This study aimed to explore the effects of heat stress and black sand acute exposure on the erythron profile, hematological and antioxidant parameters, as well as histological and histochemical indices. Catfish were subjected to black sand nanoparticles (6.4 g of nanoparticles black sand per kg of diet), thermal stress (32 °C), and a combined treatment involving both stressors over a period of 15 days. Catfish exposed to black sand nanoparticles and heat stress singly and/or in combination showed significantly lower red blood cells (RBCs) count, hemoglobin (Hb), platelets, white blood cells (WBCs) count, large lymphocytes, small lymphocytes, and monocytes. Antioxidant indices decreased in black sand NPs and heat stress combination compared to other groups. Notably, the combination of black sand nanoparticles and heat stress led to a substantial increase in the percentages of both RBCs alterations and nuclear abnormalities. Histological examinations of the liver revealed various features, including intracellular bleeding, cytoplasmic vacuolation, tissue deterioration, hepatocyte pyknotic nuclei, nuclear displacement, shrinkage, and accumulation of melanomacrophage cells. In conclusion, the study underscores that the effects of black sand nanoparticles on erythron profile, hematological and antioxidant parameters, as well as histological and histochemical indices, become more pronounced under elevated temperatures indicating the potential for synergistic effects between pollution and climate change. This holistic approach is crucial for developing more accurate forecasts of the complex interactions between environmental stressors and their implications for aquatic ecosystems.

Abstract The joint impact of tadalafil (Cilais) as a pharmaceutical residue and microplastics on fish is not well comprehended. The current study examined haematological, biochemical, and antioxidant parameters, along with immunohistochemical and histological indications in tilapia ( Oreochromis niloticus ) after being exposed to tadalafil, polyethylene microplastics (PE-MPs), and their mixtures for 15 days. The fish were distributed into 1st group control group (The fish was maintained in untreated water without any supplements); 2nd group exposed to 10 mg/L PE-MPs;3rd group exposed to 20 mg/l tadalafil (Cilais); 4th group exposed to 20 mg/l tadalafil (Cilais) + 10 mg/LPE-MPs (in triplicate). The levels of creatinine, uric acid, glucose, AST, ALT, and albumin in fish treated with tadalafil alone or in combination with PE-MPs were significantly higher than those in the control group. Fish exposed to PE-MPs, tadalafil, and tadalafil plus PE-MPs showed significantly lower levels of RBCs, Hb, Ht, neutrophils, and lymphocytes compared to the control group. Serum levels of total antioxidant capacity and reduced glutathione (GSH) were notably lowered in fish groups subjected to PE-MPs, tadalafil, and tadalafil + PE-MPs combinations in comparison to the control group. Malondialdehyde (MDA) serum levels were notably elevated in fish groups subjected to PE-MPs, tadalafil, and tadalafil + PE-MPs combinations compared to the control group. The most severe impact was observed in the tadalafil + PE-MPs combination group. Interleukin-6 (IL-6) levels were significantly increased in liver tissues following exposure to both tadalafil and microplastics compared to tissues exposed to only one substance or the control group. Changes in the gills, liver, and renal tissues were seen following exposure to PE-MPs, tadalafil, and tadalafil + PE-MPs combination in comparison to the control group of fish. Ultimately, the mixture of tadalafil and PE-MPs resulted in the most detrimental outcomes. Tadalafil and PE-MPs exhibited showed greater adverse effects, likely due to tadalafil being absorbed onto PE-MPs.

In Egypt, while many studies have focused on the radiometry and mineralogy of black sands, research on their effects on nearby aquatic organisms is rare. This study aimed to assess the combined effects of heat stress (HS) and black sand nanoparticles (BS-NPs) on renal function, antioxidant responses (TAC, SOD, CAT), neuro-stress indicators (AchE, cortisol), and to conduct histopathological investigations in the kidney and spleen tissues of African catfish Clarias gariepinus over a 15-day period to exposure to control, HS (32 °C), BS (6.4 g/kg diet) and HS + BS groups. The outcomes revealed that thermal stress alone showed no significant difference from the control. However, creatinine and uric acid levels were significantly higher in the BS-NPs and HS + BS-NPs groups (p < 0.001). Antioxidant markers (TAC, SOD, and CAT) were substantially reduced across all treated groups (0.05 ≥ p < 0.0001). AchE levels were significantly elevated in BS-NPs and HS + BS-NPs (p < 0.001), while cortisol levels were higher in these groups but not significantly different in HS. Degeneration and necrosis in the white and red pulps, scattered lymphocytes, and increased collagen fiber surrounding blood vessels and the lining of the ellipsoid structure were all evident in the spleen, along with the enlargement of the melanomacrophage centers with big granular, irregular, and brown pigments (hemosiderin). Our study, therefore, provides new insights into how heat stress, an abiotic environmental factor, influences the toxicity of black sand nanoparticles in catfish.

Abstract Microplastics (MPs) are small pieces of plastic that are widely distributed in the environment and accumulate within living organisms, so they are the most common types of pollutants at the present time. One of the most widespread types of MP in the environment is polyethylene (PE) MPs. There have been many published studies on the effect of PE MPs combined with other pollutants or chemicals such as benzoanthracene, emamectin benzoate, heavy metals and 4‐nonylphenol, on some marine, amphibian, and mouse models. However, research has rarely been conducted on how single‐use PE MPs affect the ileum of mammals. The current study is focused on the impact of PE MP exposure with different concentration (6, 60, 600 μg/mL PE/MPs) for 15 days, followed by 15 days of recovery on small intestine(ileum) of C57BL/6 murine model with precision and detail at the cell level by using different technique (histology, histochemistry, immunohistochemistry, and transmission electron microscope). Results demonstrated that the intestinal tissue exhibited nuclear pyknosis, villus deformation, shortness of villi, degeneration of lamina propria, hyperplasia of goblet cells, increase of goblet cells secretion, Alcian blue and Periodic acid–Schiff stain positivity of intact goblet cells, highly significance of P53 immunoreaction expression specially in high concentrations (600 μg/day of PE/MPs) and Ki‐67 immunoreaction expression. Research Highlights Different doses of microplastics (MPs) induced sever morphological alternations and clinical observations. MPs were deposits in cells and were observed in ultrastructure study. Recovery period able to ameliorate to the most extent the alternations caused by MPs administration.

It is unclear how fish in freshwater ecosystems are affected by the combined presence of microplastics (MPs) and anionic surfactant detergents. So, our investigations focus on the nephrotoxic effects of both Polyethylene microplastics (PE-MPs) and Sodium lauryl sulfate (SLS) in single or combined exposure on African Catfish (Clarias gariepinus). In the current study, rearing water of catfish (Clarias gariepinus) was supplied with 0, 10 mg/L PE-MPs, 4 mg/L SLS, or their combination for 15 days. Blood analysis for the kidney functions and histological appraisals for the renal tissue integrity, collagen density (types I & III), and polysaccharide deposits were investigated. Exposure to the irregular-shaped PE-MPs (10 mg/L) or SLS (4 mg/L) revealed nephrotoxicity affecting the kidney of the exposed fish. Significant increases in the serum creatinine and uric acid levels and severe pathological lesions were recorded in the renal tissue of PE-MPs (10 mg/L) and SLS (4 mg/L)-exposed groups. In addition, significantly higher fibrosis as well as hypoglycemia were observed in all the exposed groups compared to the control group. Nevertheless, the combined exposure to these substances revealed non-significant differences in the serum uric acid level and mild pathological lesions as well as lower fibrosis and hypoglycemia. In conclusion, PE-MPs and SLS are nephrotoxic for fish either singularly or in combination. Unexpectedly, an antagonistic effect in the form of lower nephrotoxicity was observed upon the combined exposure of 10 mg/L PE-MPs + 4 mg/L SLS might be due to some interaction between both substances that altered their toxicity.

There are various substances that can disrupt the homeostatic mechanisms of the body, defined as endocrine-disrupting chemicals (EDCs). The persistent nature of microplastics (MPs) is a cause for concern due to their ability to accumulate in food chains and widespread use, making their toxic effects particularly alarming. The potential of MPs for disrupting the endocrine system was observed in multiple tissues. Moreover, the adrenal gland is known to be extremely sensitive to EDCs, while with the effect of MPs on the adrenal gland has not previously been studied. This study aimed to highlight the potential polyethylene microplastics (PE-MPs) induced adreno-toxic effects rather than exploring the implicated mechanisms and concluding if melatonin (Mel) can afford protection against PE-MPs induced adreno-toxicity. To fulfill the goal, six groups of rats were used; control, Mel, PE-MPs (3.75 mg/kg), PE-MPs (15 mg/kg), PE-MPs (3.75 mg/kg) +Mel, and PE-MPs (15 mg/kg) +Mel. PE-MPs induced toxic changes in the adrenal cortex, which was evident by increased adrenal weight, histopathological examination, and ultrastructural changes detected by electron microscope. A reduction in serum cortisol and an increase in serum adrenocorticotropic hormone resulted from the adreno-toxic effects of PE-MPs. Mechanisms may include the reduction of steroidogenesis-related genes, as PE-MPs drastically reduce mRNA levels of StAR, Nr0b1, Cyp11A1, as well as Cyp11B1. Also, oxidative stress that results from PE-MPs is associated with higher rates of lipid peroxidation and decreased superoxide dismutase and glutathione. PE-MPs inflammatory effect was illustrated by elevated expression of IL-1β and NF-ķB, detected by immunohistochemical staining, in addition to increased expression of caspase-3 and mRNA of Bax, markers of proapoptotic activity. The impacts of PE-MPs were relatively dose-related, with the higher dose showing more significant toxicity than the lower one. Mel treatment was associated with a substantial amelioration of PE-MPs-induced toxic changes. Collectively, this study fills the knowledge gap about the MPs-induced adrenal cortex and elucidates various related toxic mechanisms. It also supports Mel's potential protective activity through antioxidant, anti-inflammatory, anti-apoptotic, and gene transcription regulatory effects.