Análise de protocolos de transferência a diferentes salinidades e localização da Na+/K+-ATPase (NKA) e V-H+-ATPase branquiais em diferentes grupos de teleósteos

Abstract

Resumo: A osmorregulação permite o equilíbrio de água e sal no plasma. A capacidade osmorregulatória confere a possibilidade de o teleósteo tolerar diferentes salinidades, o que caracteriza seu grau de eurihalinidade. Esta tolerância está relacionada com a manutenção da osmolalidade e hidratação tecidual e da atividade ou expressão de proteínas osmorregulatórias. No capítulo 1 foram analisados artigos com estudos em teleósteos submetidos a variações de salinidade, para se avaliar se a transferência gradual ou abrupta interfere na discussão sobre a eurihalinidade. A análise dos resultados dos artigos permitiu identificar que a transferência gradual aumenta o tempo de exposição na salinidade limite tolerada para os teleósteos dulcícolas, confirmando parcialmente o modelo teórico de SCHULTZ & McCORMICK (2013). Ao que tudo indica, o tempo para a ativação de respostas osmorregulatórias é o principal fator que interfere nesta tolerância. No capítulo 2, foram estudadas as características constitutivas (localização e atividade e relação destas entre as espécies) de enzimas chave para a osmorregulação, a basolateral Na+,K+- ATPase (NKA) e a apical V-H+-ATPase em dois grupos de teleósteos, os primários (ostariofíseos); e secundários de água doce, diádromos ou marinhos/estuarinos (acanthopterígeos). Os teleósteos, quando em água doce, são hiperosmóticos, pois mantêm a osmolalidade interna acima da do ambiente, principalmente através da captação ativa de íons. A estrutura branquial é o epitélio de troca mais reconhecido neste processo osmorregulatório, pois mantém contato direto com o meio externo. A NKA transporta o Na+ para o plasma e é uma das principais proteínas branquiais envolvidas na captação de sal. Há também a V-H+-ATPase, que promove o efluxo de H+ que gera o gradiente eletro-químico favorável ao transporte de íons Na+ para o meio intracelular, que é identificada, nos modelos teóricos para captação de sal, apenas em células branquiais de teleósteos dulcícolas. A princípio os mecanismos osmorregulatórios relacionados a captação de íons deve ser diferente entre teleósteos com diferentes histórias evolutivas ou de diferentes ambientes. A localização de NKA foi diferente entre ostariofíseos e acanthopterígeos. A V-H+-ATPase teve distribuição dispersa, porém, mais pontual em teleósteo marinho/estuarino (baiacu). A atividade de NKA foi maior que de V-H+-ATPase em tilápia e baiacu. O resultado para a atividade enzimática em baiacu é o oposto do observado na imunofluorescência. A piracanjuba teve maior atividade da V-H+-ATPase do que em baiacu, também oposto ao resultado da imunofluorescência. Sugere-se que tais resultados são observados devido as a diferença entre a atividade funcional e expressão de uma proteína. Os resultados da tese permitem considerar que as proteínas constitutivas são diferentes conforme o grupo de teleósteos estudados (NKA), ou com o ambiente aquático de coleta e/ou aclimatação (V-H+-ATPase), e também sugerir a ancestralidade dulcícola dos teleósteos Palavras-chave: eurihalinidade, protocolos de transferência, NKA, V-H+- ATPase, ostariofíseos, acanthopterígeos

Abstract: The osmoregulation allows to maintain the equilibrium of water and salts in plasma. The osmoregulatory capability confers the possibility of teleosts to tolerate different salinities. This characterizes their eurihalinity. This tolerance is related with osmolality and tissue hidration maintenance and with the activity or expression of osmoregulatory proteins. In chapter 1 papers with teleosts submitted to salinities variation were analyzed for to identify if gradual or abrupt exposure interfere in eurihalinity discussion. The analysis of these papers allowed to identify that in freshwater teleosts, the time tolerated in limiting salinity is higher at gradual transfer, partially confirming the theoretical model of SCHULTZ and McCORMICK (2013). It all shows that the time for to activate osmoregulatory answers its the main factor for this tolerance. In chapter 2 were studied constitutive characteristics (local and activity, and the relation of these between the species) of basolateral Na+,K+-ATPase (NKA) and apical V-H+- ATPase in two groups of teleosts, the primary (ostariophysean) and secundary freshwater, diadromous or estuarine/marine (acanthoptherygian). Freshwater teleosts are hyperosmotics, because they keep the osmolality above of the environment, mainly trough ions capture. The gill structure is the most recognized exchange epithelium, due to your direct contact with water. The NKA transports Na+ to plasma, and is one of the main osmoregulatory gills proteins for salt capture. The V-H+-ATPase promotes H+ efflux, that creates an eletro-chemical gradient favorable to intracellular Na+ entry, that is just identificated in gills cells of freshwater teleosts, on theorical models of salt capture. At first, osmorregulatory mechanisms should be different between teleosts with differents evolutionary history or environments. The NKA localization was different between ostariophysians and acanthopterygians. In general, V-H+-ATPase distribution was scattered, but was more punctual in marine/estuarine teleost (baiacu). The NKA activity was higher than the V-H+- ATPase in tilapia and baiacu. In baiacu, the enzyme activity results was opposite than immunofluorescence. Piracanjuba had higher V-H+-ATPase activity than baiacu, also an opposite result than immunofluorescence. Its suggest that these results are due the difference between functional activity and protein expression. These thesis results allows to consider that the constitutive proteins in teleosts are different according groups of teleosts (NKA) and aquatic environment of collect/acclimation, and also that teleosts have a freshwater ancestrality. Key-word: eurihalinity, transfer protocols, NKA, V-H+-ATPase, ostariophyseans, acanthoptherygeans