Differences in body condition and hepatic cellular metabolism among distinct populations of cestode-infected pumpkinseed sunfish (Lepomis gibbosus)

Abstract

Host populations can vary in the prevalence and intensity of their parasites, which may influence the impacts of infection on host physiology and health. Parasite-induced effects on hosts may be due to underlying changes in cellular energy metabolism, predominantly driven by the mitochondria. However, limited research has been conducted on understanding variation in host–parasite interactions across populations. We sampled three wild populations of pumpkinseed sunfish (Lepomis gibbosus (Linnaeus, 1758)), two of which are infected by cestodes, to study correlations among infection intensity, host body condition, and key metabolic enzyme activities in liver tissue. In both infected populations, cestode infection was associated with reduced hepatic lipid metabolism and increased hepatic lactic fermentation. Interestingly, Lake Cromwell fish showed a decrease in body condition, electron transport system activity, and antioxidant activity with cestode intensity, whereas the contrary was observed for Lake Long fish. This suggests that Lake Long fish could be boosting their immune system and food intake to better tolerate infection, unlike Cromwell fish. This study not only highlights how different populations can vary in their response to parasite infections but also the importance of accounting for infection when studying animal physiology. La prévalence et l'intensité parasitaires peuvent varier parmi les populations d'hôtes, affectant différemment la physiologie et la santé des hôtes infectés. Les conséquences physiologiques d'une infection parasitaire peuvent être dues à des changements sous-jacents dans le métabolisme énergétique cellulaire, rôle central des mitochondries. Cependant, peu de recherches visent à comprendre la variation des interactions hôtes-parasites à travers différentes populations. Nous avons échantillonné trois populations sauvages de crapets-soleils (Lepomis gibbosus (Linnaeus, 1758)), dont deux sont infectés par des cestodes, afin d’étudier les corrélations entre la densité parasitaire, la condition corporelle et l'activité hépatique d'enzymes métaboliques. Chez les deux populations infectées, une hausse de l'infection parasitaire était associée à une réduction du métabolisme lipidique hépatique et une augmentation de la fermentation lactique. Les poissons du lac Cromwell montraient une diminution de la condition corporelle, de la respiration mitochondriale et de l'activité antioxydante avec l'intensité d'infection, contrairement aux poissons du lac Long, suggérant que ces derniers renforceraient leur système immunitaire et augmenteraient leur consommation alimentaire pour mieux tolérer l'infection, contrairement aux poissons du Cromwell. Ces résultats soulignent les diverses réponses interpopulationnelles aux parasites et l'importance de prendre en compte les infections parasitaires lors d’études animales.