Avaliação da espermatogênese, níveis plasmáticos de esteroides sexuais e expressão de HSP70, PCNA e caspase-3 em Prochilodus argenteus: um estudo comparativo em dois pontos do rio São Francisco, a jusante da barragem de Três Marias

Autor: Fabricio Flavio Theophilo Domingos
Přispěvatelé: Elizete Rizzo, Nilo Bazzoli, Tania Mara Segatelli, Sergio Luis Pinto da Matta, Helio Batista dos Santos, José Enemir dos Santos
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2012
Předmět:
Zdroj: Repositório Institucional da UFMG
Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG)
instacron:UFMG
Popis: O desenvolvimento e a maturação testicular de peixes são regulados por hormônios sexuais que influenciam nos processos de proliferação e morte celular das células germinativas e somáticas. O estresse causado pelas alterações das condições ambientais induz a expressão de proteínas de choque térmico (HSPs) que tem um papel fundamental na homeostase testicular. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a maturação testicular, a espermatogênese, os níveis plasmáticos de esteroides sexuais assim como os níveis de HSP70, proliferação celular (PCNA) e apoptose (TUNEL e caspase-3) em testículos de curimatã-pacu Prochilodus argenteus. Para isso, o estudo foi realizado em três etapas. Inicialmente avaliamos e comparamos a espermatogênese e os níveis de esteroides sexuais em curimatã-pacu coletados em dois pontos do rio São Francisco, a jusante da barragem de Três Marias. No período reprodutivo, a proporção volumétrica e o número de cistos de espermatogônias foram significativamente maiores em peixes do ponto 1, imediatamente a jusante da barragem, onde a proliferação celular e apoptose foram mais elevadas na fase espermatogonial. Em peixes do ponto 2, tanto os parâmetros morfométricos e as reações de PCNA e TUNEL foram mais elevados em cistos de espermatócitos. Esses resultados associados às mudanças sazonais da atividade testicular, níveis de testosterona, 17 -estradiol, 17-hidroxiprogesterona e o índice gonadassomático indicam que a espermatogênese de P. argenteus é mais ativa em peixes capturados no ponto 2, após a confluência com o rio Abaeté. Na segunda etapa estudamos a expressão de HSP70, PCNA e caspase-3 durante o ciclo reprodutivo de P. argenteus coletados após a confluência com rio Abaeté, onde as condições ambientais são favoráveis para reprodução da espécie. Os níveis de HSP70 aumentaram significativamente em testículos de junho a dezembro (repouso a maturação testicular) diminuindo em março (regressão testicular). As marcações do PCNA acompanharam as variações sazonais da atividade testicular, sendo predominante em espermatogônias tipo A em junho e em espermatogônias tipo B em junho, setembro e março, enquanto espermatócitos primários foram marcados principalmente em dezembro. A reação TUNEL-positiva foi detectada no núcleo das células germinativas em todas as fases de desenvolvimento, exceto em espermatozóides. A atividade enzimática da caspase-3 diminuiu de junho a dezembro, aumentando em março. Esses resultados sugerem que HSP70 pode proteger as células germinativas da apoptose dependente de caspase-3 durante a atividade testicular. Na terceira etapa estudamos os níveis de HSP70 e caspase-3 como biomarcador de impacto ambiental utilizando testículos e fígado de P. argenteus. Os níveis de HSP70 e caspase-3 em testículos e fígado foram significativamente maiores nos peixes coletados no ponto 1 durante a estação chuvosa em relação à estação seca. Desta forma, nossos resultados demonstram que as análises morfométricas, os níveis de esteroides sexuais e a níveis proteicos de HSP70, PCNA e caspase-3 podem fornecer ferramentas úteis para a avaliação da espermatogênese de populações de peixes em ambientes naturais. The testicular development and maturation of fish are regulated by sex hormones that influence the processes of proliferation and cell death of germ and somatic cells. The stress caused by changes in environmental conditions induces the expression of heat shock proteins (HSPs) which have a key role in testis homeostasis. The objective of this work was to evaluate the testicular maturation, spermatogenesis, plasma levels of sex steroids as well as the expression of HSP70, cell proliferation (PCNA) and apoptosis (TUNEL and caspase-3) in testis of the curimatã-pacu Prochilodus argenteus. Thus, the study was performed in three steps. Initially we evaluated spermatogenesis and sex steroid levels in the curimatã-pacu collected at two sites in the São Francisco River, downstream from the Três Marias dam. During the reproductive period, the volumetric proportion and number of spermatogonia cysts were significantly higher in fish from site 1, immediately downstream from the dam, where cell proliferation and apoptosis were higher during spermatogonial phase. In fish from site 2, the morphometric parameters as well as the PCNA and TUNEL reactions were higher in spermatocytes cysts. These results associated with the seasonal changes of the testicular activity, levels of testosterone, 17 -estradiol, 17-hydroxyprogesterone and gonadosomatic index indicated that spermatogenesis of P. argenteus is more active in fish captured in site 2, after the confluence with the Abaeté River. In the second step, we studied the expression of HSP70, PCNA and caspase-3 during the reproductive cycle of P. argenteus captured after the confluence with Abaeté River, where environmental conditions are favorable for the reproduction of the species. The levels of HSP70 increased significantly in testis from June to December (resting to testicular maturation) decreasing in March (testicular regression). The labelling of PCNA followed the seasonal variations of the testicular activity, being predominant in type A spermatogonia in June and in type B spermatogonia in June, September and March, while primary spermatocytes were particularly marked in December. The TUNEL-positive reaction was detected in the nucleus of germ cells at all stages of development, except in spermatozoa. Enzymatic activity of caspase-3 decreased from June to December, increasing in March. These results suggest that HSP70 may protect the germ cells from caspase-3-dependent apoptosis during testicular. In the third step, we studied the levels of HSP70 and caspase-3 as a biomarker of environmental impact using testis and liver of P. argenteus. The levels of HSP70 and caspase-3 in testis and liver were significantly higher in fish collected at site1 during the rainy season compared to the dry season. Thus, our results demonstrate that morphometric analysis, levels of sex steroids and protein levels of HSP70, PCNA and caspase-3 can provide useful tools for the assessment of spermatogenesis in fish populations in natural environments.
Databáze: OpenAIRE
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