Zhang, Qiongyu; Na Li, Xue Tang, Hanru Chen, Meiling Hong & Li Ding (2024): Effect of Salinity Stress on Gut-Brain-Gonad Axis in the Red-Eared Slider (Trachemys scripta elegans). – Integrative Zoology Early Access.
Die Auswirkungen des Salinitätsstress auf die Darm-Gehirn-Gonadenachse bei der Rotwangen-Schmuckschildkröte, (Trachemys scripta elegans).
DOI: 10.1111/1749-4877.12930 ➚
Trachemys scripta elegans,
© Hans-Jürgen Bidmon
Die Rotwangen-Schmuckschildkröte (Trachemys scripta elegans) kann sich an Brackwasser anpassen, was ihre Artenvielfalt gefährden kann. Spermatogoniale Stammzellen (SSCs) sind für die Etablierung und Aufrechterhaltung der Spermatogenese unerlässlich und werden durch die Darm-Hirn-Gonaden-Achse reguliert. Die Auswirkungen des Salzgehalts auf die SSCs sind jedoch unklar. Wir haben den Einfluss von Salzgehaltstress auf die Zusammensetzung der Darmmikrobiota bei T. s. elegans untersucht, um festzustellen, ob er die Selbsterneuerung und Differenzierung der SSCs über die Darm-Hirn-Gonaden-Achse reguliert. In dieser Studie wurden drei Salzgehaltsgruppen (0 Teile pro Tausend, 5 Teile pro Tausend und 10 Teile pro Tausend) verwendet, und die Proben wurden nach sechs Monaten Fütterung entnommen. Die mRNA-Expression von Genen für die Selbsterneuerung (GFR alpha-1, RAS und ERK) und Genen für die meiotische Initiation (RAR alpha, NRG3 und ERBB4) in SSCs nahm mit zunehmendem Salzgehalt ab, was darauf hindeutet, dass der Salzgehalt die Erneuerung und Differenzierung beeinflusst. Darüber hinaus waren schädliche Bakterien wie Enterococcus und Clostridium in der S10-Gruppe erhöht, und niedrigere g_norank_f_Eubacteriaceae-Werte waren negativ mit Gamma-Aminobuttersäure (GABA) assoziiert, während höhere Turicibacter-Werte positiv mit GABA-Werten assoziiert waren, was zu einem erhöhten GABA-Gehalt in der S5-Gruppe führte. Die Ergebnisse zeigen, dass der Salzgehalt die Ausschüttung von Neurotransmittern im Gehirn beeinflusst und die Synthese von Fortpflanzungshormonen negativ reguliert, indem er die Zusammensetzung der Darmmikroorganismen und Metaboliten verändert, die die Funktion der SSC beeinflussen. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Salzgehalt die Fortpflanzungsfähigkeit von T. s. elegans über die Darm-Hirn-Gonaden-Achse beeinflusst. Diese Studie bietet eine neue Perspektive für das Verständnis der Anpassung von T. s. elegans an Brackwasser.
Kommentar von H.-J. Bidmon
Hier wird grundsätzlich nicht bestritten, dass T. scripta sich an das Leben im Brackwasser anpassen kann. Es wird aber gezeigt, auf welchem Umweg höhere Salzgehalte über das Darmmikrobiom die die Fortpflanzungsorgane steuernde Hormonsynthese im Gehirn der Schildkröten reduzieren können. Allerdings sind dabei die die Reproduktion beeinträchtigenden Wirkungen deutlich geringer als die welche von hormonähnlichen Substanzen, die in die Umwelt gelangen oder sich schon in bestimmten Lokalitäten angereichert haben und von den man schon weiß, dass sie sogar die Ausbildung der Geschlechtsorgane bis hin zum Funktionsverlust beeinträchtigen können (Cheek, 2006; Potier et al., 2017). Siehe dazu auch Ashley et al. (2021); Hong et al. (2019); Kumar et al. (2024) und Loulida et al. (2019). Ich denke, dass sich dadurch die Besiedlung von Salzmarschen durch T. scripta nicht wirklich vermindert, zumal auch noch unklar ist ob nicht mit steigendem Meeresspiegel sich der Salzgehalt sogar verringern könnte (Kumar et al., 2024).
Literatur
Ashley, E. A., A. K. Davis, V. K. Terrell, C. Lake, C. Carden, L. Head, R. Choe & J. C. Maerz (2021): Effects of Salinity on Hatchling Diamond-Backed Terrapin (Malaclemys terrapin) Growth, Behavior, and Stress Physiology. – Herpetologica 77(1): 45-55 oder Abstract-Archiv.
Cheek, A. O. (2006): Subtle sabotage: endocrine disruption in wild populations. – Revista de Biologia Tropical 54(1): 1-19 oder Abstract-Archiv.
Hong, M., N. Li, J. Li, W. Li, L. Liang, Q. Li, R. Wang, H. Shi, K. B. Storey & L. Ding (2019): Adenosine Monophosphate-Activated Protein Kinase Signaling Regulates Lipid Metabolism in Response to Salinity Stress in the Red-Eared Slider Turtle Trachemys scripta elegans. – Frontiers in Physiology 10: 962 oder Abstract-Archiv.
Kumar, J. S. Y., A. Sen, P. Rai & K. Deuti (2024): Red-eared Slider from Indian Sunderban; a Rising Threat over Indigenous Biodiversity. – National Academy Science Letters 48: 279-283 oder Abstract-Archiv.
Loulida, S., M. Znari, M. Naimi & S. Bendami (2019): Tolerance to salinity and dehydration in the Sahara Desert blue-eyed turtle, Mauremys leprosa saharica (Testudines: Geoemydidae) from a brackish pond in the Lower Draa basin, southern Morocco. – African Journal of Herpetology 68(8): 1-19 oder Abstract-Archiv.
Potier, R., E. Monge, T. Loucachevsky, R. Hermes, F. Göritz, D. Rochel & E. Risi (2017): Effects of deslorelin acetate on plasma testosterone concentrations in captive yellow-bellied sliders (Trachemys scripta sp.). – Acta Veterinaria Hungarica 65(3): 440-445 oder Abstract-Archiv.
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Trachemys scripta elegans – Rotwangen-Schmuckschildkröte