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Serum thyroid hormone concentrations and thyroid histomorphology as biomarkers in bowhead whales (Balaena mysticetus)

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Abstract:

Serum thyroid hormone (TH) concentrations have been used alone or with other measurements to assess health status or effects of toxicant exposure in marine mammals. Histological sections from thyroid glands of the bowhead whale (Balaena mysticetus L., 1758) were examined in conjunction with serological TH analyses. Serum was assayed for total and free triiodothyronine and total and free thyroxine via radioimmunoassay. Histomorphology of thyroid tissue was assessed by light microscopy and the utilization of an epithelial-follicular index (EFI). Age, sex, or season did not significantly affect serum TH levels. However, TH concentrations in pregnant or lactating females were found to be significantly lower than in the other sex and reproductive groups investigated. The EFI and epithelial height (EH) were greater in spring subadult and adult whales compared with those that were landed in the fall. No correlation was found between serum TH concentrations and serum, blubber, or liver levels of select polychlorinated biphenyl metabolites and organochlorine congeners examined. Low variability in concentrations of the serum THs across age, season, and sex and reproductive groups supports the existence of strong homeostatic mechanisms for maintaining TH concentrations in these presumably healthy animals. Departures from these ranges may indicate a disturbance in these regulatory mechanisms and may be a useful indication of toxicity or other health disorders.

Les concentrations sériques de l’hormone thyroïdienne (TH) servent seules, ou en combinaison à d’autres mesures, à évaluer l’état de santé ou à déterminer les effets d’expositions à des substances toxiques chez les mammifères marins. Nous avons examiné des coupes histologiques de la thyroïde de la baleine franche boréale (Balaena mysticetus L., 1758) en conjonction avec des analyses de la TH sérique. Nous avons dosé la triiodothyronine totale et libre et la thyroxine totale et libre dans le sérum par test radioimmunologique. Nous avons évalué l’histomorphologie du tissu thyroïdien au microscope photonique à l’aide de l’indice épithélial-folliculaire (EFI). Ni l’âge, ni le sexe, ni la saison n’affectent significativement les concentrations de TH. Cependant, les concentrations de TH chez les femelles enceintes ou allaitantes sont significativement plus faibles que chez les groupes de l’autre sexe et d’état reproducteur différent. L’indice EFI et la hauteur de l’épithélium (EH) sont plus élevés chez les baleines subadultes et adultes du printemps que chez celles qui sont capturées à l’automne. Il n’y a pas de corrélation entre les concentrations sériques de TH et les dosages de certains métabolites sélectionnés des biphényls polychlorés et des congénères organochlorés examinés dans le sérum, le lard ou le foie. La faible variabilité des concentrations de TH du sérum en fonction de l’âge, de la saison et du sexe et groupe reproducteur laisse croire à l’existence d’importants mécanismes homéostatiques pour le maintien des concentrations de TH dans ces animaux qui sont présumés être en bonne santé. Tout écart hors de ces limites peut indiquer une perturbation de ces mécanismes régulateurs et peut servir d’indicateur de toxicité ou d’autres problèmes de santé.

Document Type: Research Article

Publication date: May 1, 2007

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