Effects of the Herbicide Atrazine on Crustacean Reproduction: Mini-Review

Atrazine, one of the most intensively applied herbicides worldwide, is commonly found in several water bodies, affecting the associated fauna. Autochthon crustacean species have been relatively less studied, compared to vertebrate species, particularly concerning reproductive success. In this mini-review, we summarize the relevant information about the effects of atrazine exposure on the main reproductive aspects of crustaceans. One of these effects is related to the inhibition of ovarian growth. In this respect, a diminished vitellogenin content was found in the ovary of crabs exposed to atrazine during the entire period of ovarian growth, in correlation with a reduced oocyte size and a delay of ovarian maturation. Similar results were observed in crayfish. Atrazine was also able to affect the reproductive process, acting as an endocrine disruptor. In this sense, this herbicide was suspected to affect the secretion of some neurohormones involved in the gonadal growth, as well as to alter the circulating levels of steroid hormones which promote the synthesis of vitellogenin for ovarian growth. Moreover, atrazine induced sexual differentiation in juvenile crayfish toward a higher proportion of females, while it produced an increment of males in daphnids. Another aspect affected by this herbicide was the reduction of offspring production, as well as several embryonic abnormalities; genotoxic effects have been also reported in crayfish. Finally, some metabolic imbalances, such as reduction in energy reserves, have been observed in some species, together with oxidative stress and histopathological effects.Fil: Silveyra, Gabriela Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Medesani, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Rodriguez, Enrique Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentin

Survival, growth, and physiological responses of advanced juvenile freshwater crayfish (Cherax quadricarinatus), reared at low temperature and high salinities

The effects of stress caused by low temperature, high salinities, and a combination of both low temperatures and high salinities were evaluated in advanced (~. 5. g) juvenile freshwater crayfish (Cherax quadricarinatus). Ten animals were weighed and assigned to each of the following combination of two temperature and three salinity treatments: 27 °C (optimum for this species) or 20 °C and 0, 5, and 10. g/L salt concentrations. After 30. days in each treatment, oxygen consumption and weight were recorded, together with hemolymph levels of glucose, sodium, potassium, and free amino acids (FAA). Glycogen level was determined in hepatopancreas and abdominal muscle, while FAA levels were measured in abdominal muscle and hemolymph. A significant decrease of weight gain was seen at the combination of 20 °C and 10. g/L salinity. A marked hyperglycemia was seen at the lower temperature, at any salinity tested. At the same temperature, there was a concomitant decrease of glycogen, in both hepatopancreas and muscle. Both sodium and potassium hemolymphatic levels significantly increased with increasing salinity, but only at 20 °C. No changes were seen in hemolymphatic FAA levels, but they increased in abdominal muscle at higher salinities, in correspondence with the sodium hemolymphatic increase, in order to regulate cellular osmolarity. Although advanced juveniles of C. quadricarinatus did not exhibit reduced survival or growth at 20 °C or 10. g/L salinity, the combination of relatively low temperature and high salinity significantly reduces growth, suggesting that the combination of these two factors is a stressful condition for these crayfish juveniles.Fil: Prymaczok, Natalia Cecilia. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria; ArgentinaFil: Chaulet, Anouk. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria; ArgentinaFil: Medesani, Daniel Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria; ArgentinaFil: Rodriguez, Enrique Marcelo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria; Argentin

Interference of an atrazine commercial formulation with the endocrine control of ovarian growth exerted by the eyestalks

Atrazine is currently one of the most used herbicides worldwide. We tested the possible effect of the widely used herbicide atrazine on the endocrine control of ovarian growth exerted by the neurohormones secreted at the eyestalk of the estuarine crab Neohelice granulata. For this, both in vivo and in vitro assays were carried out. The in vivo assay comprised the exposure for 1 month to 3 mg/L of a commercial formulation containing 90% of atrazine as active ingredient (Gesaprim 90 WDG®, Syngenta) on three categories of females: intact, ablated of one eyestalk, and ablated of both eyestalks. At the end of the assay, only the intact females showed a significant (p < 0.05) decrease in both content of vitellogenic ovarian proteins and proportion of vitellogenic oocytes, compared to a concurrent control. The results of the in vitro incubation of ovarian pieces with the eventual addition to the incubation medium of eyestalk tissue and/or atrazine at 3 mg/L showed a significant (p < 0.05) decrease in the proportion of vitellogenic oocytes only when atrazine and eyestalk tissue were added. Taken together, these results strongly suggest that the assayed atrazine formulation may act as an endocrine disruptor at the eyestalk level, by altering the normal secretion of some eyestalk hormone, therefore inhibiting ovarian growth.Fil: Silveyra, Gabriela Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Canosa, Ivana Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Zanitti, Marina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Rodriguez, Enrique Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Medesani, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentin

Efectos de metales pesados sobre la síntesis y secreción hormonal en el cangrejo de estuario Chasmagnathus granulatus, DANA 1851 (Decapoda, Varunidae)

En este trabajo se evaluó en el cangrejo de estuario Chasmagnathus granulatus el posible efecto de los metales pesados cadmio y cobre, a concentraciones subletales, sobre el control hormonal de la glucemia y de la reproducción. La exposición crónica de cangrejos intactos a ambos metales, provocó un severo y significativo descenso de la glucemia. Se observó una tipica relación dosis-respuesta al exponer estos animales a diferentes concentraciones de cadmio y cobre, con una mayor sensibilidad a este último metal. El bajo nivel de glucosa detectado en los animales intactos expuestos, fue similar al registrado en animales ablacionados de sus pedúnculos oculares, lo cuál está indicando un posible efecto inhibitorio de ambos metales sobre la secreción y/o sintesis de la hormona hiperglucemiante, CHH, que se produce y secreta en tales pedúnculos. La ausencia de diferencias entre los animales ablacionados controles (sin metal) y ablacionados expuestos a cada metal, está indicando por otra parte que no existe un efecto directo de los tóxicos sobre el nivel basal de glucosa (no regulado por CHH peduncular). Cuando el extracto de pedúnculo ocular de cangrejos previamente expuestos a cadmio o cobre se inyectó en animales intactos, provocó un incremento significativo de la glucemia similar al que provocó la inyección de extractos de animales controles, indicando que no existe un efecto de los tóxicos sobre el contenido de CHH en los pedúnculos oculares, lo que sugiere a su vez que la síntesis hormonal no se veria afectada. Por otra parte, la inyección de CHH purificada de Cancer pagurus, sobre animales intactos expuestos crónicamente a los tóxicos, provocó la reversión del efecto hipoglucémico causado por los metales. Los animales expuestos a cadmio alcanzaron un nivel de glucemia elevado y similar al registrado en cangrejos inyectados con CHH pero no expuestos, demostrando que éste metal no interfiere con la interacción hormona-receptor y/o la transducción de la señal hormonal en los tejidos blanco. Los animales expuestos a cobre incrementaron también la glucemia pero alcanzando un nivel similar al medido en cangrejos no expuestos inyectados con solución salina, lo cuál indica que el cobre afectaría en alguna medida la interacción hormona-receptor, y/o algún paso en la transducción de la señal hormonal máxima. En consecuencia, los resultados obtenidos en esta primera parte de la Tesis apoyan la Hipótesis de que la hipoglucemia observada en animales intactos por exposición a los metales estudiados, se debe a una inhibición que esos metales ejercen sobre la secreción de CHH por parte del centro neuroendocrino ubicado en los pedúnculos oculares, sumado, para el caso de cobre en particular, a una interferencia con los efectos hormonales a nivel de órganos blanco. Con respecto a los ensayos sobre el control de la reproducción, se realizaron ensayos in vivo (14 días) e in vitro (24 horas), con hembras adultas de C. granulatus. En los ensayos in vivo, no se observaron cambios significativos en el indice gonadosomático (IG) de hembras intactas de sus pedúnculos oculares expuestas a cadmio o cobre, mientras que ambos metales provocaron un descenso significativo en el IG de los cangrejos ablacionados. En función de estos resultados, pusimos a prueba la Hipótesis de que esos metales estén interfiriendo con la via estimuladora extrapeduncular del crecimiento gonadal. Para esto, se realizaron ensayos in vitro coincubando ovario con ganglio torácico, fuente de la hormona estimuladora gonadal; como resultado, no se detectaron diferencias entre los grupos control y expuestos a los metales pesados. Sin embargo, cuando el ovario fue incubado con metil farnesoato o l7-hidroxiprogesterona, ambas hormonas estimuladoras del crecimiento gonadal, la incorporación de leucina tritiada fue significativamente menor en los grupos expuestos, corroborando la Hipótesis planteada en términos de una interferencia de cadmio y cobre con los mecanismos de transducción de tales hormonas estimulatorias a nivel gonadal. Por otro lado, ovarios coincubados con tejido peduncular y expuestos a ambos metales pesados, mostraron una incorporación de leucina tritiada significativamente mayor que en los controles (ovario y pedúnculos, pero sin metales en el medio de incubación), sugiriendo un efecto inhibitorio de los tóxicos ensayados sobre la secreción de la hormona inhibidora gonadal (GIH) desde los pedúnculos oculares. La interferencia de cadmio y cobre con los mecanismos de transducción de GIH a nivel ovárico fue descartada como hipótesis alternativa, ya que el agregado de extracto de pedúnculo ocular al medio de incubación fue capaz de revertir por completo el efecto causado por cada tóxico. Por último, el conjunto de resultados obtenidos in vitro con ambos metales, i.e., interferencia con el efecto de hormonas estimulantes (metil famesoato y l7-hidroxiprogesterona) e inhibición de la secreción de la hormona inhibibora GIH, permiten explicar el similar crecimiento gonadal observado en animales intactos, entre controles y expuestos a los metales

Efectos del plaguicida paratión sobre parámetros hemolinfáticos y mecanismos homeostáticos en el cangrejo de estuario Chasmagnathus granulata (Decapoda, Brachyura

Se investigó, en el cangrejo de estuario Chasmagnathus granulata, el efecto del paratión sobre una serie de parámetros hemolinfáticos tales como el pH, presiones parciales de gases, metabolitos orgánicos e iones, así como sobre determinados mecanismos homeostáticos tales como los ajustes de las frecuencias cardíaca y ventilatoria. Se observó una significativa acidosis plasmática, asociada a una componente tanto respiratoria (aumento de la pCOz) como metabólica (incremento en la concentración de lactato). Mientras que la hipercapnia podría estar relacionada con daños histopatológicos en el epitelio branquial causados por el paratión, la lacticidemia parece relacionarse con la elevada demanda energética posiblemente causada por el paratión como estresante. En animales normales (controles) se observó luego de Ia emersión un descenso significativo de las frecuencias cardíaca y ventilatoria, que retornaron a sus niveles iniciales durante Ia reinmersión. Tanto en las etapas de inmersión como en la emersión, el paratión no presentó ningún efecto sobre la frecuencia ventilatoria. Sí se observó un descenso significativo de la frecuencia cardíaca de los animales expuestos al paratión durante las fases de inmersión y reinmersión. Tal efecto del paratión probablemente se ejerza directamente sobre los componentes nerviosos que regulan la frecuencia cardíaca, como ser el ganglio torácico y/o el órgano pericárdico, y no mediante una vía indirecta que implique cambios en el pH, pCOz u otros metabolitos, ya que éstos parámetros permanecieron constantes a la concentración utilizada en el experimento correspondiente.Fil: Medesani, Daniel Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Efectos de metales pesados sobre la síntesis y secreción hormonal en el cangrejo de estuario Chasmagnathus granulatus, DANA 1851 (Decapoda, Varunidae)

En este trabajo se evaluó en el cangrejo de estuario Chasmagnathus granulatus el posible efecto de losmetales pesados cadmio y cobre, a concentraciones subletales, sobre el control hormonal de la glucemia y dela reproducción. La exposición crónica de cangrejos intactos a ambos metales, provocó un severo y significativodescenso de la glucemia. Se observó una tipica relación dosis-respuesta al exponer estos animales adiferentes concentraciones de cadmio y cobre, con una mayor sensibilidad a este último metal. El bajo nivelde glucosa detectado en los animales intactos expuestos, fue similar al registrado en animales ablacionadosde sus pedúnculos oculares, lo cuál está indicando un posible efecto inhibitorio de ambos metales sobre lasecreción y/o sintesis de la hormona hiperglucemiante, CHH, que se produce y secreta en tales pedúnculos. La ausencia de diferencias entre los animales ablacionados controles (sin metal) y ablacionados expuestos acada metal, está indicando por otra parte que no existe un efecto directo de los tóxicos sobre el nivel basal deglucosa (no regulado por CHH peduncular). Cuando el extracto de pedúnculo ocular de cangrejospreviamente expuestos a cadmio o cobre se inyectó en animales intactos, provocó un incrementosignificativo de la glucemia similar al que provocó la inyección de extractos de animales controles,indicando que no existe un efecto de los tóxicos sobre el contenido de CHH en los pedúnculos oculares, loque sugiere a su vez que la síntesis hormonal no se veria afectada. Por otra parte, la inyección de CHHpurificada de Cancer pagurus, sobre animales intactos expuestos crónicamente a los tóxicos, provocó lareversión del efecto hipoglucémico causado por los metales. Los animales expuestos a cadmio alcanzaron unnivel de glucemia elevado y similar al registrado en cangrejos inyectados con CHH pero no expuestos,demostrando que éste metal no interfiere con la interacción hormona-receptor y/o la transducción de la señalhormonal en los tejidos blanco. Los animales expuestos a cobre incrementaron también la glucemia peroalcanzando un nivel similar al medido en cangrejos no expuestos inyectados con solución salina, lo cuálindica que el cobre afectaría en alguna medida la interacción hormona-receptor, y/o algún paso en latransducción de la señal hormonal máxima. En consecuencia, los resultados obtenidos en esta primera partede la Tesis apoyan la Hipótesis de que la hipoglucemia observada en animales intactos por exposición a losmetales estudiados, se debe a una inhibición que esos metales ejercen sobre la secreción de CHH por partedel centro neuroendocrino ubicado en los pedúnculos oculares, sumado, para el caso de cobre en particular, auna interferencia con los efectos hormonales a nivel de órganos blanco. Con respecto a los ensayos sobre el control de la reproducción, se realizaron ensayos in vivo (14 días) ein vitro (24 horas), con hembras adultas de C. granulatus. En los ensayos in vivo, no se observaron cambiossignificativos en el indice gonadosomático (IG) de hembras intactas de sus pedúnculos oculares expuestas acadmio o cobre, mientras que ambos metales provocaron un descenso significativo en el IG de los cangrejosablacionados. En función de estos resultados, pusimos a prueba la Hipótesis de que esos metales esténinterfiriendo con la via estimuladora extrapeduncular del crecimiento gonadal. Para esto, se realizaronensayos in vitro coincubando ovario con ganglio torácico, fuente de la hormona estimuladora gonadal; comoresultado, no se detectaron diferencias entre los grupos control y expuestos a los metales pesados. Sinembargo, cuando el ovario fue incubado con metil farnesoato o l7-hidroxiprogesterona, ambas hormonasestimuladoras del crecimiento gonadal, la incorporación de leucina tritiada fue significativamente menor enlos grupos expuestos, corroborando la Hipótesis planteada en términos de una interferencia de cadmio ycobre con los mecanismos de transducción de tales hormonas estimulatorias a nivel gonadal. Por otro lado,ovarios coincubados con tejido peduncular y expuestos a ambos metales pesados, mostraron unaincorporación de leucina tritiada significativamente mayor que en los controles (ovario y pedúnculos, perosin metales en el medio de incubación), sugiriendo un efecto inhibitorio de los tóxicos ensayados sobre lasecreción de la hormona inhibidora gonadal (GIH) desde los pedúnculos oculares. La interferencia de cadmioy cobre con los mecanismos de transducción de GIH a nivel ovárico fue descartada como hipótesisalternativa, ya que el agregado de extracto de pedúnculo ocular al medio de incubación fue capaz de revertirpor completo el efecto causado por cada tóxico. Por último, el conjunto de resultados obtenidos in vitro conambos metales, i.e., interferencia con el efecto de hormonas estimulantes (metil famesoato y l7-hidroxiprogesterona)e inhibición de la secreción de la hormona inhibibora GIH, permiten explicar el similarcrecimiento gonadal observado en animales intactos, entre controles y expuestos a los metales.The present study was aimed at studying the effect of chronic exposure to cadmium and cooper onhormonal control of CHH-mediated glycemia and of reproduction in the estuarine crab Chasmagnathusgranulatus. For both heavy metals assayed, the exposed male intact crabs showed a significant (p0.05) were detected in any case between control and heavy metals-exposed eyestalkless crabs, no directeffect of the assayed pollutants on basal glycemia levels (not regulated by CHH) seems to have occurred. The very significant differences (p0.05)change of the gonadosomatic index was observed in the in vivo assays with intact females exposed to HM,while eyestalk-ablated exposed females showed significantly (p<0.05) lower GSI values than their respectivecontrols. This latter result led us to consider the possibility that the HM interfered with extra-eyestalkhormones. ln this sense, no differences were noted between control and HM exposed groups after coincubatingovary with thoracic ganglion (the source of the gonad stimulating hormone). However, whenovary was incubated with methyl famesoate or l7-hydroxyprogesterone, ³H-leucine incorporation wassignificantly lower in the HM-exposed groups than in the controls, indicating a possible interference ofcadmium and copper with the transduction pathway of those hormones. On the other hand, ovaries coincubatedin vitro with eyestalk tissue (ET) and exposed to either HM, showed significantly higher ³H-leucineincorporation than did the controls, suggesting an inhibitory effect of the HM on the secretion of thegonad inhibiting hormone (GIH) from the ET. Interference by copper and cadmium with the transductionmechanisms of GIH at the ovarian level does not appear to be a viable hypothesis, because the addition ofeyestalk extracts to the incubation medium reversed the effect caused by each HM.Fil: Medesani, Daniel Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina

Effects of Glyphosate on Somatic and Ovarian Growth in the Estuarine Crab Neohelice granulata, During the Pre-Reproductive Period

Adult females of the estuarine crab Neohelice granulata were exposed during the 3-month pre-reproductive period (winter) to the herbicide glyphosate, the most used pesticide in Argentina, at three different concentrations (0.02, 0.2, and 1 mg/L, as active ingredient). At the end of the in vivo assay, the body weight gain and the ovarian growth were estimated, the last one in terms of the gonadosomatic index (GSI), the relative proportion of the different kind of oocytes, and their relative size. A decrease in the body weight gain was observed by effect of pure glyphosate, at all concentrations assayed. Although no differences in either the GSI or vitellogenic protein content of the ovary were noted between any glyphosate concentration and control, a higher proportion of reabsorbed vitellogenic oocytes was observed in the ovaries of crabs exposed to glyphosate at 1 mg/L, together with an increased area of previtellogenic oocytes. These effects were confirmed in vitro, at a glyphosate concentration of 0.2 mg/L. In fact, a higher area of previtellogenic oocytes was seen when glyphosate was added to the culture medium containing ovarian tissue, but a significant higher incidence of reabsorbed vitellogenic oocytes was seen only when eyestalk tissue was also added to the vials, suggesting that the secretion of some neurohormone involved in reabsorption is enhanced. The obtained results indicate that glyphosate is able to harm, in the studied species, both somatic and the ovarian growth.Fil: Avigliano, Luciana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Canosa, Ivana Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Medesani, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Rodriguez, Enrique Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentin

Endocrine disruption by pollutants and effects on progeny

As mentioned in Chapter 10, hormonally-regulated functions of crustaceans have been reviewed during the last years by several authors. Main endocrine-regulated processes of crustaceans involve moulting, reproduction, glycemia levels, and pigment migration, among others. Several pollutants, such as pesticides, alkylphenols, polychlorinated biphenyls, hydrocarbons, and heavy metals, can interfere with these processes, therefore acting as endocrine-disrupting compounds (ECDs) on crustaceans, as reviewed by several authors (LeBlanc 2007, Rodríguez et al. 2007, deFur et al. 1999). The hyperglycemic crustacean hormone (CHH) belongs to a highly diversified family of peptide hormones, secreted by the sinus gland at the eyestalks (Nagaraju 2011, Fingerman 1997). This hormone has been considered as the “stress hormone” of crustaceans (Chang et al. 1999). In some cases, a hyperglycemic response has been observed following exposure to cadmium (Reddy et al. 2009), but an eventual inhibition of the CHH synthesis has also been reported (Reddy et al. 1996). Hyperglycemia caused by heavy metals in shrimps also showed dependence on both the time of exposure and concentration (Lorenzon et al. 2000). An inhibition of moulting by several estrogenic compounds, as well as by testosterone, antiandrogens, antiestrogens, and some pesticides, has been reported in daphnids and copepods (LeBlanc 2007, Andersen et al. 2001, Zou and Fingerman 1997). Besides, evidence about a possible antagonism of these compounds with the transductional pathway of ecdysone at target tissues has been provided (Mu and LeBlanc 2002a). Juvenoid compounds, such as methoprene and JHIII have also inhibited moulting, perhaps interfering with the stimulating effect of the juvenoid hormone methyl farnesoate (Olmstead and LeBlanc 2001). Regarding reproduction, several estrogenic compounds, both natural and synthetic, as well as some juvenoids and ecdysteroids, have shown to exert an abnormal stimulation on several aspects of crustacean reproduction. Observed effects were mainly the abnormal development of secondary sexual characters in both sexes, and a shift to all-female or allmale broods. These effects were observed in daphnids (Dodson et al. 1999, Olmstead and LeBlanc 2000), copepods (Andersen et al. 1999), and amphipods (Brown et al. 1999, Watts et al. 2002).Fil: Rodriguez, Enrique Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Cs.exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biologia Experimental. Laboratorio de Fisiologia de Crustáceos; ArgentinaFil: Medesani, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Cs.exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biologia Experimental. Laboratorio de Fisiologia de Crustáceos; ArgentinaFil: López Greco, Laura S.. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentina. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental. Laboratorio de Biología de la Reproducción y Crecimiento de Crustáceos Decápodos; Argentin

Effects of atrazine on ovarian growth, in the estuarine crab Neohelice granulata

Atrazine, a herbicide that is intensively used in Argentina, was assayed to evaluate the alteration of reproduction in a wild species of crustaceans. Adult females of the estuarine crab Neohelice granulata were exposed to formulated atrazine during the 3-month pre-reproductive period. Three atrazine concentrations (0.03, 0.3 and 3 mg/L) were assayed, together with a water dilution control. At the end of the exposure period, several variables concerning the energetic status of animals were measured, such as weight gain, glycemia, and energy reserves in both muscle and hepatopancreas. The gonadosomatic index (GSI) was also determined, as well as the proportion and relative area of each oocyte type in histological sections. Besides, the total content of vitellogenin proteins (Vg) in both ovary and hepatopancreas was measured. A significant (p < 0.05) decrease of glycogen content was observed in muscle, while a significant (p < 0.05) lower area of both previtellogenic and vitellogenic oocytes was verified in the ovary by effect of atrazine, in correspondence with a Vg content significantly (p < 0.05) diminished in the ovary and augmented in the hepatopancreas. Besides, a higher proportion of previtellogenic oocytes were seen by effect of atrazine. Taken together, these results indicate a clear reduction and delay in the ovarian growth of the studied species, during the period at which the ovary normally grows up prior to spawning. On the other hand, a decrease of Vg content was observed at 0.3 and 3 mg/L of atrazine after 24-h in vitro assays carried out with ovarian explants, providing additional evidence about the inhibitory role of this herbicide on the ovarian growth. These results encourage future research on deleterious effects of atrazine on crustacean reproduction.Fil: Silveyra, Gabriela Romina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Canosa, Ivana Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Rodriguez, Enrique Marcelo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; ArgentinaFil: Medesani, Daniel Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Ciudad Universitaria. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Instituto de Biodiversidad y Biología Experimental y Aplicada; Argentin

In vitro effects of both dopaminergic and enkephalinergic antagonists on the ovarian growth of Cherax quadricarinatus (Decapoda, Parastacidae), at different periods of the reproductive cycle

The in vitro effect of both spiperone (dopaminergic antagonist) and naloxone (enkephalinergic antagonist), was assayed on small pieces of ovary dissected from C. quadricarinatus females, with the eventual addition of some neuroendocrine organs, such as thoracic ganglion or eyestalk tissue. The incorporation of tritiated leucine by the ovary was measured in order to estimate the ovarian growth. During the post-reproductive period, both mentioned antagonists were able to significantly stimulate the ovary in the presence of thoracic ganglion, but did not produce any significant effect in the preparation containing ovary and eyestalk tissue, or only ovary. No significant effects of the assayed antagonists were noted during the pre-reproductive period. These results were in accordance with previous models describing the neuroendocrine control of crustacean reproduction, and represent new findings about the hormonal context in different periods of the reproductive cycle of crayfish. Besides, by means of the experimental combination of the tested antagonists with dopamine or met-enkephalin, a new model dealing with the interaction of these two neurotransmitters on the hormonal secretion of thoracic ganglion has been proposed.Fil: Cahansky, Alejandra Valeria. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Medesani, Daniel Alberto. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Chaulet, Anouk. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rodriguez, Enrique Marcelo. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales. Departamento de Biodiversidad y Biología Experimental; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentin