Περίληψη |
Οι σκελετικές παραμορφώσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα στις
υδατοκαλλιέργειες, καθότι έχουν αρνητικό αντίκτυπο στις επιδόσεις των ψαριών
(κολύμβηση, αναπνοή κ.λπ.), τη φαινοτυπική ποιότητα, αλλά και την ευζωία τους. Η
μορφολογία τους αποδίδεται σε περιβαλλοντικούς (θερμοκρασία, pH κ.λπ.) και
γενετικούς παράγοντες. Ο προσδιορισμός διαγνωστικών δεικτών που συνδέονται με
αποκλίσεις της σκελετογένεσης από το στερεότυπο τρόπο, θα μπορούσε να προσφέρει
ισχυρά εργαλεία στην έρευνα σχετικά με τα αίτια πρόκλησης των παραμορφώσεων,
καθώς και προς χρήση από τους ιχθυογεννητικούς σταθμούς. Στην παρούσα εργασία
χρησιμοποιήσαμε το zebrafish ως οργανισμό μοντέλο για να ελέγξουμε εάν
συγκεκριμένες παραμορφώσεις μπορούν να συσχετιστούν με την έκφραση γονιδίων
που εμπλέκονται στον σχηματισμό και την ανάπτυξη των οστών. Πρωταρχικά
εστιάσαμε την κύφωση, καθότι αποτελεί μια παραμόρφωση η οποία είναι ευδάκριτη
μακροσκοπικά, εμφανίζεται συχνά στα εκτρεφόμενα είδη, και ευθύνεται για αυξημένη
θνησιμότητα. Το zebrafish επιλέχτηκε καθότι εμφανίζει παρόμοιο οντογενετικό
πρότυπο με αυτό των περισσότερων ειδών ψαριών, έχει καλά καθορισμένη
σκελετογένεση, είναι εύκολα διαχειρίσιμο κατά την διεξαγωγή πειραμάτων, έχει στο
σύντομο κύκλο ζωής καθώς και καλά μελετημένο γονιδίωμά.
Πραγματοποιήθηκαν εκτροφές ψαριών εις τριπλούν, υπό δύο διαφορετικές
μεθοδολογίες διατροφής των νυμφικών σταδίων, (α) μία πρότυπη (control, με
συνδυασμό παροχής ναύπλιων Artemia και ξηρής τροφής), και (β) μία (D,
αποκλειστική χορήγηση ξηρής τροφής) που έχει συσχετιστεί με αυξημένα ποσοστά
εμφάνισης σκελετικών παραμορφώσεων. Η μελέτη της εξέλιξης του σκελετού
επιβεβαίωσε την αρχική υπόθεση σχετικά με την επίδραση των δοκιμασμένων
διατροφικών συνθηκών στην ανάπτυξη σκελετικών ανωμαλιών, με την ομάδα D να
παρουσιάζει σημαντικά αυξημένα ποσοστά εμφάνισης παραμορφώσεων (p<0,05, Gtest). Οι κυριότερες παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν ήταν οι παραμορφώσεις των
βραγχιοστεγών ακτινών (10±9% στην Control συνθήκη, έναντι 42±12% στην D
συνθήκη, mean±SD), οι κεκαμμένες νευρικές αποφύσεις (10%±5 στην Control
συνθήκη, έναντι 47±8% στην D συνθήκη), τα κεκαμμένα βραγχιακά επικαλύμματα
(4±3% στην Control συνθήκη, έναντι 25±4% στην D συνθήκη), καθώς και οι σκολίωση
του ουραίου μίσχου (6±4% στην Control συνθήκη, έναντι 23±3% στην D συνθήκη).
Πέραν τον αναμενόμενων παραμορφώσεων, στην συνθήκη D εμφανίστηκαν σε υψηλά
ποσοστά περιπτώσεις μη φυσιολογικού προτύπου οστεοποίησης της σπονδυλική
στήλης, με την μορφή κενών απορρόφησης και ακανόνιστου σχηματισμού του οστού
(4±2% στην Control συνθήκη, έναντι 34±32% στην D συνθήκη). Σε μια τέταρτη
πειραματική επανάληψη που πραγματοποιήθηκε, συλλέχθηκαν δείγματα έπειτα από
χρώση καλσεΐνης· όπου και διαπιστώθηκε ότι οι παραμορφώσεις της σπονδυλικής
στήλης μπορούν εύκολα να εντοπιστούν σε ζωντανές νύμφες κατά την αρχή του
σχηματισμού τους πολύ πριν εκφραστούν στον εξωτερικό φαινότυπο. Σε ότι αφορά τις
παραμορφώσεις των κενών απορρόφησης, φάνηκε ότι για πρώτη φορά ανιχνέυτηκαν
σε δείγματα 6.0 mm SL.
Η ανάλυση του μεταγραφώματος δεν έδειξε σημαντικές διαφοροποιήσεις των
επιπέδων γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων, για τα
περισσότερα από τα γονίδια που μελετήθηκαν (bglap, col1a1a, acp5a, runx2b,
mmp13a). Στην περίπτωση του γονιδίου sp7 βρέθηκε μια σημαντικά διαφορετική
έκφραση (p<0,05, Mann-Whitney) μεταξύ της control συνθήκης (0,45±0,09SE) και της
D (0,84±0,11SE).
Τα αποτελέσματα συζητούνται σε σχέση με τους υποκείμενους μηχανισμούς που
συνδέονται με την ενεργοποίηση συγκεκριμένων τύπων κυττάρων άμεσα
συσχετιζόμενα με τον σχηματισμό και την απορρόφηση των οστών.
Οι σκελετικές παραμορφώσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα στις
υδατοκαλλιέργειες, καθότι έχουν αρνητικό αντίκτυπο στις επιδόσεις των ψαριών
(κολύμβηση, αναπνοή κ.λπ.), τη φαινοτυπική ποιότητα, αλλά και την ευζωία τους. Η
μορφολογία τους αποδίδεται σε περιβαλλοντικούς (θερμοκρασία, pH κ.λπ.) και
γενετικούς παράγοντες. Ο προσδιορισμός διαγνωστικών δεικτών που συνδέονται με
αποκλίσεις της σκελετογένεσης από το στερεότυπο τρόπο, θα μπορούσε να προσφέρει
ισχυρά εργαλεία στην έρευνα σχετικά με τα αίτια πρόκλησης των παραμορφώσεων,
καθώς και προς χρήση από τους ιχθυογεννητικούς σταθμούς. Στην παρούσα εργασία
χρησιμοποιήσαμε το zebrafish ως οργανισμό μοντέλο για να ελέγξουμε εάν
συγκεκριμένες παραμορφώσεις μπορούν να συσχετιστούν με την έκφραση γονιδίων
που εμπλέκονται στον σχηματισμό και την ανάπτυξη των οστών. Πρωταρχικά
εστιάσαμε την κύφωση, καθότι αποτελεί μια παραμόρφωση η οποία είναι ευδάκριτη
μακροσκοπικά, εμφανίζεται συχνά στα εκτρεφόμενα είδη, και ευθύνεται για αυξημένη
θνησιμότητα. Το zebrafish επιλέχτηκε καθότι εμφανίζει παρόμοιο οντογενετικό
πρότυπο με αυτό των περισσότερων ειδών ψαριών, έχει καλά καθορισμένη
σκελετογένεση, είναι εύκολα διαχειρίσιμο κατά την διεξαγωγή πειραμάτων, έχει στο
σύντομο κύκλο ζωής καθώς και καλά μελετημένο γονιδίωμά.
Πραγματοποιήθηκαν εκτροφές ψαριών εις τριπλούν, υπό δύο διαφορετικές
μεθοδολογίες διατροφής των νυμφικών σταδίων, (α) μία πρότυπη (control, με
συνδυασμό παροχής ναύπλιων Artemia και ξηρής τροφής), και (β) μία (D,
αποκλειστική χορήγηση ξηρής τροφής) που έχει συσχετιστεί με αυξημένα ποσοστά
εμφάνισης σκελετικών παραμορφώσεων. Η μελέτη της εξέλιξης του σκελετού
επιβεβαίωσε την αρχική υπόθεση σχετικά με την επίδραση των δοκιμασμένων
διατροφικών συνθηκών στην ανάπτυξη σκελετικών ανωμαλιών, με την ομάδα D να
παρουσιάζει σημαντικά αυξημένα ποσοστά εμφάνισης παραμορφώσεων (p<0,05, Gtest). Οι κυριότερες παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν ήταν οι παραμορφώσεις των
βραγχιοστεγών ακτινών (10±9% στην Control συνθήκη, έναντι 42±12% στην D
συνθήκη, mean±SD), οι κεκαμμένες νευρικές αποφύσεις (10%±5 στην Control
συνθήκη, έναντι 47±8% στην D συνθήκη), τα κεκαμμένα βραγχιακά επικαλύμματα
(4±3% στην Control συνθήκη, έναντι 25±4% στην D συνθήκη), καθώς και οι σκολίωση
του ουραίου μίσχου (6±4% στην Control συνθήκη, έναντι 23±3% στην D συνθήκη).
Πέραν τον αναμενόμενων παραμορφώσεων, στην συνθήκη D εμφανίστηκαν σε υψηλά
ποσοστά περιπτώσεις μη φυσιολογικού προτύπου οστεοποίησης της σπονδυλική
στήλης, με την μορφή κενών απορρόφησης και ακανόνιστου σχηματισμού του οστού
(4±2% στην Control συνθήκη, έναντι 34±32% στην D συνθήκη). Σε μια τέταρτη
πειραματική επανάληψη που πραγματοποιήθηκε, συλλέχθηκαν δείγματα έπειτα από
χρώση καλσεΐνης· όπου και διαπιστώθηκε ότι οι παραμορφώσεις της σπονδυλικής
στήλης μπορούν εύκολα να εντοπιστούν σε ζωντανές νύμφες κατά την αρχή του
σχηματισμού τους πολύ πριν εκφραστούν στον εξωτερικό φαινότυπο. Σε ότι αφορά τις
παραμορφώσεις των κενών απορρόφησης, φάνηκε ότι για πρώτη φορά ανιχνέυτηκαν
σε δείγματα 6.0 mm SL.
Η ανάλυση του μεταγραφώματος δεν έδειξε σημαντικές διαφοροποιήσεις των
επιπέδων γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων, για τα
περισσότερα από τα γονίδια που μελετήθηκαν (bglap, col1a1a, acp5a, runx2b,
mmp13a). Στην περίπτωση του γονιδίου sp7 βρέθηκε μια σημαντικά διαφορετική
έκφραση (p<0,05, Mann-Whitney) μεταξύ της control συνθήκης (0,45±0,09SE) και της
D (0,84±0,11SE).
Τα αποτελέσματα συζητούνται σε σχέση με τους υποκείμενους μηχανισμούς που
συνδέονται με την ενεργοποίηση συγκεκριμένων τύπων κυττάρων άμεσα
συσχετιζόμενα με τον σχηματισμό και την απορρόφηση των οστών.
Οι σκελετικές παραμορφώσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα στις
υδατοκαλλιέργειες, καθότι έχουν αρνητικό αντίκτυπο στις επιδόσεις των ψαριών
(κολύμβηση, αναπνοή κ.λπ.), τη φαινοτυπική ποιότητα, αλλά και την ευζωία τους. Η
μορφολογία τους αποδίδεται σε περιβαλλοντικούς (θερμοκρασία, pH κ.λπ.) και
γενετικούς παράγοντες. Ο προσδιορισμός διαγνωστικών δεικτών που συνδέονται με
αποκλίσεις της σκελετογένεσης από το στερεότυπο τρόπο, θα μπορούσε να προσφέρει
ισχυρά εργαλεία στην έρευνα σχετικά με τα αίτια πρόκλησης των παραμορφώσεων,
καθώς και προς χρήση από τους ιχθυογεννητικούς σταθμούς. Στην παρούσα εργασία
χρησιμοποιήσαμε το zebrafish ως οργανισμό μοντέλο για να ελέγξουμε εάν
συγκεκριμένες παραμορφώσεις μπορούν να συσχετιστούν με την έκφραση γονιδίων
που εμπλέκονται στον σχηματισμό και την ανάπτυξη των οστών. Πρωταρχικά
εστιάσαμε την κύφωση, καθότι αποτελεί μια παραμόρφωση η οποία είναι ευδάκριτη
μακροσκοπικά, εμφανίζεται συχνά στα εκτρεφόμενα είδη, και ευθύνεται για αυξημένη
θνησιμότητα. Το zebrafish επιλέχτηκε καθότι εμφανίζει παρόμοιο οντογενετικό
πρότυπο με αυτό των περισσότερων ειδών ψαριών, έχει καλά καθορισμένη
σκελετογένεση, είναι εύκολα διαχειρίσιμο κατά την διεξαγωγή πειραμάτων, έχει στο
σύντομο κύκλο ζωής καθώς και καλά μελετημένο γονιδίωμά.
Πραγματοποιήθηκαν εκτροφές ψαριών εις τριπλούν, υπό δύο διαφορετικές
μεθοδολογίες διατροφής των νυμφικών σταδίων, (α) μία πρότυπη (control, με
συνδυασμό παροχής ναύπλιων Artemia και ξηρής τροφής), και (β) μία (D,
αποκλειστική χορήγηση ξηρής τροφής) που έχει συσχετιστεί με αυξημένα ποσοστά
εμφάνισης σκελετικών παραμορφώσεων. Η μελέτη της εξέλιξης του σκελετού
επιβεβαίωσε την αρχική υπόθεση σχετικά με την επίδραση των δοκιμασμένων
διατροφικών συνθηκών στην ανάπτυξη σκελετικών ανωμαλιών, με την ομάδα D να
παρουσιάζει σημαντικά αυξημένα ποσοστά εμφάνισης παραμορφώσεων (p<0,05, Gtest). Οι κυριότερες παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν ήταν οι παραμορφώσεις των
βραγχιοστεγών ακτινών (10±9% στην Control συνθήκη, έναντι 42±12% στην D
συνθήκη, mean±SD), οι κεκαμμένες νευρικές αποφύσεις (10%±5 στην Control
συνθήκη, έναντι 47±8% στην D συνθήκη), τα κεκαμμένα βραγχιακά επικαλύμματα
(4±3% στην Control συνθήκη, έναντι 25±4% στην D συνθήκη), καθώς και οι σκολίωση
του ουραίου μίσχου (6±4% στην Control συνθήκη, έναντι 23±3% στην D συνθήκη).
Πέραν τον αναμενόμενων παραμορφώσεων, στην συνθήκη D εμφανίστηκαν σε υψηλά
ποσοστά περιπτώσεις μη φυσιολογικού προτύπου οστεοποίησης της σπονδυλική
στήλης, με την μορφή κενών απορρόφησης και ακανόνιστου σχηματισμού του οστού
(4±2% στην Control συνθήκη, έναντι 34±32% στην D συνθήκη). Σε μια τέταρτη
πειραματική επανάληψη που πραγματοποιήθηκε, συλλέχθηκαν δείγματα έπειτα από
χρώση καλσεΐνης· όπου και διαπιστώθηκε ότι οι παραμορφώσεις της σπονδυλικής
στήλης μπορούν εύκολα να εντοπιστούν σε ζωντανές νύμφες κατά την αρχή του
σχηματισμού τους πολύ πριν εκφραστούν στον εξωτερικό φαινότυπο. Σε ότι αφορά τις
παραμορφώσεις των κενών απορρόφησης, φάνηκε ότι για πρώτη φορά ανιχνέυτηκαν
σε δείγματα 6.0 mm SL.
Η ανάλυση του μεταγραφώματος δεν έδειξε σημαντικές διαφοροποιήσεις των
επιπέδων γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων, για τα
περισσότερα από τα γονίδια που μελετήθηκαν (bglap, col1a1a, acp5a, runx2b,
mmp13a). Στην περίπτωση του γονιδίου sp7 βρέθηκε μια σημαντικά διαφορετική
έκφραση (p<0,05, Mann-Whitney) μεταξύ της control συνθήκης (0,45±0,09SE) και της
D (0,84±0,11SE).
Τα αποτελέσματα συζητούνται σε σχέση με τους υποκείμενους μηχανισμούς που
συνδέονται με την ενεργοποίηση συγκεκριμένων τύπων κυττάρων άμεσα
συσχετιζόμενα με τον σχηματισμό και την απορρόφηση των οστών.
Οι σκελετικές παραμορφώσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα στις
υδατοκαλλιέργειες, καθότι έχουν αρνητικό αντίκτυπο στις επιδόσεις των ψαριών
(κολύμβηση, αναπνοή κ.λπ.), τη φαινοτυπική ποιότητα, αλλά και την ευζωία τους. Η
μορφολογία τους αποδίδεται σε περιβαλλοντικούς (θερμοκρασία, pH κ.λπ.) και
γενετικούς παράγοντες. Ο προσδιορισμός διαγνωστικών δεικτών που συνδέονται με
αποκλίσεις της σκελετογένεσης από το στερεότυπο τρόπο, θα μπορούσε να προσφέρει
ισχυρά εργαλεία στην έρευνα σχετικά με τα αίτια πρόκλησης των παραμορφώσεων,
καθώς και προς χρήση από τους ιχθυογεννητικούς σταθμούς. Στην παρούσα εργασία
χρησιμοποιήσαμε το zebrafish ως οργανισμό μοντέλο για να ελέγξουμε εάν
συγκεκριμένες παραμορφώσεις μπορούν να συσχετιστούν με την έκφραση γονιδίων
που εμπλέκονται στον σχηματισμό και την ανάπτυξη των οστών. Πρωταρχικά
εστιάσαμε την κύφωση, καθότι αποτελεί μια παραμόρφωση η οποία είναι ευδάκριτη
μακροσκοπικά, εμφανίζεται συχνά στα εκτρεφόμενα είδη, και ευθύνεται για αυξημένη
θνησιμότητα. Το zebrafish επιλέχτηκε καθότι εμφανίζει παρόμοιο οντογενετικό
πρότυπο με αυτό των περισσότερων ειδών ψαριών, έχει καλά καθορισμένη
σκελετογένεση, είναι εύκολα διαχειρίσιμο κατά την διεξαγωγή πειραμάτων, έχει στο
σύντομο κύκλο ζωής καθώς και καλά μελετημένο γονιδίωμά.
Πραγματοποιήθηκαν εκτροφές ψαριών εις τριπλούν, υπό δύο διαφορετικές
μεθοδολογίες διατροφής των νυμφικών σταδίων, (α) μία πρότυπη (control, με
συνδυασμό παροχής ναύπλιων Artemia και ξηρής τροφής), και (β) μία (D,
αποκλειστική χορήγηση ξηρής τροφής) που έχει συσχετιστεί με αυξημένα ποσοστά
εμφάνισης σκελετικών παραμορφώσεων. Η μελέτη της εξέλιξης του σκελετού
επιβεβαίωσε την αρχική υπόθεση σχετικά με την επίδραση των δοκιμασμένων
διατροφικών συνθηκών στην ανάπτυξη σκελετικών ανωμαλιών, με την ομάδα D να
παρουσιάζει σημαντικά αυξημένα ποσοστά εμφάνισης παραμορφώσεων (p<0,05, Gtest). Οι κυριότερες παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν ήταν οι παραμορφώσεις των
βραγχιοστεγών ακτινών (10±9% στην Control συνθήκη, έναντι 42±12% στην D
συνθήκη, mean±SD), οι κεκαμμένες νευρικές αποφύσεις (10%±5 στην Control
συνθήκη, έναντι 47±8% στην D συνθήκη), τα κεκαμμένα βραγχιακά επικαλύμματα
(4±3% στην Control συνθήκη, έναντι 25±4% στην D συνθήκη), καθώς και οι σκολίωση
του ουραίου μίσχου (6±4% στην Control συνθήκη, έναντι 23±3% στην D συνθήκη).
Πέραν τον αναμενόμενων παραμορφώσεων, στην συνθήκη D εμφανίστηκαν σε υψηλά
ποσοστά περιπτώσεις μη φυσιολογικού προτύπου οστεοποίησης της σπονδυλική
στήλης, με την μορφή κενών απορρόφησης και ακανόνιστου σχηματισμού του οστού
(4±2% στην Control συνθήκη, έναντι 34±32% στην D συνθήκη). Σε μια τέταρτη
πειραματική επανάληψη που πραγματοποιήθηκε, συλλέχθηκαν δείγματα έπειτα από
χρώση καλσεΐνης· όπου και διαπιστώθηκε ότι οι παραμορφώσεις της σπονδυλικής
στήλης μπορούν εύκολα να εντοπιστούν σε ζωντανές νύμφες κατά την αρχή του
σχηματισμού τους πολύ πριν εκφραστούν στον εξωτερικό φαινότυπο. Σε ότι αφορά τις
παραμορφώσεις των κενών απορρόφησης, φάνηκε ότι για πρώτη φορά ανιχνέυτηκαν
σε δείγματα 6.0 mm SL.
Η ανάλυση του μεταγραφώματος δεν έδειξε σημαντικές διαφοροποιήσεις των
επιπέδων γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων, για τα
περισσότερα από τα γονίδια που μελετήθηκαν (bglap, col1a1a, acp5a, runx2b,
mmp13a). Στην περίπτωση του γονιδίου sp7 βρέθηκε μια σημαντικά διαφορετική
έκφραση (p<0,05, Mann-Whitney) μεταξύ της control συνθήκης (0,45±0,09SE) και της
D (0,84±0,11SE).
Τα αποτελέσματα συζητούνται σε σχέση με τους υποκείμενους μηχανισμούς που
συνδέονται με την ενεργοποίηση συγκεκριμένων τύπων κυττάρων άμεσα
συσχετιζόμενα με τον σχηματισμό και την απορρόφηση των οστών.
Οι σκελετικές παραμορφώσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα στις
υδατοκαλλιέργειες, καθότι έχουν αρνητικό αντίκτυπο στις επιδόσεις των ψαριών
(κολύμβηση, αναπνοή κ.λπ.), τη φαινοτυπική ποιότητα, αλλά και την ευζωία τους. Η
μορφολογία τους αποδίδεται σε περιβαλλοντικούς (θερμοκρασία, pH κ.λπ.) και
γενετικούς παράγοντες. Ο προσδιορισμός διαγνωστικών δεικτών που συνδέονται με
αποκλίσεις της σκελετογένεσης από το στερεότυπο τρόπο, θα μπορούσε να προσφέρει
ισχυρά εργαλεία στην έρευνα σχετικά με τα αίτια πρόκλησης των παραμορφώσεων,
καθώς και προς χρήση από τους ιχθυογεννητικούς σταθμούς. Στην παρούσα εργασία
χρησιμοποιήσαμε το zebrafish ως οργανισμό μοντέλο για να ελέγξουμε εάν
συγκεκριμένες παραμορφώσεις μπορούν να συσχετιστούν με την έκφραση γονιδίων
που εμπλέκονται στον σχηματισμό και την ανάπτυξη των οστών. Πρωταρχικά
εστιάσαμε την κύφωση, καθότι αποτελεί μια παραμόρφωση η οποία είναι ευδάκριτη
μακροσκοπικά, εμφανίζεται συχνά στα εκτρεφόμενα είδη, και ευθύνεται για αυξημένη
θνησιμότητα. Το zebrafish επιλέχτηκε καθότι εμφανίζει παρόμοιο οντογενετικό
πρότυπο με αυτό των περισσότερων ειδών ψαριών, έχει καλά καθορισμένη
σκελετογένεση, είναι εύκολα διαχειρίσιμο κατά την διεξαγωγή πειραμάτων, έχει στο
σύντομο κύκλο ζωής καθώς και καλά μελετημένο γονιδίωμά.
Πραγματοποιήθηκαν εκτροφές ψαριών εις τριπλούν, υπό δύο διαφορετικές
μεθοδολογίες διατροφής των νυμφικών σταδίων, (α) μία πρότυπη (control, με
συνδυασμό παροχής ναύπλιων Artemia και ξηρής τροφής), και (β) μία (D,
αποκλειστική χορήγηση ξηρής τροφής) που έχει συσχετιστεί με αυξημένα ποσοστά
εμφάνισης σκελετικών παραμορφώσεων. Η μελέτη της εξέλιξης του σκελετού
επιβεβαίωσε την αρχική υπόθεση σχετικά με την επίδραση των δοκιμασμένων
διατροφικών συνθηκών στην ανάπτυξη σκελετικών ανωμαλιών, με την ομάδα D να
παρουσιάζει σημαντικά αυξημένα ποσοστά εμφάνισης παραμορφώσεων (p<0,05, Gtest). Οι κυριότερες παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν ήταν οι παραμορφώσεις των
βραγχιοστεγών ακτινών (10±9% στην Control συνθήκη, έναντι 42±12% στην D
συνθήκη, mean±SD), οι κεκαμμένες νευρικές αποφύσεις (10%±5 στην Control
συνθήκη, έναντι 47±8% στην D συνθήκη), τα κεκαμμένα βραγχιακά επικαλύμματα
(4±3% στην Control συνθήκη, έναντι 25±4% στην D συνθήκη), καθώς και οι σκολίωση
του ουραίου μίσχου (6±4% στην Control συνθήκη, έναντι 23±3% στην D συνθήκη).
Πέραν τον αναμενόμενων παραμορφώσεων, στην συνθήκη D εμφανίστηκαν σε υψηλά
ποσοστά περιπτώσεις μη φυσιολογικού προτύπου οστεοποίησης της σπονδυλική
στήλης, με την μορφή κενών απορρόφησης και ακανόνιστου σχηματισμού του οστού
(4±2% στην Control συνθήκη, έναντι 34±32% στην D συνθήκη). Σε μια τέταρτη
πειραματική επανάληψη που πραγματοποιήθηκε, συλλέχθηκαν δείγματα έπειτα από
χρώση καλσεΐνης· όπου και διαπιστώθηκε ότι οι παραμορφώσεις της σπονδυλικής
στήλης μπορούν εύκολα να εντοπιστούν σε ζωντανές νύμφες κατά την αρχή του
σχηματισμού τους πολύ πριν εκφραστούν στον εξωτερικό φαινότυπο. Σε ότι αφορά τις
παραμορφώσεις των κενών απορρόφησης, φάνηκε ότι για πρώτη φορά ανιχνέυτηκαν
σε δείγματα 6.0 mm SL.
Η ανάλυση του μεταγραφώματος δεν έδειξε σημαντικές διαφοροποιήσεις των
επιπέδων γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων, για τα
περισσότερα από τα γονίδια που μελετήθηκαν (bglap, col1a1a, acp5a, runx2b,
mmp13a). Στην περίπτωση του γονιδίου sp7 βρέθηκε μια σημαντικά διαφορετική
έκφραση (p<0,05, Mann-Whitney) μεταξύ της control συνθήκης (0,45±0,09SE) και της
D (0,84±0,11SE).
Τα αποτελέσματα συζητούνται σε σχέση με τους υποκείμενους μηχανισμούς που
συνδέονται με την ενεργοποίηση συγκεκριμένων τύπων κυττάρων άμεσα
συσχετιζόμενα με τον σχηματισμό και την απορρόφηση των οστών.
Οι σκελετικές παραμορφώσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα στις
υδατοκαλλιέργειες, καθότι έχουν αρνητικό αντίκτυπο στις επιδόσεις των ψαριών
(κολύμβηση, αναπνοή κ.λπ.), τη φαινοτυπική ποιότητα, αλλά και την ευζωία τους. Η
μορφολογία τους αποδίδεται σε περιβαλλοντικούς (θερμοκρασία, pH κ.λπ.) και
γενετικούς παράγοντες. Ο προσδιορισμός διαγνωστικών δεικτών που συνδέονται με
αποκλίσεις της σκελετογένεσης από το στερεότυπο τρόπο, θα μπορούσε να προσφέρει
ισχυρά εργαλεία στην έρευνα σχετικά με τα αίτια πρόκλησης των παραμορφώσεων,
καθώς και προς χρήση από τους ιχθυογεννητικούς σταθμούς. Στην παρούσα εργασία
χρησιμοποιήσαμε το zebrafish ως οργανισμό μοντέλο για να ελέγξουμε εάν
συγκεκριμένες παραμορφώσεις μπορούν να συσχετιστούν με την έκφραση γονιδίων
που εμπλέκονται στον σχηματισμό και την ανάπτυξη των οστών. Πρωταρχικά
εστιάσαμε την κύφωση, καθότι αποτελεί μια παραμόρφωση η οποία είναι ευδάκριτη
μακροσκοπικά, εμφανίζεται συχνά στα εκτρεφόμενα είδη, και ευθύνεται για αυξημένη
θνησιμότητα. Το zebrafish επιλέχτηκε καθότι εμφανίζει παρόμοιο οντογενετικό
πρότυπο με αυτό των περισσότερων ειδών ψαριών, έχει καλά καθορισμένη
σκελετογένεση, είναι εύκολα διαχειρίσιμο κατά την διεξαγωγή πειραμάτων, έχει στο
σύντομο κύκλο ζωής καθώς και καλά μελετημένο γονιδίωμά.
Πραγματοποιήθηκαν εκτροφές ψαριών εις τριπλούν, υπό δύο διαφορετικές
μεθοδολογίες διατροφής των νυμφικών σταδίων, (α) μία πρότυπη (control, με
συνδυασμό παροχής ναύπλιων Artemia και ξηρής τροφής), και (β) μία (D,
αποκλειστική χορήγηση ξηρής τροφής) που έχει συσχετιστεί με αυξημένα ποσοστά
εμφάνισης σκελετικών παραμορφώσεων. Η μελέτη της εξέλιξης του σκελετού
επιβεβαίωσε την αρχική υπόθεση σχετικά με την επίδραση των δοκιμασμένων
διατροφικών συνθηκών στην ανάπτυξη σκελετικών ανωμαλιών, με την ομάδα D να
παρουσιάζει σημαντικά αυξημένα ποσοστά εμφάνισης παραμορφώσεων (p<0,05, Gtest). Οι κυριότερες παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν ήταν οι παραμορφώσεις των
βραγχιοστεγών ακτινών (10±9% στην Control συνθήκη, έναντι 42±12% στην D
συνθήκη, mean±SD), οι κεκαμμένες νευρικές αποφύσεις (10%±5 στην Control
συνθήκη, έναντι 47±8% στην D συνθήκη), τα κεκαμμένα βραγχιακά επικαλύμματα
(4±3% στην Control συνθήκη, έναντι 25±4% στην D συνθήκη), καθώς και οι σκολίωση
του ουραίου μίσχου (6±4% στην Control συνθήκη, έναντι 23±3% στην D συνθήκη).
Πέραν τον αναμενόμενων παραμορφώσεων, στην συνθήκη D εμφανίστηκαν σε υψηλά
ποσοστά περιπτώσεις μη φυσιολογικού προτύπου οστεοποίησης της σπονδυλική
στήλης, με την μορφή κενών απορρόφησης και ακανόνιστου σχηματισμού του οστού
(4±2% στην Control συνθήκη, έναντι 34±32% στην D συνθήκη). Σε μια τέταρτη
πειραματική επανάληψη που πραγματοποιήθηκε, συλλέχθηκαν δείγματα έπειτα από
χρώση καλσεΐνης· όπου και διαπιστώθηκε ότι οι παραμορφώσεις της σπονδυλικής
στήλης μπορούν εύκολα να εντοπιστούν σε ζωντανές νύμφες κατά την αρχή του
σχηματισμού τους πολύ πριν εκφραστούν στον εξωτερικό φαινότυπο. Σε ότι αφορά τις
παραμορφώσεις των κενών απορρόφησης, φάνηκε ότι για πρώτη φορά ανιχνέυτηκαν
σε δείγματα 6.0 mm SL.
Η ανάλυση του μεταγραφώματος δεν έδειξε σημαντικές διαφοροποιήσεις των
επιπέδων γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων, για τα
περισσότερα από τα γονίδια που μελετήθηκαν (bglap, col1a1a, acp5a, runx2b,
mmp13a). Στην περίπτωση του γονιδίου sp7 βρέθηκε μια σημαντικά διαφορετική
έκφραση (p<0,05, Mann-Whitney) μεταξύ της control συνθήκης (0,45±0,09SE) και της
D (0,84±0,11SE).
Τα αποτελέσματα συζητούνται σε σχέση με τους υποκείμενους μηχανισμούς που
συνδέονται με την ενεργοποίηση συγκεκριμένων τύπων κυττάρων άμεσα
συσχετιζόμενα με τον σχηματισμό και την απορρόφηση των οστών.
Οι σκελετικές παραμορφώσεις αποτελούν σημαντικό πρόβλημα στις
υδατοκαλλιέργειες, καθότι έχουν αρνητικό αντίκτυπο στις επιδόσεις των ψαριών
(κολύμβηση, αναπνοή κ.λπ.), τη φαινοτυπική ποιότητα, αλλά και την ευζωία τους. Η
μορφολογία τους αποδίδεται σε περιβαλλοντικούς (θερμοκρασία, pH κ.λπ.) και
γενετικούς παράγοντες. Ο προσδιορισμός διαγνωστικών δεικτών που συνδέονται με
αποκλίσεις της σκελετογένεσης από το στερεότυπο τρόπο, θα μπορούσε να προσφέρει
ισχυρά εργαλεία στην έρευνα σχετικά με τα αίτια πρόκλησης των παραμορφώσεων,
καθώς και προς χρήση από τους ιχθυογεννητικούς σταθμούς. Στην παρούσα εργασία
χρησιμοποιήσαμε το zebrafish ως οργανισμό μοντέλο για να ελέγξουμε εάν
συγκεκριμένες παραμορφώσεις μπορούν να συσχετιστούν με την έκφραση γονιδίων
που εμπλέκονται στον σχηματισμό και την ανάπτυξη των οστών. Πρωταρχικά
εστιάσαμε την κύφωση, καθότι αποτελεί μια παραμόρφωση η οποία είναι ευδάκριτη
μακροσκοπικά, εμφανίζεται συχνά στα εκτρεφόμενα είδη, και ευθύνεται για αυξημένη
θνησιμότητα. Το zebrafish επιλέχτηκε καθότι εμφανίζει παρόμοιο οντογενετικό
πρότυπο με αυτό των περισσότερων ειδών ψαριών, έχει καλά καθορισμένη
σκελετογένεση, είναι εύκολα διαχειρίσιμο κατά την διεξαγωγή πειραμάτων, έχει στο
σύντομο κύκλο ζωής καθώς και καλά μελετημένο γονιδίωμά.
Πραγματοποιήθηκαν εκτροφές ψαριών εις τριπλούν, υπό δύο διαφορετικές
μεθοδολογίες διατροφής των νυμφικών σταδίων, (α) μία πρότυπη (control, με
συνδυασμό παροχής ναύπλιων Artemia και ξηρής τροφής), και (β) μία (D,
αποκλειστική χορήγηση ξηρής τροφής) που έχει συσχετιστεί με αυξημένα ποσοστά
εμφάνισης σκελετικών παραμορφώσεων. Η μελέτη της εξέλιξης του σκελετού
επιβεβαίωσε την αρχική υπόθεση σχετικά με την επίδραση των δοκιμασμένων
διατροφικών συνθηκών στην ανάπτυξη σκελετικών ανωμαλιών, με την ομάδα D να
παρουσιάζει σημαντικά αυξημένα ποσοστά εμφάνισης παραμορφώσεων (p<0,05, Gtest). Οι κυριότερες παραμορφώσεις που παρατηρήθηκαν ήταν οι παραμορφώσεις των
βραγχιοστεγών ακτινών (10±9% στην Control συνθήκη, έναντι 42±12% στην D
συνθήκη, mean±SD), οι κεκαμμένες νευρικές αποφύσεις (10%±5 στην Control
συνθήκη, έναντι 47±8% στην D συνθήκη), τα κεκαμμένα βραγχιακά επικαλύμματα
(4±3% στην Control συνθήκη, έναντι 25±4% στην D συνθήκη), καθώς και οι σκολίωση
του ουραίου μίσχου (6±4% στην Control συνθήκη, έναντι 23±3% στην D συνθήκη).
Πέραν τον αναμενόμενων παραμορφώσεων, στην συνθήκη D εμφανίστηκαν σε υψηλά
ποσοστά περιπτώσεις μη φυσιολογικού προτύπου οστεοποίησης της σπονδυλική
στήλης, με την μορφή κενών απορρόφησης και ακανόνιστου σχηματισμού του οστού
(4±2% στην Control συνθήκη, έναντι 34±32% στην D συνθήκη). Σε μια τέταρτη
πειραματική επανάληψη που πραγματοποιήθηκε, συλλέχθηκαν δείγματα έπειτα από
χρώση καλσεΐνης· όπου και διαπιστώθηκε ότι οι παραμορφώσεις της σπονδυλικής
στήλης μπορούν εύκολα να εντοπιστούν σε ζωντανές νύμφες κατά την αρχή του
σχηματισμού τους πολύ πριν εκφραστούν στον εξωτερικό φαινότυπο. Σε ότι αφορά τις
παραμορφώσεις των κενών απορρόφησης, φάνηκε ότι για πρώτη φορά ανιχνέυτηκαν
σε δείγματα 6.0 mm SL.
Η ανάλυση του μεταγραφώματος δεν έδειξε σημαντικές διαφοροποιήσεις των
επιπέδων γονιδιακής έκφρασης μεταξύ των δύο πειραματικών ομάδων, για τα
περισσότερα από τα γονίδια που μελετήθηκαν (bglap, col1a1a, acp5a, runx2b,
mmp13a). Στην περίπτωση του γονιδίου sp7 βρέθηκε μια σημαντικά διαφορετική
έκφραση (p<0,05, Mann-Whitney) μεταξύ της control συνθήκης (0,45±0,09SE) και της
D (0,84±0,11SE).
Τα αποτελέσματα συζητούνται σε σχέση με τους υποκείμενους μηχανισμούς που
συνδέονται με την ενεργοποίηση συγκεκριμένων τύπων κυττάρων άμεσα
συσχετιζόμενα με τον σχηματισμό και την απορρόφηση των οστών.
|