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Distinct seawater and freshwater types of chloride cells in killifish, Fundulus heteroclitus

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Abstract:

Physiological and morphological differences between killifish adapted to seawater (SW) and fresh water (FW) were examined with special reference to chloride cells. There was no difference in plasma osmolality between SW- and FW-adapted fish, reflecting their euryhalinity. A rich population of chloride cells was detected in whole-mount preparations of the gills and opercular membrane from SW- and FW-adapted fish. There was no difference between SW- and FW-adapted fish in gill Na+,K+-ATPase activity or oxygen-consumption rates. The gill chloride cells were located mostly in a flat region of the afferent-vascular edge of the filaments. In both tissues, the cells were larger in FW- than in SW-adapted fish. The apical membrane of chloride cells was invaginated to form a pit in SW-adapted fish, whereas it was flat or showed projections and was equipped with microvilli in FW-adapted fish. Chloride cells often interdigitated with neighboring accessory cells in SW-adapted fish, forming multicellular complexes. In FW-adapted fish, on the other hand, a pair of chloride cells that were similar in size was occasionally associated to form "twin cells." Thus, distinct SW and FW types of chloride cells were defined. Our findings suggest that SW- and FW-type chloride cells are equally active in the two environments, but exhibit different ion-transporting functions.

Nous avons étudié les différences physiologiques et morphologiques entre les fondules adaptés à l'eau salée (SW) et les fondules acclimatés à l'eau douce (FW), particulièrement ce qui distingue leurs cellules à chlorures. L'osmolalité du plasma est semblable chez les deux formes, ce qui reflète leur euryhalinité. Une abondante population de cellules à chlorures a été repérée dans des préparations entières des branchies et de la membrane operculaire des deux groupes de poissons. Il n'y a pas de différence dans l'activité de la Na+,K+-ATPase ou dans la consommation d'oxygène entre les poissons SW et les poissons FW. Les cellules à chlorures des branchies se trouvent surtout dans une zone plane, le long de la bordure vasculaire afférente des filaments. Dans les deux tissus, les cellules sont plus grosses chez les poissons FW. La membrane apicale des cellules à chlorures est invaginée et forme une cavité chez les poissons SW, alors qu'elle est plate, ou alors comporte des projections et est garnie de microvillosités chez les poissons FW. Les projections des cellules à chlorures et celles des cellules accessoires avoisinantes s'entremêlent parfois pour former des complexes multicellulaires. Par ailleurs, chez les poissons FW, il arrive parfois qu'une paire de cellules à chlorures de même taille s'associent pour donner les « cellules jumelles ». Par conséquent, les distinctions entre les cellules à chlorures des poissons FW et SW sont bien définies. Nos résultats indiquent que les cellules à chlorures des poissons SW et FW sont tout aussi actives dans les deux milieux, mais fonctionnent différemment dans le transport des ions.[Traduit par la Rédaction]

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2001

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nrc/cjz/2001/00000079/00000005/art00010
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