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Interspecies differences in biochemical, histopathological, and population responses in four wild fish species exposed to ethynylestradiol added to a whole lake

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Efforts to understand the effects of environmental estrogens on fish have shifted away from biochemical indicators towards population-level impacts. Ethynylestradiol (EE2) was added to a whole lake at environmentally relevant concentrations for 3 consecutive years to examine links between vitellogenin (VTG) induction, histopathological impacts, and population decline in four species of fish. VTG induction and histopathological effects in tissues were most severe in fathead minnow (Pimephales promelas) and pearl dace (Margariscus margarita). VTG was induced to a similar extent in lake trout (Salvelinus namaycush) but less so in white sucker (Catostomus commersonii). There were no histopathological effects in tissues of the two latter species. Population decline occurred in fathead minnows in the second year of EE2 additions and there were some indications of population decline in pearl dace during the third year. White suckers were not affected but lake trout declined in year 3. Habitat selection probably altered EE2 exposure and the different effects in each species likely also reflect differing sensitivities. It appears that VTG induction is not sufficient to predict effects of xenoestrogens on fish populations. However, stronger predictions can be made when VTG induction is assessed in conjunction with histopathological evidence of liver, kidney, and gonad tissue damage.

Les efforts pour comprendre les effets des estrogènes de l’environnement sur les poissons se concentrent maintenant sur les impacts au niveau des populations plutôt que sur les indicateurs biochimiques. Nous avons ajouté de l’éthynylestradiol (EE2) à un lac entier à des concentrations pertinentes au niveau de l’environnement durant 3 années consécutives afin d’examiner les liens entre l’induction de la vitellogénine (VTG), les impacts histopathologiques et le déclin de la population chez quatre espèces de poissons. L’induction de la VTG et les effets histopathologiques dans les tissus sont les plus importants chez la tête-de-boule (Pimephales promelas) et le mulet perlé (Margariscus margarita). L’induction de VTG est de niveau semblable chez le touladi (Salvelinus namaycush), mais moindre chez le meunier noir (Catastomus commersonii). Il n’y a pas d’effets histopathologiques dans les tissus de ces deux dernières espèces. Un déclin démographique s’est produit chez la tête-de-boule durant la seconde année des additions de EE2 et il y avait des signes de déclin démographique chez le mulet perlé durant la troisième année. Les meuniers noirs n’ont pas été affectés, mais les touladis ont diminué la troisième année. La sélection des habitats modifie probablement l’exposition à EE2 et les effets distincts chez chaque espèce reflètent aussi vraisemblablement des sensibilités différentes. Il semble que l’induction de VTG ne suffise pas pour prédire les effets des xénoestrogènes sur les populations de poissons. Il est, cependant, possible de faire de meilleures prédictions lorsque l’induction de VTG est évaluée conjointement avec les signes histopathologiques de dommages dans les tissus du foie, des reins et des gonades.

Document Type: Research Article

Publication date: November 1, 2009

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