Crustáceos osmoconformadores possuem maior capacidade de regular o volume de suas células do que crustáceos osmorreguladores?

Abstract

A homeostase osmótica do líquido extracelular (LEC) é essencial para o funcionamento normal das células. Os animais que mantém a homeostasia do seu LEC frente a variações na salinidade do meio são osmorreguladores, e realizam "Regulação Anisosmótica Extracelular", RAE. Os que têm o seu LEC acompanhando a variação do meio são osmoconformadores. As células apresentam mecanismos de ajustes denominados de "Regulação Isosmótica Intracelular", RII. Os crustáceos ocupam ambientes aquáticos diferentes, desde água doce até lagoas hiper-salinas, apresentando grande variedade de estratégias osmorregulatórias. A hipótese central testada nesta dissertação é a de que crustáceos com maior capacidade de RAE teriam menor capacidade de RII. Os crustáceos escolhidos foram: o caranguejo Hepatus pudibundus (marinho, longe da costa), os camarões Palaemon pandaliformis (residente no estuário) e Macrobrachium acanthurus (água doce continental próxima ao litoral), e o caranguejo Dilocarcinus pagei (água doce longe do litoral). Os crustáceos oram expostos às seguintes salinidades experimentais, por até 24 horas: H. pudibundus 25‰, P. pandaliformis 2‰ e 35‰, M. acanthurus 30‰ e D. pagei 7‰. As salinidades controle foram as de seus habitats. Para P. pandaliformis, 12‰ foi a salinidade escolhida, como média para o estuário. Foram dosadas a osmolalidade e concentrações de sódio, cloreto, magnésio e cálcio na hemolinfa. Os tecidos muscular e branquial tiveram seu teor hídrico determinado. Foi determinada a concentração de substâncias positivas à ninidrina (SPN) no tecido muscular. H. pudibundus apresentou diminuição da osmolalidade da hemolinfa já a partir de 0,5h (comportamento tipicamente osmoconformador), porém sem apresentar ganho de água por seus tecidos. P. pandaliformis apresentou diminuição do teor hídrico no músculo em 35‰, com aumento da osmolalidade da hemolinfa. Em água 2‰ a osmolalidade foi transitoriamente reduzida (1h), mas depois retornou ao valor dos controles. Houve diminuição do teor hídrico no músculo de M. acanthurus a partir de 2h, com aumento das concentrações da hemolinfa. D. pagei apresentou redução no teor hídrico (somente nas brânquias) após 6h, sem alteração osmótica na hemolinfa. Todas as espécies (com exceção do camarão P. pandaliformis) parecem utilizar as substâncias positivas à ninidrina (aminoácidos) no controle da água tecidual, como típico de invertebrados aquáticos. Os resultados obtidos sustentam a hipótese levantada pelo projeto, pois o caranguejo marinho osmoconformador H. pudibundus de fato mostrou a maior capacidade de controle da água tecidual, mesmo diante de grande variação na sua hemolinfa

Osmotic homeostasis of the extracellular fluid (ECF) is crucial for proper functioning of the cells. Aquatic animals that maintain the homeostasis of their ECF when faced with variations in the salinity of the external medium are called osmoregulators, they perform Extracellular Anisosmotic Regulation (EAR). Those whose ECF follow the variation of the external medium are called osmoconformers. Cells display mechanisms of osmotic adjustement called Intracellular Isosmotic Regulation (IIR). Crustaceans occupy a wide variety of aquatic habitats, from fresh water to hyper-saline ponds, thus displaying a vast array of osmoregulatory strategies. The central hypothesis tested in this dissertation was that crustaceans with a higher capacity of EAR would have a decreased capacity of IIR. In order to try to test this hypothesis 4 species of crustaceans have been chosen. The marine crab Hepatus pudibundus, the palaemonid shrimps Palaemon pandaliformis (estuarine species) and the freshwater Macrobrachium acanthurus (fresh water near to the coast), and the red crab Dilocarcinus pagei (continental fresh water distant from the coast). The crustaceans have been exposed to the following experimental salinities, for up to 24 hours: H. pudibundus 25‰, P. pandaliformis 2‰ and 35‰, M. acanthurus 30‰, and D. pagei 7‰. Control salinities were those of their habitats. For P. pandaliformis, 12‰ was the chosen salinity, as an average for the estuary. Osmolality, sodium, chloride, magnesium, and calcium have been assayed in the hemolymph. Muscle and branchial tissues had their water content determined. Ninhydrin positive substances (NPS) have been assayed in the muscle samples. H. pudibundus displayed hemolymph dilution already after 0.5 h (typical marine osmoconformer), but its tissues did not gain water. P. pandaliformis lost muscle water in 35‰, with concomitant increase in hemolymph concentrations. When in 2‰, ECF osmolality was transiently reduced (1h), but later recovered to control values. The muscle of M. acanthurus lost water after 2h, concomitant with increased hemolymph concentrations. D. pagei lost water only in branchial tissue after 6h, but its ECF was kept unaltered. All species (with the exception of P. pandaliformis) seem to use NPS (aminoacids) in the controle of their tissue water, as typical of aquatic invertebrates. The results obtained support the hypothesis proposed by the project, as the marine osmoconformer, the crab H. pudibundus, in fact displayed a higher capacity to hold muscle tissue water, despite wide variations in hemolymph concentrations.