| Sidenavigasjon: Hovedside / Institutter / Husdyr- og akvakulturvitenskap |
[Sidekart] [Kontakt] 
|
| Tekststørrelse. |
Ida Beitnes Johansen disputerte 18. mars 2011
Ane Gro Siri SkjelfjordStress-responsivitet hos laksefisk: Effekter på gener, organer og organisme
Sammendrag fra avhandlingen: PhD thesis 2011:06
Stress er et uunngåelig onde for fisk så vel som for alle andre dyregrupper. For individer som ofte opplever stressende episoder, kan gjentatte og/eller langvarige fysiologiske stressresponser potensielt kompromittere det fysiologiske og psykologiske grunnlaget for helse og velferd. Spesielt har stress vist seg å ha skadelige effekter på viktige biologiske systemer som sentralnervesystemet (SNS) og det kardiovaskulære systemet (KVS). Virkningen av stress avhenger i stor grad av det berørte individets iboende stressmestringsevne. En stressmestringsstrategi kan defineres ut ifra de atferdsmessige og fysiologiske stressresponsene som konsekvent anvendes av et individ på tvers av urelaterte og tidsavskilte situasjoner. Et eksempel på en slik fysiologisk respons, som er svært arvelig, dog gjenstand for betydelig individuell variasjon, er kortisol-responsen. Kortisol, et stress-steroidhormon produsert i interrenale celler/binyrene, er ansvarlig for de fleste stress-relaterte sykdommer hos fisk og hos menneske.
Det faktum at kortisol-responsivitet er svært arvelig, har gjort det mulig å utvikle to stammer av regnbueørret (Oncorhynchus mykiss) som konsekvent responderer på stress med forkjellige kortisol-nivåer. De to stammene viser også forskjeller i atferd, morfologi, endokrinologi og kognisjon. Lav-responsive (LR)-fisk ble opprinnelig selektert for en lav kortisol-respons etter stress og viser proaktiv atferd og fysiologi. Høy-responsive (HR)-fisk, derimot, ble selektert for en høy kortisol-respons etter stress og har en reaktiv atferd og fysiologi.
Fenomenet "stressmestringsstrategi" vekker betydelig vitenskapelig og allmenn interesse. Spesielt har anerkjennelsen av individuell variasjon i sykdomssårbarhet oppmuntret forskere til å forsøke å belyse biologien bak forskjeller i stressmestring. I denne sammenheng fungerer LR-HR-modellen som en utmerket modell for å studere proksimate mekanismer bak genetisk knyttede atferdsmessige og fysiologiske trekk. I dette arbeidet hadde vi som mål å undersøke SNS-plastisitet og remodellering av hjertet ved å integrere studier på det atferdsmessige (organismer), fysiologisk-anatomiske (organer) og molekylære (genregulering) plan i sammenheng med divergerende stressmestringsstrategier.
Mer presist undersøkte vi antatte SNS-mekanismer som kontrollerer atferd og minne-retensjon (dvs. mRNA-uttrykk av gener involvert i kortisol-responsen, postembryonal nevrogenese og nevronal plastisitet) i stressede og ustressede LR - og HR-regnbueørret. Vi har også undersøkt sammenhengen mellom kortisol-responsivitet og hjerte-morfologi (dvs. størrelse, komposisjon og kollagen-avsetninger) og gen-uttrykk av spesifikke markører for hjerte-remodellering i LR- og HR-regnbueørret. Til sist undersøkte vi om det eksisterte en korrelasjon mellom kortisol-responsivitet og hjertestørrelse også i vill-type brunørret (Salmo trutta).
Vi viser at uttrykket av sentrale kortisol-reseptorer var påvirket av arvelig variasjon i stressmestring og ble nedregulert av stress avhengig av hjernedel. Vi viser også at uttrykket av gener involvert i SNS-plastisitet var påvirket av arvelig variasjon i stressmestring (LR vs. HR), men også ulikt berørt av korttids - og langtidsstress. Vi viser også at en høy kortisol-responsivitet var assosiert med remodellering av hjertet (dvs. vekst) i HR fisk og i viII-type brunørret med en høy kortisol-respons. Videre viser vi at hjerteveksten i HR-fisk hovedsakelig skyldtes hypertrofisk vekst av kompakt myokardium. Hjerteveksten var også ledsaget av fokale kollagenavsetninger og et høyt uttrykk av gener involvert i hypertrofi, utvikling av fibrose og kortisol-responsen. Sistnevnte indikerer at kortisol direkte medierer remodellering av hjertet i HR-ørret.
Våre resultater, som viser at uttrykket av sentrale kortisol-reseptorer og gener involvert i SNS-plastisitet varierer mellom LR- og HR-ørret, kan potensielt bidra til økt kunnskap om proksimate mekanismer bak genetisk knyttede fysiologiske og atferdsmessige trekk. Dessuten indikerer en sterk assosiasjon mellom kortisol-responsivitet og remodellering av hjertet, i to arter av laksefisk, at kortisol kan være en medvirkende faktor i utvikling av hjertesykdom hos salmonider. Tilstedeværelsen av denne anatomisk-fysiologiske sammenhengen i en viII populasjon av laksefisk, kan tyde på en økologisk-evolusjonær rolle for individuell variasjon i hjertefunksjon.
Oppdatert: 10.06.11
Utskriftsvennlig versjon
Del med en venn:
Institutt for husdyr- og akvakulturvitenskap