O papel da melatonina em crustáceos

Abstract

A melatonina (N-acetil-5-metoxitriptamina) é uma molécula conservativa presente em praticamente todos os filos de animais, entretanto maiores estudos sobre sua caracterização e efeitos se concentraram nos vertebrados, principalmente mamíferos. Nestes animais tem se verificado que sua principal função é a sinalização do comprimento da noite, e conseqüentemente do dia, preparando e regulando diversas funções fisiológicas para que o animal possa enfrentar as variações ambientais que ocorrem em um ciclo diário e até mesmo sazonal. Entretanto, nos animais não vertebrados o conhecimento do papel fisiológico da melatonina é muito escasso, o que impede uma maior compreensão da evolução das funções biológicas adquiridas por esta molécula. Portanto, o objetivo desta Dissertação de Mestrado foi verificar e caracterizar o conteúdo de melatonina nos lobos ópticos dos pedúnculos oculares de Chasmagnathus granulatus (Decapoda, Brachyura) e verificar possíveis efeitos da melatonina no ritmo de migração pigmentar e na regulação do sistema de defesa antioxidante das brânquias deste crustáceo. Exemplares de C. granulatus foram coletados nos marismas da cidade do Rio Grande/RS e mantidos em laboratório por no mínimo 30 dias, a 20ºC, salinidade de 20 e fotoperíodo de 12C:12E. Para a identificação do período de maior concentração da melatonina, a cada 4 horas por 24 horas, os pedúnculos oculares dos caranguejos mantidos em 12C:12E, escuro constante (EE) e claro constante (CC) foram retirados para posterior quantificação deste hormônio por radioimunoensaio (RIA). Com relação a pigmentação, foi verificado se a melatonina (2x10-9 moles.animal-1) ocasiona um desvio de fase no ritmo de migração pigmentar in vivo e se esta indolamina modula a resposta dos melanóforos ao PDH in vitro. Para saber se a variação na capacidade antioxidante das brânquias de C. granulatus é decorrente de uma variação da produção de EROs, a cada 3 horas por 24 horas as brânquias foram retiradas e medido a capacidade antioxidante total (TOSC). Adicionalmente às 12 (meio dia) e às 24 (meia noite) horas os tecidos foram retirados e incubados com H2O2 (20mM) ou Fe+3/EDTA (0,18mM/0,36mM) e ácido ascórbico (18mM) como indutor de radicais hidroxila (HO.) por 120 minutos e posteriormente analisado as atividades das enzimas catalase, glutationa-S-transferase, níveis de grupos sulfidrilas não protéicos (NP-SH) e lipídios perixodadios. Por fim para investigar se este hormônio modula o ritmo de TOSC nas brânquias deste caranguejo, a cada 3 horas por 24 horas as brânquias de animais apedunculados injetados com solução fisiológica ou melatonina (2x10-12 moles.animal-1) foram retiradas e analisadas o TOSC. Paralelamente foi analisada a variação de grupos NP-SH de brânquias retiradas às 12 horas e incubadas por 120 minutos com melatonina (20x10-9M), vitamina E (10-7M), H2O2 (2x10-2M), H2O2 e melatonina e H2O2 e vitamina E. Os animais mantidos em 12C:12E e EE, apresentaram dois picos de concentração de melatonina, um no meio da tarde e outro durante a madrugada (p<0,05). Já os animais mantidos em CC, esta variação foi abolida (p>0,05), permanecendo valores basais no conteúdo desta molécula. Com referência a pigmentação, a melatonina não exerceu um efeito na modulação do ritmo de migração pigmentar dos melanóforos de C. granulatus in vivo (p>0,05). Adicionalmente esta substância não influenciou a responsividade dos melanóforos ao PDH in vitro (p>0,05). As brânquias de C. granulatus apresentam variações diárias nos valores de TOSC frente a radicais peróxidos com dois picos (p<0,05), um durante à tarde e outro à noite, semelhante ao perfil de concentração de melatonina e de consumo de oxigênio. Paralelamente foi visto que quando as brânquias retiradas às 12 horas e expostas ao H2O2, há um aumento na concentração de grupos NP-SH (p<0,05). Por último foi observado que em animais apedunculados e injetados com solução fisiológica, a variação diária de TOSC permanece. Porém animais apedunculados que foram injetados com melatonina (20x10-13 moles.animal-1) a variação diária na capacidade antioxidante total foi abolida. Brânquias retiradas às 12 horas e incubadas com melatonina (20x10-9M) o conteúdo de grupos NP-SH não se diferenciou do controle (p>0,05), porém o efeito do H2O2 foi novamente verificado, independentemente se foi incubado com melatonina ou não. Já a vitamina E por si só promoveu um aumento nos níveis de grupos NP-SH (p<0,05). Variações diárias na concentração de melatonina nos lobos ópticos de Chasmagnathus granulatus foram observadas. Este fato sugere que esta molécula possa estar envolvida com outros fenômenos rítmicos tais como a migração pigmentar e/ou no sistema de defesa antioxidante. Entretanto, a melatonina não exerceu um papel sinalizador para a migração pigmentar dos melanóforos, tanto in vivo como in vitro. Já o envolvimento desta molécula no metabolismo aeróbico foi reforçado pelo fato da existência da variação na capacidade antioxidante e alguns componentes deste sistema (com exceção de grupos NP-SH) não serem uma resposta direta ao aumento da produção de espécies reativas de oxigênio (ERO). Porém, a regulação da variação de TOSC, seja pela melatonina ou não, é extrapeduncular. Provavelmente outros gânglios nervosos como o gânglio torácico ou o gânglio supraesofágico sejam os responsáveis por este controle. Já o fato da melatonina ter abolido o ritmo de TOSC e de não promover um aumento de grupos NP-SH nas brânquias, sugerem que esta molécula possa atuar de forma indireta, sinalizando para uma diminuição do metabolismo aeróbico total, diminuindo assim a produção de ERO e, conseqüentemente, a capacidade antioxidante do organismo.