Neoplasia of melanophores in Siamese fighting (Betta splendens)
Wstęp
Bojownik syjamski (Betta splendens) jest gatunkiem azjatyckim ryb za-mieszkujących głównie dorzecza rzeki Mekong i Menam, a także stojące i wol-no płynące wody całej Azji Południowo-Wschodniej [Tan i Ng 2005]. Ryby te zostały introdukowane na tereny obu Ameryk – w okolice Florydy, Brazylii i Kolumbii. Amatorsko w akwarystyce występują wśród hodowców na całym świecie.
Bojowniki syjamskie należą do ryb z rzędu okoniokształtnych (Perciformes), podrzędu błędnikowców (Anabantoidei), czyli ryb posiadających specjalny na-rząd, tzw. labirynt, który umożliwia im oddychanie powietrzem atmosferycz-nym, pobieranym znad tafli wody. Narząd ten wykształca się już u około trzyty-godniowego narybku, umożliwiając oprócz oddychania skrzelowego również pobieranie tlenu z atmosfery.
Kolejną charakterystyczną cechą tych ryb jest agresja wobec własnego, jak też obcych gatunków, pojawiająca się u obojga płci, związana z dużą terytorial-nością, co znalazło odzwierciedlenie w nazwie gatunkowej tych ryb [Braddock i Braddock 1955, Brownell 2014]. Ze względu na wymienione cechy ryby te utrzymuje się najczęściej w monogatunkowych akwariach. Różnorodność form oraz cech fenotypowych występująca u bojowników syjamskich (ryc. 1–11) skłania hodowców do intensywnej selekcji osobniczej, która ma na celu ich uwydatnienie.
Bojowniki syjamskie są to ryby o niewielkich potrzebach życiowych, względnie odporne na warunki środowiskowe oraz błędy akwarystów [Grizzle i Goodwin 2010]. Jednak pomimo swojej odporności i dużej tolerancji na para-metry fizyko-chemiczne wody są podatne na choroby nowotworowe. Specyfika
1 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Studenckie Koło Naukowe Zwierząt Łownych i Wolno Żyjących
2 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Katedra Higieny Żywności Zwierzęcego Pochodzenia
3 Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie, Wydział Medycyny Weterynaryjnej, Zakład Chorób Ryb i Biologii
4 elaolszewska7@o2.pl
chowu, dobór par do hodowli, kojarzenia krewniacze, hybrydyzacja oraz stoso-wanie środków chemicznych w hodowli i transporcie predysponują bojowniki syjamskie do występowania nowotworów. Szczególną grupę stanowią nowotwory komórek barwnikowych, tj. 1) melanofory zawierające melaninę – nadają barwę czarną i brązową, 2) ksantofory zawierające ksantofil – nadają żółty kolor, 3) erytro-fory zawierające karotenoidy – nadają kolor pomarańczowy i czerwony, 4) leukofo-ry zawierające guaninę lub puleukofo-rynę – nadają biały kolor i 5) ileukofo-rydofoleukofo-ry zawierające guaninę [Paterson 2006].
Temat chorób nowotworowych ryb jest istotny, ponieważ schorzenia te mo-gą być modelem badawczym, dzięki któremu zwiększy się nasza wiedza ogólna dotycząca powstawania nowotworów [Grizzly i Goodwin 2010].
Niewłaściwa hodowla jako przyczyna choroby
Początki hodowli bojowników syjamskich wywodzą się z Tajlandii. W rejo-nie tym bojowniki hodowane są od stuleci jako popularne zwierzęta domowe i otaczane są osobliwą czcią. Z kraju tego pochodzi również najwięcej osobni-ków znajdujących się w obiegu handlowym. Ryby utrzymywane są w hodowli w niewielkich zbiornikach, często niedostosowanych do ich potrzeb i rozmiarów.
Popularne jest przeświadczenie, że ryby te nie potrzebują dużych akwariów, pogląd ten poparty jest obserwacją z natury, gdzie zdarza się, że bojownik znajdujący się w bardzo małym zbiorniku wody, np. w kałuży, jest w stanie przeżyć przez krótki okres, jednak jest to sytuacja ekstremalna.
Hodowcy, wykorzystując małe zapotrzebowanie przestrzenne tych ryb, pro-wadzą często tzw. hodowlę butelkową, polegającą na utrzymywaniu pojedyn-czych ryb w okresie wzrostu w butelkach o pojemności ok. 0,5 l, natomiast pary rozpłodowe łączone są w niewielkich pojemnikach. Przeciwstawną praktyką hodowlaną jest tworzenie dużych skupisk ryb, np. w oczkach wodnych lub beczkach, pozwalając na dowolne kojarzenie się wielu różnych osobników. Czę-stą praktyką hodowlaną jest też dodawanie do wody antybiotyków i innych związków, które ograniczają rozwój drobnoustrojów chorobotwórczych oraz zmniejszają agresję ryb, dzięki czemu mechaniczne ich uszkadzanie w czasie tarła lub transportu jest mniejsze. Czynności takie mogą powodować rozwój oporności bakterii chorobotwórczych dla ryb na powszechnie stosowane chemo-terapeutyki. Hodowla bojowników prowadzona jest w celu otrzymywania osob-ników o wybranych cechach fenotypowych, których różnorodność jest bardzo duża. Na rycinach 1–11 przedstawiono poszczególne odmiany tego gatunku, według Brammah [2015], z charakterystycznymi cechami różnicującymi.
Ryc. 1. Odmiana weloniasta – Veiltail (rys. E. Olszewska)
Ryc. 2. Odmiana Plakat (rys. E. Olszewska)
Ryc. 3. Odmiana Crowntail (rys. E. Olszewska)
Ryc. 4. Odmiana Deltatail (rys. E. Olszewska)
Ryc. 5. Odmiana Superdelta (rys. E. Olszewska)
Ryc. 6. Odmiana Halfmoon (rys. E. Olszewska)
Ryc. 7. Odmiana Doublehalfmoon (rys. E. Olszewska)
Ryc. 8. Odmiana Rosetail (rys. E. Olszewska)
Ryc. 9. Odmiana Pineapple (rys. E. Olszewska)
Ryc. 10. Odmiana Salamander (rys. E. Olszewska)
Ryc. 11. Odmiana Samuraj (rys. E. Olszewska)
Kolejnym istotnym elementem hodowli bojowników syjamskich jest ich krzyżowanie z innymi pokrewnymi gatunkami. Osobniki dziś spotykane na ryn-ku są w większości wynikiem krzyżowania różnych gatunków, takich jak: jownik syjamski (Betta splendens), bojownik bezbronny (Betta imbellis), bo-jownik szmaragdowy (Betta saraginia) oraz Betta mahachaiensis. Dzięki two-rzeniu mieszańców różnogatunkowych uzyskuje się wiele odmian hodowlanych.
W hodowli bojowników stosuje się również inbreeding, czyli chów wsobny.
Hodowcy, poszukując osobników o określonych cechach, krzyżują ryby blisko spokrewnione ze sobą, posiadające fenotyp, który hodowca chce utrwalić. Takie praktyki zwiększają jednak możliwość powstania mutacji, które mogą predyspo-nować te ryby do rozwinięcia się u nich choroby nowotworowej [Meuten 2017].
Postacie choroby
Praktyki prowadzone w nowoczesnej hodowli bojowników syjamskich sprzyjają osłabieniu ich odporności, skracają czas życia pojedynczych osobników i wpływają na powszechność występowania chorób, w tym nowotworów (ryc. 12).
Opisano wiele przykładów występowania nowotworów u tego gatunku ryb [Lombardini i in. 2010, Rahmati-Holasoo i in. 2014, Dong i in. 2018]. W zależności od umiejscowienia i charakterystyki guza opisano różne nowotwory u bojowników syjamskich.
Ryc. 12. Samiec bojownika syjamskiego ze zmianą w okolicy głowy (fot. L. Guz)
Jedną z opisanych przez Donga i in. [2018] form choroby nowotworowej u bojowników syjamskich jest skin nodule syndrome (SNS) – zespół guzka skó-ry. W badaniu histopatologicznym potwierdzono uszkodzenia tkanek na ze-wnątrz i weze-wnątrz ciała ryb, w naskórku, skórze właściwej i tkance łącznej.
Zmiany doprowadziły do rozszczepienia i atrofii mięśni. Zmiany nowotworowe zaobserwowano również w wątrobie, nerkach, śledzionie i jelitach. Obraz mi-kroskopowy wykazał ciemnobrązowe obszary i zmiany martwicze. Istotne jest, że w przebiegu choroby nie zaobserwowano żadnych oznak infekcji wirusowej, pasożytniczej lub wielokomórkowej.
Temat nowotworów komórek barwnikowych został przedstawiony również w pracy Rahmati-Holasoo i in. [2014]. Autorzy opisują przypadek ryby z wy-raźnym guzem na płetwie odbytowej. Badanie mikroskopowe wykazało, że ma-sa guza złożona była głównie z adipocytów. Komórki te były okrągłe, miały różną wielkość, a ich jądra były zepchnięte na brzeg komórki. Zmiany nowotwo-rowe były dobrze unaczynione. Na podstawie wyników badań histologicznych obserwowane zmiany opisano jako naczyniakomięśniakotłuszczaka (angiomyo-lipoma). Przeprowadzone barwienie Massona-Fontany oraz immunohistoche-miczne Melan A wykazały pozytywną reakcję melanoforów, co pozwoliło
po-twierdzić, że są to zmiany nowotworowe. Na podstawie schematu klasyfikacji Gimenez-Conti i in. [2001] przypadek prezentowany w pracy Rahmati-Holasoo i in. [2014] został zaklasyfikowany jako czerniak typu nabłonkowego.
Kwestie etnologiczne czerniaków u ryb poruszają również Masahito i in.
[1989]. Powołują się na badania, które przeprowadzili Reed i Gordon [1931], ukazujące silny wpływ genetyki na potencjał występowania tych nowotworów.
Gen odpowiadający za syntezę komórek barwnikowych znajduje się na chromo-somie X i jego aktywność ograniczana jest grupą genów modyfikujących. Na podstawie serii badań polegających na wielokrotnym krzyżowaniu mieczyka Hellera (Xiphophorus hellerii) z hybrydą mieczyka Hellera (Xiphophorus hellerii) i ryb z rodzaju Xiphophorus stwierdzono sukcesywnie zmniejszającą się liczbę genów modyfikujących, co pozwoliło na nieograniczoną proliferację melanocy-tów. Ryby dotknięte tym schorzeniem były słabsze, wolniejsze, mniej żywotne i charakteryzowały się wysoką i wczesną śmiertelnością. Kolejnym ważnym problemem w diagnostyce choroby i selekcji osobniczej jest fakt, że objawy zewnętrze u ryb mogą pojawiać się późno, najczęściej ok. 6. miesiąca życia, czyli w wieku pierwszego tarła. W artykule Rahmati-Holasoo i in. [2014] auto-rzy powołują się na pauto-rzykład 2-letniego bojownika syjamskiego, u którego guz pojawił się w 21. miesiącu życia.
W pracy Lombardiniego i in. [2010] przedstawione zostały dwa opisy bo-jowników syjamskich chorych na nefroblastomę. W obu przypadkach zmiany obejmowały 90% nerek, a obraz histopatologiczny ukazywał charakterystyczne w przypadku nowotworów gniazda komórkowe. Przedstawione przez Lombar-diniego i in. [2010] przypadki są pierwszymi doniesieniami o występowaniu tego rodzaju guza u bojowników syjamskich.
Obserwacje własne i wnioski
Obserwacje własne potwierdziły dziedziczenie cech nowotworzenia komó-rek barwnikowych u potomstwa. W roku 2018, w amatorskiej hodowli autorki niniejszej pracy (Elżbiety Olszewskiej), doszło do 7 udanych kojarzeń, w któ-rych przynajmniej połowa narybku osiągnęła dojrzałość do rozrodu. Wszystkie ryby w każdej parze były zdrowe i wyselekcjonowane zgodnie z przewidywa-nymi cechami u potomstwa. Jeden z samców użyty do rozrodu okazał się jednak chory na chorobę nowotworową (guz pojawił się w 4. miesiącu po tarle) – ryc. 13.
W jego potomstwie u 6 z 70 osobników w wieku dojrzałym pojawiły się ob-jawy nowotworzenia. W potomstwie wszystkich pozostałych par, złożonym z 350 ryb, które uzyskały wiek dojrzały, na chorobę nowotworową zachorowało tylko 10 osobników. Z obserwacji wynika, że prawdopodobieństwo wystąpienia nowotworów u potomstwa ryb chorych jest trzykrotnie wyższa niż u potomstwa ryb zdrowych.
Ryc. 13. Samiec bojownika syjamskiego ze zmianą w okolicy płetwy ogonowej (fot. L. Guz)
Kolejna obserwacja potwierdza, że częstość występowania nowotworów jest tym wyższa, im dalsze od pierwowzoru gatunku są odmiany rodziców oraz im bardziej sterylne są warunki utrzymania ryb.
Obserwacje własne i autorów cytowanych publikacji wskazują na koniecz-ność eliminowania z hodowli osobników o tendencji do występowania nowo-tworów komórek barwnikowych oraz zachowania odpowiednich warunków hodowlanych specyficznych dla tych ryb. Diagnostyka i leczenie chorób nowo-tworowych u ryb akwariowych sprawiają pewne trudności. Wiążą się one z wy-sokimi kosztami badań diagnostycznych i leków, które mogą okazać się niesku-teczne. Dodatkowym problemem w diagnostyce tych nowotworów jest również nierozważne podejście właścicieli zwierząt, które często są nieleczone i wymie-niane na inne, zdrowsze, ładniejsze.
Bibliografia
Braddock J.C., Braddock Z.I., 1955. Aggressive behavior among females of the Siamese fighting fish, Betta splendens. Physiol. Zool. 28(2), 152–172.
Brammah M., 2015. The Betta Bible. Martin Brammah, UK.
Brownell A., 2014. A Study of female courtship behavior and mating preferences in Bettasplendens. Lake Forest College, Lake Forest.
Dong H.T., Senapin S., Phiwsaiy K., Techatanakitarnan C., Dokladda K., Ruenwongsa, P., Panijpan B., 2018. Histopathology and culturable bacteria associated with „big belly” and „skin nodule” syn-dromes in ornamental Siamese fighting fish, Bettas splendens. Microb. Pathog. 122, 46–52.
https://doi.org/10.1016/j.micpath.2018.06.005
Gimenez-Conti I., Woodhead A., Harshbarger J.C., Kazianis S., Setlow R.B., Nairn R.S., Walter R.B., 2001. A proposed classification scheme for Xiphophorus melanomas based on
histopathological analyses. Mar. Biotechnol. 3, 100–106. https://doi.org/10.1007/s10126001-0031-4
Grizzle J.M., Goodwin A.E., 2010. Neoplasms and related disordes. Fish Diseases and Disorders 2, 19–84. https://doi.org/10.1016/j.cvex.2004.04.012
Lombardini E.D., Law M., Lewis B.S., 2010. Nephroblastoma in two Siamese fighting fish Betta Splendens. Fish Pathol. 45(3), 137–139. https://doi.org/10.3147/jsfp.45.137
Masahito P., Ishikawa T., Sugano H., 1989. Pigment cells and pigment cell tumors in fish. J. Investig.
Dermatol. 92(5), 266–270. https://doi.org/10.1038/jid.1989.79
Meuten D.J., 2017. Tumors in domestic animals. John Wiley & Sons, Ames.
https://doi.org/10.1002/9781119181200
Paterson S., 2006. Skin diseases of exotic pets. Blackwell Science Ltd., Oxford–Ames–Iowa.
Rahmati-Holasoo H., Alishahi M., Shokrpoor S., Jangarannejad A., Mohammadian B., 2014.
Invasion of melanoma to angiolipoma in a male Siamese fighting fish, Bettasplendens. Regan.
J. Fis. Dis. 38, 925–930. https://doi.org/10.1111/jfd.12301
Reed H.D., Gordon M., 1931. The morphology of melanoticover-growths in hybrids of Mexican killifishes. J. Natl. Cancer Inst. 16, 1524–1546.
Tan H.H., Ng. P.K.L., 2005. The Fighting Fishes (Teleostei: Osphronemidae: Genus Betta) of Singa-pore, Malaysiaand Brunei. Raffles B. Zool. 13, 43–99.
Adrian Pluta1, 3, Kinga Smater1, Damian Spustek1, Kamil Drabik2, Iwona Rozempolska-Rucińska2 Justyna Batkowska2