Evoked potentials in the Atlantic cod following putatively innocuous and putatively noxious electrical stimulation: a minimally invasive approach

Aspects of peripheral and central nociception have previously been studied through recording of somatosensory evoked potentials (SEPs) to putative noxious stimuli in specific brain regions in a few freshwater fish species. In the present study, we describe a novel, minimally invasive method for recording SEPs from the central nervous system of the Atlantic cod (Gadus morhua). Cutaneous electric stimulation of the tail in 15 fish elicited SEPs at all stimulus intensities (2, 5, 10 and 20 mA) with quantitative properties corresponding to stimulus intensity. In contrast to previous fish studies, the methodological approach used in Atlantic cod in the current study uncovered a number of additional responses that could originate from multiple brain regions. Several of these responses were specific to stimulation at the highest stimulus intensities, possibly representing qualitative differences in central processing between somatosensory and nociceptive stimuli

Identification of a sex-linked SNP marker in the salmon louse (Lepeophtheirus salmonis) using RAD sequencing

The salmon louse (Lepeophtheirus salmonis (Krøyer, 1837)) is a parasitic copepod that can, if untreated, cause considerable damage to Atlantic salmon (Salmo salar Linnaeus, 1758) and incurs significant costs to the Atlantic salmon mariculture industry. Salmon lice are gonochoristic and normally show sex ratios close to 1:1. While this observation suggests that sex determination in salmon lice is genetic, with only minor environmental influences, the mechanism of sex determination in the salmon louse is unknown. This paper describes the identification of a sex-linked Single Nucleotide Polymorphism (SNP) marker, providing the first evidence for a genetic mechanism of sex determination in the salmon louse. Restriction site-associated DNA sequencing (RAD-seq) was used to isolate SNP markers in a laboratory-maintained salmon louse strain. A total of 85 million raw Illumina 100 base paired-end reads produced 281,838 unique RAD-tags across 24 unrelated individuals. RAD marker Lsa101901 showed complete association with phenotypic sex for all individuals analysed, being heterozygous in females and homozygous in males. Using an allele-specific PCR assay for genotyping, this SNP association pattern was further confirmed for three unrelated salmon louse strains, displaying complete association with phenotypic sex in a total of 96 genotyped individuals. The marker Lsa101901 was located in the coding region of the prohibitin-2 gene, which showed a sex-dependent differential expression, with mRNA levels determined by RT-qPCR about 1.8-fold higher in adult female than adult male salmon lice. This study's observations of a novel sex-linked SNP marker are consistent with sex determination in the salmon louse being genetic and following a female heterozygous system. Marker Lsa101901 provides a tool to determine the genetic sex of salmon lice, and could be useful in the development of control strategies

Melanogenesis in visceral tissues of Salmo salar. A link between immunity and pigment production?

Melanogenesis is mostly studied in melanocytes and melanoma cells, but much less is known about other pigment cell systems. Liver, spleen, kidney, and other organs of lower vertebrates harbour a visceral pigment cell system with an embryonic origin that differs from that of melanocytes. In teleosts, melanin-containing cells occur in the reticulo-endothelial system and are mainly in the kidney and spleen. The Atlantic salmon (Salmo salar L.) is an ichthyic breeding species of considerable economic importance. The accumulation of pigments in salmon visceral organs and musculature adversely affects the quality of fish products and is a problem for the aquaculture industry. With the aim to reveal novel functions and behaviour of the salmonid extracutaneous pigment system, we investigated aspects of the melanogenic systems in the tissues of Atlantic salmon, as well as in SHK-1 cells, which is a long-term cell line derived from macrophages of the Atlantic salmon head-kidney. We demonstrate that a melanogenic system is present in SHK-1 cells, head-kidney, and spleen tissues. As teleosts lack lymph nodes and Peyer’s patches, the head-kidney and spleen are regarded as the most important secondary lymphoid organs. The detection of tyrosinase activity in lymphoid organs indicates that a link exists between the extracutaneous pigmentary system and the immune system in salmo

MELANOGENESIS IN VISCERAL TISSUES OF SALMO SALAR. A LINK BETWEEN IMMUNITY AND PIGMENT PRODUCTION?

Melanogenesis is mostly studied in melanocytes and melanoma cells, but much less is known about other pigment cell systems. Liver, spleen, kidney, and other organs of lower vertebrates harbour a visceral pigment cell system with an embryonic origin that differs from that of melanocytes distinct embryonic origin. In teleosts, melanin-containing cells occur in the reticulo-endothelial system and are mainly in the kidney and spleen. The Atlantic salmon (Salmo salar L.) is an ichthyic breeding species of considerable economic importance. The accumulation of pigments in salmon visceral organs and musculature adversely affects the quality of fish products and is a problem for the aquaculture industry. With the aim to reveal novel functions and behaviour of the salmonid extracutaneous pigment system, we investigated aspects of the melanogenic systems in the tissues of Atlantic salmon, as well as in SHK-1 cells, which is a long-term cell line derived from macrophages of the Atlantic salmon head-kidney. We demonstrate that a melanogenic system is present in SHK-1 cells, head-kidney, and spleen tissues. As teleosts lack lymph nodes and Peyer’s patches, the head-kidney and spleen are regarded as the most important secondary lymphoid organs. The detection of tyrosinase activity in lymphoid organs indicates that a link exists between the extracutaneous pigmentary system and the immune system in salmon

Endocrine Disruption and Organochlorine Pesticides

Le plus ancien récit de lutte contre la pollution remonte à une légende indienne racontant que la divinité Sing-bonga était incommodée par les émanations des fours dans lesquels les Asuras fondaient leurs métaux (1). Evidemment depuis, la problématique n–a cessé de s–accroître et la contamination de la Terre par de nombreux polluants est devenue aujourd–hui un problème majeur de notre Société. La protection de notre environnement est une question capitale qui doit être respectée malgré la pression économique actuelle et qui ne cessera de croître au cours des prochaines années même si l–identification objective et indiscutable de ce qui est essentiel – donc devant être prioritairement garanti sur la planète – est difficile à cerner (2). « Un oiseau en mauvais état ne pond pas de bons oeufs » disait un proverbe grec. Mais ce n–est qu–à partir de la seconde moitié du XXème siècle que les toxicologues ont commencé à identifier les effets qu–avaient entraînés à l–échelle mondiale les pollutions émises aux XIXème siècle sur la faune sauvage et sur le cheptel (3). L–histoire contemporaine des pesticides industriels commence vers 1874 (synthèse des organochlorés) et se poursuit tout au long de ces 2 siècles en passant par la synthèse des organophosphorés (1950), des carbamates (1970) et des pyréthroïdes (1975) (4). Le dichlorodiphényltrichloroéthane (DDT) a été synthétisé pour la première fois par un étudiant en cours de préparation de sa thèse de doctorat : Othmer Zeidler. La production, reprise par les entreprises F.Mayo puis par la Geigy Co. a d–abord intéressé l–armée, puis l–agriculture. Dès la fin de la 2ème guerre mondiale, des mises en garde furent lancées à propos des effets nocifs du produit (4). Un déclin des populations de grives, d–aigles chauves, d–orfaies et de mammifères consommateurs de poissons fut constaté à partir des années 50 et dénoncé par Rachel Carson dans son célèbre appel du « Silent Spring » de 1962. Bien qu–il soit interdit en Occident depuis les années 70, ce produit a été tellement utilisé et présente une rémanence si longue qu–une contamination ubiquitaire existe aujourd–hui encore. De plus, ce produit continue à être produit aux USA pour être utilisé à des fins de démoustification dans les pays en voie de développement. Il en va de même de l–Hexachlorobenzène (HCB), un autre organochloré dont l–usage est interdit sous nos latitudes, mais reste fréquent dans d–autres pays. Ces deux exemples indiquent que le problème de la contamination continue à nous concerner, même pour des produits dont l–usage est aujourd–hui strictement réglementé ou interdit. Des effets sur la faune semblent encore actuellement devoir être attribués à ces produits. La diminution de la population des phoques dans la mer de Wadden pourrait être due à la forte contamination en composants organochlorés des poissons dont ces phoques se nourrissent (5). Exposé au DDT et à son métabolite dichlorodiphenyldichloroéthylène (DDE), le Seratherodon mossambicus présente une réduction de la sécrétion de cortisol par une action toxique cytospécifique sur l–axe hypothalamo-hypophysaire (6). Des travaux récents ont montré que le DDT et le DDE se lient chez les oiseaux et les mammifères au moyen de liaisons covalentes aux cellules de la zona fasciculata - homologue du tissu interrénal du poisson - induisant des microhémorragies. Cette « défaillance » cortisolique peut s–accompagner d–une perturbation du métabolisme glucidique et notamment d–un taux élevé de glycogène hépatique (7). Les pesticides organochlorés (DDT, DDE) entraînent également des perturbations d–ordre métabolique chez certaines espèces d–oiseaux, notamment le faucon pèlerin en Grande Bretagne et les oiseaux piscivores des grands lacs nord américains où l–on a constaté au cours des années 1960 que leur reproduction était menacée et qu–une des manifestations les plus évidentes des perturbations observées était le taux élevé de malformations (8). Des mortalités élevées de poissons ou de coquillages ont été rapportées dans des élevages situés à proximité des zones d–épandage de pesticides organophosphorés et de carbamates. En 1991, la dispersion aérienne de fenitrothion dans le but de provoquer la démoustication en Languedoc a été à l–origine de la perte de plusieurs tonnes de crevettes japonaises. L–utilisation de trichlorfon et de dichlorvos comme antiparasitaires dans des fermes d–élevages de saumons a provoqué des épisodes de mortalité importante (9).Xenoestrogens such organochlorine pesticides are known to induce changes in reproductive development, function or behaviour in wildlife. Because these compounds are able to modify the estrogens metabolism, or to compete with estradiol for binding to the estrogen receptor, it may be possible that these products affect the risk of developing impaired fertility, precocious puberty or some kinds of cancer in man