Effectiveness of the aromatase (P450 Arom) inhibitors Letrozole and Exemestane for masculinization of red tilapia (Oreochromis spp.)

Summary Background: cytochrome P450 aromatase enzyme (aromP450) is a key enzyme in the conversion of androgens into estrogens, a crucial step in the control of sexual differentiation in fish. Objective: the aim of this study was to evaluate the efficiency of two aromatase inhibitors (AIs) as an alternative method for the masculinization of red tilapia ( Oreochromis spp.). Methods: Letrozole (LT) and Exemestane (EM) aromatase inhibitors were used at two experimental doses (25 and 100 mg/Kg). Five days post-hatching larvae (5 dph) were fed the inhibitors for 30 days (35 dph). The control treatments consisted of 17α metil testosterone (MT) at a concentration of 60 mg/Kg (positive control) and food with 300 ml/Kg ethanol (negative control). On 60 dph, gonadal extraction of fishes was performed for histological processing and staining with hematoxylin-eosin for analysis. Results: there were no significant differences (p > 0.05) between any compound and implemented doses with the controls in terms of larval survival. Percentage of male fish increased for LT, EM, and MT (positive control), which showed significant differences (p Conclusions: our results suggest that oral administration of third generation AIs (Type I or Type II) is effective for increasing the proportion of males without differences between inhibitor types. There is also a direct effect of the dose on male proportion. Suppression of aromatase activity allows guiding sexual differentiation towards final testicular development. Key words: androgens, competitive inhibition, estrogens, irreversible inhibition, sex differentiation. Resumen Antecedentes: la citocromo P450 aromatasa (aromP450) es una enzima clave en la conversion de androgenos a estrogenos; un paso crucial en el control de la diferenciacion sexual en peces. Objetivo: evaluar la eficiencia de dos inhibidores de la aromatasa (IAs) como metodo alternativo para la masculinizacion de tilapia roja ( Oreochromis spp.). Metodos: se evaluaron los inhibidores de la aromatasa, letrozol (LT) y exemestano (EM), a dos dosis experimentales de 25 y 100 mg/Kg. Larvas de 5 dias post eclosion (dpe) fueron alimentadas durante 30 dias (35 dpe) con los tratamientos. Como testigos se implementaron 17α metil testosterona (MT) a una concentracion de 60 mg/Kg (control positivo), y alimento con etanol 300 ml/Kg (control negativo). El dia 60 dpe se realizo extraccion gonadal de los peces para procesamiento histologico y tincion con hematoxilina-eosina para su analisis. Resultados: no hubo diferencias significativas (p > 0,05) entre ninguno de los tratamientos y los controles para la variable sobrevivencia larvaria. La proporcion de machos aumento con la implementacion de LT, EM y MT (control positivo), los cuales presentaron diferencias significativas (p Conclusiones: nuestros resultados sugieren que el suministro via oral de IAs de tercera generacion, tipo I o tipo II, es eficiente en aumentar la proporcion de machos en los grupos tratados, sin diferencias entre el tipo de inhibidor, pero con un efecto directo de la dosis sobre la proporcion de machos. La supresion de la actividad de la aromatasa, permitio orientar la diferenciacion sexual hacia el desarrollo testicular. Palabras claves: androgenos, diferenciacion sexual, estrogenos, inhibicion competitiva, inhibicion irreversible. Resumo Antecedentes: a enzima aromatase citocromo P450 (aromP450) e uma enzima chave na conversao de androgenos em estrogenos, um passo fundamental no controle da diferenciacao sexual em peixes. Objetivo: avaliar a eficiencia de dois inibidores da aromatase (AIs), como um metodo alternativo para a masculinizacao da tilapia vermelha ( Oreochromis spp.). Metodos: avaliaram-se os inibidores da aromatase, letrozol (LT) e exemestano (EM), em duas doses experimentais de 25 e 100 mg/Kg. Larvas 5 dias pos-eclosao (dpe) foram alimentadas durante 30 dias (35 dpe) com os tratamentos. Como testemunho, controle positivo, se implementaram 17α metil testosterona (MT) a uma concentracao de 60 mg/Kg e como controle negativo alimento com etanol 300 ml/Kg. No dia 60 dpe extrairam-se as gonadas dos peixes para processamento histologico e coloracao com hematoxilina-eosina para sua analise. Resultados: nao houve diferencas significativas (p > 0,05) entre os tratamentos e os controles para a variavel sobrevivencia larvaria. A percentagem de machos foi aumentada com a utilizacao de LT, EM e MT (controle positivo), com diferencas significativas (p Conclusoes: nossos resultados sugerem que o fornecimento oral de IAs de terca geracao, tipo I ou II, sao eficientes para aumentar a proporcao de machos nos grupos tratados, sem diferencas entre o tipo de inibidor, porem com efeito direto da dose sobre a proporcao de machos. A supressao da atividade da aromatase permitiu orientar a diferenciacao sexual ate um desenvolvimento testicular final. Palavras chave: androgenos, diferenciacao sexual, estrogenos, inibicao competitiva, inibicao irreversivel.