, con una tendencia hacia un aumento de la actividad CAT en los peces que recibieron una dieta que contenía semillas de S. marianum45.Estos resultados pueden explicarse por los hallazgos de estudios previos9,47,57 que demuestran que la silimarina tiene propiedades citoprotectoras debido a sus efectos antioxidantes y eliminadores de radicales libres; estos autores postularon que el estrés causa la formación de especies reactivas de oxígeno (ROS) en los tejidos de los órganos que conducen a la producción de lípidos. peroxidación de las membranas celulares y modificación de los transportadores celulares, glicoproteínas, receptores estrogénicos y receptores nucleares, ya que se cree que la suplementación con silimarina protege contra estos impactos nocivos de las ROS.
Los niveles de IL-1β, TNF-α e IL-10 aumentaron en los tejidos hepáticos de tilapia del Nilo alimentadas con silimarina en la dieta en el presente estudio;sin embargo, los niveles habían vuelto a los niveles iniciales a las ocho semanas.Se informó que la silimarina en la dieta aumenta la expresión de TNF-α, óxido nítrico sintasa (iNOS) e interleucinas (IL-1β e IL-6) de manera dosis dependiente en ratas; además, la silimarina en dosis de hasta 10 mg/ kg podría suprimir la función de los leucocitos, y se ha descubierto que dosis más altas, entre 50 y 250 mg/kg, estimulan los procesos inflamatorios10.
La tilapia del Nilo infectada con A. hydrophila y alimentada con una dieta que contenía silimarina tuvo una mortalidad más baja en comparación con los peces de control, proporcionando un nivel de protección del 25%.En consecuencia, se informó que el 28% de la tilapia del Nilo alimentada con una dieta suplementada con silimarina sobrevivió a la estreptococosis, mientras que todos los peces alimentados con una dieta de control murieron a las 192 h23.De manera similar, la rutina, un flavonoide dietético, tuvo efectos hepatoprotectores en el bagre plateado tratado con oxitetraciclina, con reducción del estrés oxidativo y la apoptosis58.La tilapia del Nilo alimentada con dietas que contenían Moringa oliefra, un flavonoide, estuvo protegida contra el estrés oxidativo en los tejidos hepáticos inducido por el tratamiento con oxitetraciclina18.
El tratamiento con oxitetraciclina disminuyó la mortalidad en el presente estudio.Además, el tratamiento con oxitetraciclina después de seis semanas de alimentación con una dieta suplementada con silimarina proporcionó un RPL del 37,5% en comparación con el 12,5% en los peces alimentados con una dieta de control.La oxitetraciclina es un agente terapéutico aprobado para uso en acuicultura59,60,61 y la administración oral es la vía más común de administración de antibióticos en la acuicultura, lo que aumenta el riesgo de contaminación ambiental62.
Este estudio ha demostrado que la provisión de una dieta suplementada con silimarina podría reducir el aumento de las actividades antioxidantes e inmunes causadas por la abstinencia de oxitetraciclina.En consecuencia, la administración oral de oxitetraciclina a una dosis de 80 mg/kg de biomasa/día durante 10 días consecutivos redujo la capacidad antioxidante del hígado y los tejidos musculares y redujo la expresión de TNFα e IL-1 en los tejidos hepáticos, lo que indica que la oxitetraciclina compromete la capacidad innata. inmunidad de O. niloticus63.Estos autores postularon que el cese del tratamiento con oxitetraciclina restauró parcialmente la expresión de IL-1β.Asimismo, se ha demostrado que dosis bajas de doxiciclina regulan negativamente las citoquinas proinflamatorias, incluidas TNF-α e IL-1β, en múltiples modelos64.Además, se ha informado de una tendencia hacia una disminución en la expresión renal de IL-1β en dorada (Sparus aurata) después de la administración de oxitetraciclina a 4 u 8 g/kg de alimento durante 21 días65.
En nuestro estudio, la suplementación con silimarina podría mantener el tejido hepático sano en la tilapia del Nilo.Mientras que algunos autores detectaron algunos efectos inconvenientes de la suplementación con silimarina en forma de vacuolización y necrosis hepática66,67, por otro lado registraron la mejora de la esteatosis hepática mediante la suplementación con silimarina.En este estudio, la infección por A. hydrophila resultó en cambios degenerativos hepáticos, que previamente se registraron en forma de necrosis68, en asociación con infiltraciones de células mononucleares69,70.Mientras que algunos autores71 detectaron gránulos de pigmento de hemosiderina en los tejidos de peces infectados, nuestro estudio registró los cambios hemolíticos más tempranos en forma de hemólisis sanguínea intravascular.Estos cambios se atribuyeron a las toxinas bacterianas y productos extracelulares como la hemolisina de Aeromonas72,73.En el presente estudio, la suplementación con silimarina podría mejorar el efecto intravascular de la infección por A. hydrophila; sin embargo, no se pudo mejorar el efecto degenerativo celular.Para inducir un papel eficaz, la silimarina debe administrarse en las primeras etapas de la vida74.De acuerdo con ello, la silimarina con sus flavonolignanos, flavonoides (taxifolina, quercetina) y moléculas polifenólicas47 tiene un efecto hepatoprotector mediado por su efecto captador de radicales libres con modulación de enzimas involucradas en el daño celular y la cirrosis74.En general, se podría resumir el efecto hepatoprotector de la silimarina;como antiinflamatorio, antioxidante, antiproliferativo, antilipidémico, antifibrótico, regulación de la expresión nuclear, estabilización de la membrana mitocondrial, preservación de la bioenergética mitocondrial hepática y disminución de la elevación de AST y ALT en suero75,76.
La suplementación con silimarina disminuye los niveles séricos de enzimas hepáticas, colesterol unido a lipoproteínas de baja densidad y colesterol y aumenta significativamente los niveles hepáticos de glutatión peroxidasa y catalasa en la tilapia del Nilo.Además, los niveles séricos de TP y los niveles circulantes de IL-1β y TNF-α en peces aumentaron, mientras que los niveles séricos de IL-10 disminuyeron en tilapia alimentada con una dieta que contenía silimarina.Finalmente, el tratamiento con oxitetraciclina proporcionó una RPL del 37,5% contra A. hydrophila en tilapia Nila alimentada con una dieta suplementada con silimarina.
Los datos están disponibles previa solicitud al autor correspondiente.
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Departamento de Enfermedades de los Peces, Instituto de Investigación en Salud Animal AHRI, Centro de Investigación Agrícola ARC, Kafrelsheikh, 12619, Egipto
Unidad Sakha, Laboratorio Central de Investigación en Acuicultura, Centro de Investigación Agrícola ARC, Kafrelsheikh, Egipto
Departamento de Patología, Instituto de Investigación en Salud Animal AHRI, Centro de Investigación Agrícola ARC, Dokki, 12619, Egipto
Departamento de Farmacología, Instituto de Investigación en Salud Animal AHRI, Centro de Investigación Agrícola ARC, Benha, 12619, Egipto
Departamento de Enfermedades de los Peces, Instituto de Investigación en Salud Animal AHRI, Centro de Investigación Agrícola ARC, Dokki, 12619, Egipto
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Todos los autores contribuyeron por igual a este trabajo.Todos los autores analizaron e interpretaron los datos relacionados con la expresión genética y las enzimas.Todos los autores realizaron el estudio experimental y fueron importantes contribuyentes a la redacción del manuscrito.Todos los autores leyeron, revisaron y aprobaron el manuscrito final.
Correspondencia a Ahmed H. Sherif.
Los autores declaran no tener conflictos de intereses.
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Sherif, AH, Toulan, AE, El-kalamwi, N. et al.La silimarina mejora la respuesta al tratamiento con oxitetraciclina en Oreochromis niloticus infectado experimentalmente con Aeromonas hydrophila.Representante científico 13, 16235 (2023).https://doi.org/10.1038/s41598-023-43270-z
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-023-43270-z
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Investigación de oligoelementos biológicos (2023)
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Informes científicos (Representante científico) ISSN 2045-2322 (en línea)
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