HSP70 expression in blood cells in diploid and triploid rainbow trouts as short-term stress thermal and welfare statement model

Abstract

ABSTRACT | In triploid fish physiology there is a lack of information about its molecular responses under stress and how to quantify the stress levels or intensity. Thus, the goals of this trial were to evaluate the pattern of HSP70 in the gills, heart and muscles of non-stressed diploid and triploid rainbow trouts, and in the blood cells after the exposure to heat stress in order to assess their stress levels. Similar HSP70 immunohistochemical detection in the gills, heart and muscles samples was seen in both ploidies. However, HSP70 expression in blood varied between ploidies over the experimental time. Control and stressed diploid trouts showed analogous HSP70 levels, but heat stressed triploid trouts showed lower HSP70 levels throughout the experiment with differences observable after 12h and 24h. It was expected higher HSP70 expression in both ploidies once this protein protects the cells against a wide range of disturbing agents. Recent evidences showed that triploid fishes have lower gene expression and this fact must be explored in future investigation in rainbow trouts. In conclusion, comparisons over time between diploid and triploid HSP70 levels in trouts could be used in stress evaluation and welfare statement. RESUMEN | En la fisiología de los peces triploides, falta información sobre sus respuestas moleculares bajo estrés y cómo cuantificar los niveles o la intensidad del estrés. Por lo tanto, los objetivos de este ensayo fueron evaluar el patrón de HSP70 en las branquias, el corazón y los músculos de truchas arco iris diploides y triploides no estresadas, y en las células sanguíneas después de la exposición al estrés por calor para evaluar sus niveles de estrés. Se observó una detección inmunohistoquímica de HSP70 similar en las muestras de branquias, corazón y músculos en ambas ploidías. Sin embargo, la expresión de HSP70 en sangre varió entre ploidías durante el tiempo experimental. Las truchas diploides de control y estresadas mostraron niveles análogos de HSP70, pero las truchas triploides estresadas por calor mostraron niveles más bajos de HSP70 durante todo el experimento con diferencias observadas después de 12 h y 24 h. Se esperaba una mayor expresión de HSP70 en ambas ploidías una vez que esta proteína protege a las células contra una amplia gama de agentes perturbadores. Evidencias recientes mostraron que los peces triploides tienen una menor expresión génica y este hecho debe ser explorado en futuras investigaciones en truchas arcoíris. En conclusión, las comparaciones a lo largo del tiempo entre los niveles diploides y triploides de HSP70 en truchas podrían usarse en la evaluación del estrés y de bienestar.

Keywords

• oncorhynchus mykiss
• acuicultura
• salud de los peces
• estrés por calor
• aquaculture
• fish health
• heat stress