Papel da melatonina nas respostas metabólicas do caranguejo Neohelice granulata (Dana, 1851) (Decapoda; Brachyura)

Abstract

Nos crustáceos a melatonina já foi identificada e alguns efeitos desta molécula nestes animais já foram observados tais como alteração no ritmo do eletroretinograma, regeneração de apêndices, ritmos de atividade locomotores, e mais recentemente no sistema de defesa antioxidante e metabolismo aeróbico. Estes últimos trabalhos utilizaram como modelo o caranguejo Neohelice granulata, que habita as marismas da região sul da América do Sul. Diante destes fatos, o primeiro objetivo desta tese de doutorado foi verificar como ocorre ajuste do metabolismo energético de N. granulata sob condições de hipoxia e anoxia e se estas respostas são dependente do pedúnculo ocular, bem como a identificação e expressão do gene do hormônio hiperglicemiante de crustáceos (CHH). Posteriormente, foi verificado se a melatonina exercia um efeito na expressão do CHH, consumo de oxigênio (VO2) e concentrações de glicose e lactato circulante, além de verificar se os possíveis efeitos desta indolamina ocorrem através de receptores e também, se estes efeitos são dependentes do pedúnculo ocular. Na condição de anoxia, caranguejos ablados são significativamente menos tolerantes (TL50 = 8,5h) quando comparados aos intactos (TL50 = 14,4h). A concentração de 1 mgO2.L-1 significativamente (p <0,05) diminuiu o VO2 e na hipóxia severa e anoxia (0,7 e anoxia) aumentaram os níveis de glicose (caranguejos intactos) e lactato (caranguejos intactos e eyestalkless) circulantes. Nenhuma diferença significativa na concentração de glicogênio e uma discreta alteração no teor de glicose no músculo e hepatopâncreas foram observadas entre os diferentes níveis de oxigênio dissolvido. Com relação a clonagem do CHH, foi obtido uma seqüência parcial contendo a parte final do peptídeo sinal, a seqüência completa do peptídeo relacionado ao precursor do CHH (CPRP) e cerca de 1/3 do CHH maduro, com uma similaridade de 73-82% para outros crustáceos. Em anoxia, expressão gênica do CHH foi significativamente (p <0,05) inibido. A melatonina diminuiu a expressão do CHH em animais expostos por 45 minutos a 6 (doses de 2, 200 e 20000 mol.animal-1) e a 2 (200 mol.animal-1) mgO2.L-1, porém este efeito não ocorre via receptores de melatonina, visto que luzindol (200 mol.animal-1) (antagonista dos receptores de melatonina) não alterou significativamente o efeito da melatonina. Já com relação a glicose e lactato a melatonina (200 mol.animal-1) aumentou os níveis destes compostos nos caranguejos expostos a 6 mgO2.L-1 e o luzindol (200 mol.animal-1) diminuiu este efeito, indicando o envolvimento de receptores de melatonina na hiperglicemia e lactemia em função da melatonina. Nenhum efeito da melatonina foi verificado no VO2. Em conclusão, estes resultados sugerem que os níveis de oxigênio dissolvido afetam o metabolismo energético em N. granulata e é dependente do CHH peduncular. Além disso, a melatonina mostrou ter um efeito sobre o metabolismo de N. granulata. Esta molécula inibiu a expressão do gene do CHH e promoveu uma hiperglicemia dependente do pedúnculo ocular e de receptores, o que sugere que a melatonina possa ter uma função sinalizadora na regulação do metabolismo deste caranguejo.

Many crustacean physiological parameters are under control of the eyestalk, however its importance in the metabolic adjustment in hypoxia/anoxia conditions remains poorly investigated. In this study, we verified the tolerance, oxygen consumption (VO2) and energetic and metabolites levels in relation to hypoxia/anoxia and eyestalk ablation in the crab Neohelice granulata, as well as the identification and gene expression of the crustacean hyperglycemic hormone (CHH). In anoxia condition, eyestalkless crabs are significantly less tolerant (LT50 = 8.5h) compared to intact ones (LT50 = 14.4h). The concentration of 1 mgO2.L-1 significantly (p<0.05) decreased VO2 and severe hypoxia/anoxia (0.7 and 0.0 mgO2.L-1) increased circulating glucose (intact crabs) and lactate (intact and eyestalkless crabs) levels. No significant differences in glycogen concentration and weakly alteration in glucose content in both muscle and hepatopancreas tissues were observed among the different dissolved oxygen concentration. A partial CHH gene encoding the final portion of signal peptide, complete CHH precursor related peptide and around 1/3 of mature CHH was cloned, with a similarity of 73-82% to other crustaceans. In anoxia, CHH gene expression was significantly (p<0.05) down regulated. These results suggest that dissolved oxygen levels affect energetic metabolism in N. granulata and it is dependent from the eyestalk.