Resposta inflamatória e dinâmica celular na bexiga natatória da tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) após inoculação com Francisella orientalis inativada sob desafio térmico

Abstract

Compreender a dinâmica da resposta inflamatória em peixes é essencial para o avanço das estratégias de manejo de doenças na aquicultura. Este estudo investigou a cinética e a composição celular do exsudato inflamatório na bexiga natatória da tilápia do Nilo (Oreochromis niloticus) após inoculação com Francisella orientalis inativada em duas condições de temperatura (22 °C e 27 °C). Um total de 120 peixes foi distribuído em quatro grupos experimentais e submetido a um período de 20 dias de aclimatação térmica antes da realização da inoculação: grupos inoculados com F. orientalis ou PBS e mantidos a 22°C ou 27 °C. As amostras foram coletadas em cinco momentos após a inoculação (4, 8, 12, 24 e 48 hpi) para avaliar as alterações histopatológicas, o perfil bioquímico plasmático, o eritrograma, o leucograma e o infiltrado celular. Os peixes inoculados com F. orientalis apresentaram acúmulo acentuado de células inflamatórias na bexiga natatória, com alterações histopatológicas indicativas de inflamação aguda. Em contraste, os grupos de PBS mostraram arquitetura tecidual preservada e ausência de infiltração leucocitária. A resposta inflamatória foi acompanhada por alterações sistêmicas expressivas, observadas por meio de parâmetros hematológicos e bioquímicos. Embora a temperatura não tenha modulado independentemente a gravidade das lesões locais, ela influenciou significativamente no recrutamento e ativação de células inflamatórias no local da lesão, bem como a progressão das alterações histológicas associadas à aerocistite e a magnitude da resposta imune. Essas descobertas fornecem novos insights sobre a imunofisiologia em tilápia-do-Nilo e apoiam o uso da bexiga natatória como uma ferramenta não invasiva e confiável para o estudo da inflamação aguda em teleósteos, permitindo o diagnóstico de distúrbios, a coleta de exsudato para análises citológicas, microbiológicas e histológicas de forma prática. Os resultados podem informar estratégias futuras para prevenção de doenças, gerenciamento térmico e desenvolvimento de vacinas em sistemas de aquicultura tropical.

Understanding the dynamics of the inflammatory response in fish is essential for advancing disease management strategies in aquaculture. This study investigated the kinetics and cellular composition of inflammatory exudate in the swim bladder of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) after inoculation with inactivated Francisella orientalis at two temperature conditions (22 °C and 27 °C). A total of 120 fish were distributed into four experimental groups and subjected to a 20-day period of thermal acclimatisation before inoculation: groups inoculated with F. orientalis or PBS and maintained at 22 °C or 27 °C. Samples were collected at five time points after inoculation (4, 8, 12, 24, and 48 hpi) to evaluate histopathological changes, plasma biochemical profile, erythrogram, leukogram, and cellular infiltrate. Fish inoculated with F. orientalis showed marked accumulation of inflammatory cells in the swim bladder, with histopathological changes indicative of acute inflammation. In contrast, the PBS groups showed preserved tissue architecture and absence of leukocyte infiltration. The inflammatory response was accompanied by significant systemic changes, observed through haematological and biochemical parameters. Although temperature did not independently modulate the severity of local lesions, it significantly influenced the recruitment and activation of inflammatory cells at the lesion site, as well as the progression of histological changes associated with aerocystitis and the magnitude of the immune response. These findings provide new insights into the immunophysiology of Nile tilapia and support the use of the swim bladder as a non-invasive and reliable tool for studying acute inflammation in teleosts, allowing for the diagnosis of disorders and the collection of exudate for cytological, microbiological, and histological analyses in a practical manner. The results may inform future strategies for disease prevention, thermal management, and vaccine development in tropical aquaculture systems.