Olfactory inhibition and recovery in chum salmon (Oncorhynchus keta) following copper exposure

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Abstract:

Copper can be an effective hatchery treatment to control certain parasitic and fungal infections in salmonids, yet it is also highly toxic to the fish's olfactory system. Numerous reports have described the early inhibitory impacts of copper on fish olfaction, but very few have addressed processes of recovery. Here we show that the chum salmon (Oncorhynchus keta) olfactory system can recover from short-term (4 h) exposures to copper (3–58 µg·L–1) within 1 day, as indicated by electro-olfactogram (EOG) recordings. Recovery followed initial EOG reductions of up to 88%. We also applied a novel cytophysiological approach to monitor changes in the olfactory receptor cells using a fluorescent styryl dye, AM1-43. Copper's influence on the number of receptor cells that labelled with the dye was biphasic, initially increasing the number at the two lowest copper concentrations (3 and 8 µg·L–1) and decreasing the number at the two highest concentrations (24 and 58 µg·L–1). Changes in the ability of olfactory receptor neurons to internalize the dye were monitored up to 10 days in fish recovering from copper exposure.

Le cuivre peut servir de traitement efficace des piscicultures afin de contrôler certaines infections à parasites ou à champignons chez les salmonidés, bien qu'il soit très toxique pour le système olfactif des poissons. De nombreux travaux ont décrit les premiers effets inhibiteurs du cuivre sur l'olfaction des poissons, mais très peu se sont intéressés aux processus de récupération. Nous montrons ici que le système olfactif du saumon kéta (Oncorhynchus keta) peut récupérer après de courtes (4 h) expositions au cuivre (3–58 µg·L–1) en moins d'une journée, d'après les enregistrements d'électro-olfactogrammes (EOG). La récupération fait suite à des réductions initiales de l'EOG pouvant atteindre 88 %. Une nouvelle méthode cytophysiologique utilisant un colorant styryle fluorescent, AM1-43, permet de suivre les changements dans les cellules olfactives réceptrices. L'effet du cuivre sur le nombre de cellules réceptrices marquées par le colorant se fait en deux phases, au départ une augmentation du nombre aux deux concentrations les plus faibles de cuivre (3 et 8 µg·L–1) et une diminution aux deux concentrations les plus élevées (24 et 58 µg·L–1). Nous avons suivi les changements de la capacité des neurones olfactifs récepteurs d'incorporer le colorant jusqu'à 10 jours chez des poissons en train de récupérer d'une exposition au cuivre.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2006

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