Ultra-estrutura de epitélios do ouriço-do-mar Echinometra lucunter (Echinodermata: Echinoidea) em diferentes salinidades : evidência morfológica de regulação iônica e/ou função excretora?

Abstract

Resumo: Os equinodermos são invertebrados exclusivamente marinhos, osmoconformadores e estenohalinos. Entretanto, seus fluidos corporais não apresentam exatamente a mesma composição da água do mar, e algumas espécies de ouriços-do-mar são capazes de manter gradientes para determinados íons. Estudaram-se comparativamente duas populações distintas do ouriço-do-mar Echinometra lucunter: uma população de zona de marés (sujeita à variações de salinidade) e uma população de sublitoral (ambiente estável). Ambas foram submetidas por 5 dias à diluição da água do mar (25%o) e por 40 horas à concentração da água do mar (45%o), e foram comparadas com a condição controle mantida em água do mar 35%o. Em cada população investigaram-se 2 tecidos que ficam em contato direto com a água do mar (pés branquiais e pés ambulacrais), e 2 tecidos internos (parede celômica – ampolas do sistema ambulacral e reto), através do protocolo padrão de estudo por microscopia eletrônica de transmissão. Todos os animais das duas populações sobreviveram à diluição da água do mar. Contudo, a água do mar concentrada causou mortalidade no tempo de 48 horas. No seu ambiente natural é mais provável que estes animais enfrentem situações de diluição da água do mar e não sua concentração, principalmente os de entre marés. Entre as duas populações os animais de entre marés apresentaram-se mais tolerantes ao estresse salino, sugerindo que esta população tenha desenvolvido mecanismos morfológicos e/ou fisiológicos diferenciados para lidar com estas variações. Apesar da alta permeabilidade geral esperada para estes invertebrados marinhos osmoconformadores, os tecidos internos nas duas populações apresentaram-se mais preservados do que os externos. Os tecidos dos pés branquiais e dos pés ambulacrais apresentaram microvilos no epitélio que fica em contato com a água do mar e cílios no epitélio voltado para os fluidos internos. A parede celômica (ampolas do sistema ambulacral) apresentou apenas cílios, nos seus dois epitélios, e o reto apresentou apenas microvilos no epitélio luminal. Dos quatro tecidos apenas o reto apresentou estrutura compatível com transporte ativo, com numerosas mitocôndrias no citoplasma. A exposição à redução ou aumento da salinidade não resultou em alterações ultra-estruturais nos tecidos estudados, indicativas de algum mecanismo do transporte de sal. que resultaria em regulação osmótica. Foi percebida apenas a gravidade do efeito da saída osmótica de água quando os ouriços foram expostos a água do mar concentrada. Ficou evidente a maior capacidade de regular volume celular diante da entrada osmótica de água.

Abstract: Two populations of the sea urchin Echinometra lucunter have been studied: one from the ecologically challenging intertidal environment, and one from the stable subtidal environment. Urchins from both populations were submitted for 5 days to sea water dilution (25 %o), or for 40 hours to sea water concentration (45 %o), being compared to control urchins kept in control 35 %o sea water. Two external tissues. bathed by sea water - eristomial gills and ambulacral feet, and two internal tissues - ambulacral system ampullae and intestinal rectum - were investigated, in the 3 salinities, through standard transmission lectron microscopy protocols. All urchins from both populations survived well to sea water dilution. However, hvpersaline sea water caused mortality already after 48 hours. Intertidal urchins were more tolerant of salinity stress, displaying less tissue damage than subtidal urchins, a possible indication of physiological difference between both populations. Despite the high general permeabilities expected for echinoderm tissues, internal tissues were better preserved than external tissues, in both populations. Of all 4 tissues, only the intestinal rectum presented ultrastructure compatible with active transepithelial transport, with numerous mictochondria. The only alteration detected from the exposure to salinity stress was the damage caused by osmotic water efflux when urchins were exposed to concentrated sea water. A higher capacity to regulate cell volume when submitted to osmotic water influx was perceived, coherent with the more frequent sea water dilution than concentration in marine habitats.