Cortisol in skin mucus and scales as a measure of fish stress and habitat quality

• Autores: Anais Carbajal Brossa
• Directores de la Tesis: Manel López Béjar (dir. tes.)
• Lectura: En la Universitat Autònoma de Barcelona ( España ) en 2018
• Idioma: español
• Tribunal Calificador de la Tesis: Xavier Manteca Vilanova (presid.), Antonio Ibarz Valls (secret.), Bejamín Costas Refojos (voc.)
• Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Medicina y Sanidad Animales por la Universidad Autónoma de Barcelona
• Menciones:
  • Internacional
• Calificación: Sobresaliente Cum Laude
• Materias:
  • Ciencias de la vida
    • Biología animal (zoología)
      • Fisiología animal
  • Ciencias médicas
    • Medicina interna
      • Endocrinología
    • Patología
      • Etress
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en:  TESEO  TDX 
• Resumen

  • El análisis del cortisol circulante, el producto final de la activación del eje hipotalámico-pituitario-interrenal (HPI), ha sido la metodología más usada en los estudios de estrés en peces. Para evitar los inconvenientes inherentes al muestreo de sangre, el cortisol se puede analizar de forma menos invasiva en la secreción mucosa cutánea de los peces. Las concentraciones de cortisol en mucus han demostrado ser un buen indicador de estrés en peces de piscifactoría expuestos a diferentes tipos de estrés agudo. Dado que este tipo de muestra refleja la actividad del eje HPI a corto plazo, y el creciente interés de la comunidad científica en estudiar los incrementos crónicos de cortisol, recientemente, las escamas de los peces han resultado ser un biomaterial con la capacidad de reflejar la actividad del eje HPI a largo plazo. Al tratarse de medidas relativamente nuevas, aún faltan muchos aspectos por estudiar, principalmente los relacionados con la capacidad de estas muestras para reflejar la actividad del eje. Además, la medición de cortisol en mucus y en escamas de peces en estado salvaje podría ofrecer ventajas tanto prácticas como conceptuales. Aún así, antes de ser usadas con finalidades de conservación o gestión, entre otras, es necesario hacer una validación biológica exhaustiva de cada una de estas matrices. Por lo tanto, esta tesis se realizó con el objetivo general de validar la medición de cortisol en mucus cutáneo (MCC por sus siglas en inglés) y en escama (SCC), y evaluar el uso de estos métodos como potenciales herramientas para estudiar la calidad del hábitat. En un primer lugar, se validó satisfactoriamente el protocolo de extracción de hormonas en estas matrices y la cuantificación de cortisol mediante inmunoensayo enzimático. Con la metodología validada, estudiamos la capacidad de MCC y SCC para representar eventos biológicos de interés. La MCC demostró reflejar con más exactitud la respuesta aguda de estrés que la crónica. Además, los resultados también revelaron que las MCC podrían ser usadas como una metodología alternativa y no invasiva para evaluar la actividad del eje HPI en peces salvajes de río de la especie Squalius laietanus (bagra catalana) en su hábitat natural. Finalmente, las SCC demostraron ofrecer información integrada, retrospectiva y a largo plazo de la actividad del eje HPI en peces sujetos a situaciones de estrés crónico y continuado. Habiendo demostrado la importancia biológica de ambas matrices, pudimos estudiar si estas dos medidas son igualmente válidas para ser potencialmente utilizadas como bioindicadoras de la calidad del hábitat. Se observó que los peces residentes de hábitats con diferente grado de polución presentaban diferencias significativas en las MCC, sugiriendo que esta herramienta podría ser usada como bioindicador de la calidad del hábitat en peces que habitan aguas contaminadas. Aunque no se detectaron diferencias en las SCC entre hábitats, las SCC aumentaron de forma significativa coincidiendo con un periodo potencialmente estresante para la especie. Estos resultados podrían indicar que las SCC están más influenciadas por periodos transitorios energéticamente exigentes que por factores estresantes crónicos. En general, esta tesis ofrece una base para futuros estudios que utilicen el mucus cutáneo y las escamas para medir las concentraciones de cortisol en peces, a la vez que demuestra el potencial de estas matrices para poder ser usadas como herramientas de evaluación de impacto ambiental en fauna salvaje. Además, abre nuevas líneas de investigación cuyo abordaje puede clarificar, aún más, el elevado potencial de estas matrices como medidas de estrés en peces.