Histological Investigation of Changes in the Kidney During Reproductive Migration of Van Fish (alburnus Tarichi (güldenstädt, 1814))

Abstract

Van Gölü, hem tatlısu hem de deniz suyu ekosistemlerinden farklı fizikokimyasal özelliklere sahiptir. Suyu tuzlu ve sodalı olup, tuzluluk oranı ‰ 22, pH'sı ise 9.8 dir. Van balığı, bölge halkı için önemli bir geçim kaynağı olup ekonomik ve ekolojik değere sahiptir. Van balığı her yıl Nisan-Temmuz ayları arasında üremek için tatlısulara geçiş yapar. Bu göç esnasında suların farklı fiziko-kimyasal özelliklerinden dolayı çeşitli stres faktörleri ile karşılaşırlar ve hayatta kalmak için çeşitli adaptasyonlar gerçekleşir. Adaptasyonda görevli önemli dokulardan biri de osmoregülasyonun düzenlenmesinde görev alan böbrektir. Yaptığımız bu çalışmada Van balığının üreme göçü sırasında böbrek dokusunda meydana gelen değişimler histolojik ve immünohistokimyasal olarak incelendi. Van balığında böbrek dokusunun nefron yapılarının morfolojisi ve histolojisi incelendiğinde diğer kemikli balıklarda olduğu gibi, renal korpuskul, proksimal tübül, distal tübül ve toplama kanalına sahip olduğu görüldü. Göl ve tatlısulardan örneklenen balık böbreğinde proksimal tübül alanı ve çapı, toplama kanalı alanı ve çapı, glomerulus alanı, bowman kapsül alanları, glomerulus sayıları incelendiğinde farklılıklar gözlendi. Böbrek dokusunda Na+/K+ATPaz transmebran proteini, apoptotik hücreler ve HSP70 stres proteinleri her iki sucul alanda immünohistokimyasal olarak işaretlendi. Sonuç olarak Na+/K+ATPaz'ın akarsu örneklerinde yoğun olarak belirlendi. Apoptoz geçiren hücrelerin göl ortamından örneklenen dokularda sayıca fazla olduğu DNA hasarının ve ısı şok proteini içeren hücrelerin akarsu ortamında yoğun olduğu belirlendi. Proliferatif hücre nükleer antijeni işaretlemesi sonucu göl ve akarsu ortamında işaretleme seviyelerinde farklılık gözlendi. Sonuç olarak osmoregülasyonda görevli Van balığı böbrek dokusunun morfolojik yapılarının ve histolojik kısımlarının farklı ekosistemlerde çeşitli adaptif düzenlemeler gerçekleştirmesi hakkında temel bilgiler sağlandı.Van Lake is a volcanic barrier lake located within the provinces of Van and Bitlis in the Eastern Anatolia Region of Turkey. The lake possesses physicochemical properties that differ from both freshwater and marine ecosystems. It has a saline and alkaline composition, with a salinity level of ‰22 and a pH of 9.8. It is a vertebrate species that has adapted to the extreme conditions of the lake. Van fish is an endemic carp species and holds significant economic and ecological value, serving as an important source of livelihood for the local population. Each year, between April and July, they migrate to freshwater to reproduce. During this migration, they encounter various stress factors due to the different physicochemical characteristics of the lake and river ecosystems, leading to various adaptations within their bodies. One of the important tissues involved in adaptation is the kidney. In fish, the kidneys are brownish-red organs located in front of the spine and dorsal aorta, extending throughout the entire body. The kidneys are primary organs involved in regulating osmoregulation, playing a role in various vital processes apart from this function. In this study, the changes occurring in the kidney tissue of Van fish during reproductive migration were examined histologically and immunohistochemically. Examination of the morphology and histology of dissected kidney tissue from Van fish revealed the presence of renal corpuscles, proximal tubules, and collecting ducts, similar to other bony fish. Differences were observed in the area and diameter of the proximal tubule, collecting duct, glomerulus, Bowman's capsule area, and glomerulus count when examining fish kidney tissue sampled from the lake and freshwater ecosystems. Immunohistochemical labelling of the kidney tissue revealed density differences of Na+/K+ ATPase between the ecosystem areas. Severe apoptosis was observed in the sampled tissues from the lake environment. Labelling with 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine indicated density differences between the ecosystems. The study conducted with Heat Shock Protein 70 (HSP70) revealed density differences among aquatic areas. Proliferating Cell Nuclear Antigen (PCNA) labelling showed differences in labelling levels between the lake and river environments. In conclusion, fundamental information was provided regarding the morphological structures and histological aspects of Van fish kidney tissue undergoing various adaptive modifications in different ecosystems, contributing to osmoregulation.