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Tese de Doutorado
DOI
10.11606/T.41.2012.tde-20122012-174734
Documento
Autor
Nome completo
Carlos Eduardo de Oliveira Garcia
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2012
Orientador
Banca examinadora
Moreira, Renata Guimarães (Presidente)
Batlouni, Sérgio Ricardo
Borella, Maria Ines
Gomes, Fernando Ribeiro
Nostro, Fabiana Laura Lo
Título em português
Perfil dos esteroides gonadais e expressão dos hormônios folículo estimulante (FSH) e luteinizante (LH) durante a inversão sexual de Epinephelus marginatus (Teleostei: Serranidae), hermafrodita protogínico, utilizando-se inibidor de aromatase
Palavras-chave em português
Densidade espermática
Epinephelus marginatus
Esteroides sexuais
Gonadotropinas
Inibidor de aromatase
Inversão sexual
Resumo em português
A plasticidade do desenvolvimento gonadal em peixes, que contrasta com os padrões mais estáveis encontrados nos demais vertebrados, deu origem a várias questões intrigantes relativas tanto ao seu significado adaptativo quanto aos fatores genéticos e fisiológicos que modulam o processo. A inversão do sexo em peixes hermafroditas seqüenciais (protândricos ou protogínicos) ocorre em decorrência de diversos fatores, dentre eles, fisiológicos, genéticos e comportamentais podendo ser ainda decorrente do comportamento social. A garoupa verdadeira, Epinephelus marginatus é um peixe teleósteo, hermafrodita protogínico característico do litoral rochoso, maturando primeiramente como fêmeas, e posteriormente, na vida adulta, os ovários são substituídos por testículos, transformando-os em machos reprodutivamente ativos. No presente trabalho foram realizados três experimentos de inversão sexual em condições assistidas, em diferentes estações do ano, utilizando a mesma dose do inibidor de aromatase (IA) letrozole (100μg/Kg) para promover a inversão sexual de E. marginatus visando contribuir e aprimorar o conhecimento dos mecanismos fisiológicos envolvidos nesse processo. O primeiro e o terceiro experimentos foram iniciados na primavera e início da primavera respectivamente e promoveram a inversão sexual com uma diminuição no índice gonadossomático (IGS) nos animais do grupo experimental que apresentaram uma desorganização gonadal peculiar, com lamelas características de ovário, no entanto em seu interior observou-se o compartimento intersticial desenvolvido com cistos de células germinativas masculinas em estágios avançados da espermatogênese, (espermatócitos, espermátides) células de Sertoli e grande quantidade de cistos rompidos com a liberação de espermatozoides no lúmen. Após trinta dias do início do experimento obteve-se um aumento significativo de 11 ceto-testosterona (11KT) e a concentração de estradiol (E2) permaneceu inalterada; com setenta e sete dias após o início do experimento constatou-se uma elevação na concentração de testosterona (T), uma queda nos níveis de 11KT, persistindo a manutenção na concentração de E2. Neste cenário, principalmente as concentrações de andrógenos podem ter ativado a alça de feedback negativo e juntamente com a ativação do sistema da kisspeptina podem ter promovido a ação do GnRH desviando a produção de FSH para LH. Nesse momento o número de cópias obtidas de βFSH na hipófise foi significativamente menor que o número encontrado no grupo controle. Ao observarmos o aumento significativo da concentração plasmática de 17-alfaOHprogesterona podemos sugerir que a ação do GnRH tenha aumentado a secreção do LH, principal gonadotropina que estimula a produção de progestágenos. Os machos invertidos produziram um volume médio de sêmen de 118,20 ± 24,83 μL com motilidade de 90% e densidade espermática de 8,94 ± 4,34 x 109 células mL-1. Não foram obtidas diferenças nas concentrações de proteínas totais plasmática, hepática e musculares. No experimento implantado no verão de 2010 o tratamento não promoveu a inversão sexual, o IGS não apresentou diferença significativa entre os animais tratados com inibidor de aromatase e os animais do grupo controle. Nas gônadas dos animais do grupo experimental foi observada uma ligeira desorganização da arquitetura gonadal com cistos em formação e um número grande de ovócitos em degeneração demonstrando que ao longo do processo de inversão sexual pode haver uma fase de intersexo. Após trinta dias do início do experimento obteve-se um aumento significativo de T e a concentração de E2 permaneceu inalterada. Não foram observadas diferenças significativas entre o número de cópias de βFSH e βLH ao longo do experimento. O resultado obtido para a concentração de proteínas totais do músculo dos animais do grupo experimental apresentou um aumento significativo em relação à concentração encontrada nos animais do grupo controle. Não ocorreu espermiação e a inversão se deu de forma incompleta promovendo indivíduos intersexo. De uma forma geral podemos concluir que o uso de inibidor de aromatase é um método eficaz para promover a inversão sexual em hermafroditas protogínicos como a garoupa verdadeira. O aumento dos andrógenos pode ser o gatilho da inversão sexual com papel fundamental na reestruturação gonadal e formação do tecido germinativo masculino neste processo
Título em inglês
Gonadal steroids profile and expression of follicle-stimulating (FSH) and luteinizing (LH) hormones during the sex reversal of Epinephelus marginatus (Teleostei: Serranidae) hermaphroditic protogynous, using aromatase inhibitor
Palavras-chave em inglês
Aromatase inhibitor
Epinephelus marginatus
Gonadotropins
Sexual inversion
Sexual steroids
Sperm density
Resumo em inglês
The plasticity of gonadal development in fish, which contrasts with the more stable patterns found in other vertebrates, has given rise to several thrilling questions concerning both, its adaptive significance regarding the genetic and physiological factors that modulate the process. The sex inversion in sequential hermaphrodites fish (protandrous or protogynuos) occurs due to several factors, including, physiological, genetic and behavioral, and may also be due to social behavior. The dusky grouper, Epinephelus marginatus is a teleost fish, protogynous hermaphrodite characteristic of rocky bottoms, maturing first as females and later in adult life, the ovaries are replaced by the testes, turning them into reproductively males. In this work three sex inversion experiments were performed in captivity in different seasons of the year, using the same dose of aromatase inhibitor (AI) letrozole (100μg/Kg) to promote sexual inversion in E. marginatus, to contribute and improve the knowledge of the physiological mechanisms involved in this process. The first and third experiments started in the spring and early spring, respectively and promoted sexual inversion with a decrease in the gonadosomatic index (GSI) in the animals from the experimental group, that showed a peculiar disorganized gonadal, with lamellae, characteristic from ovaries, however with an interstitial compartment developed with cysts of male germ cells in advanced stages of spermatogenesis (spermatocytes, spermatids), Sertoli cells and a large amount of cysts ruptured with the release of sperm in the lumen. After thirty days from the beginning of the experiment, there was an increase in 11- ketotestosterone (11KT) levels and an unchanged concentration of estradiol (E2); after seventy-seven days, there was a significant increase in testosterone (T) levels, a decrease in the 11KT levels and the maintenance of E2 plasma concentration. In this point of view, mainly the concentration of androgens may have activated the negative feedback loop and with the activation of the kisspeptin system may have promoted the action of GnRH diverting the production of FSH to LH. At this moment the number of copies of pituitary βFSH produced was ignificantly lower than the number of control group copies. The significant increase in plasma 17- alfaOHprogesterona concentration observed could suggest that the action of GnRH has increased the secretion of LH, the main gonadotropin that stimulates the production of progestogen. Inverted males produced an average volume of semen of 118.20 ± 24.83 μl with 90% motility and sperm density of 8.94 ± 4.34 x 109 cells.ml-1. No differences were obtained at the concentrations of total protein in plasma, liver and muscle. In the experiment established in the summer of 2010, the treatment did not promote sexual inversion, the GSI was not significantly different between animals treated with aromatase inhibitor and the control group. In the gonads of the animals from the experimental group there was a slight disruption of gonadal architecture with cysts in formation and a large number of degenerating oocytes showing that during the process of sex inversion may be a phase of intersex. Thirty days after the beginning of the experiment there was a significant increase of T and E2 concentration remained unchanged. No significant differences were observed between the number of copies of βFSH and βLH throughout this experiment. The result obtained for the total protein concentration of the muscle in experimental group showed a significant increase compared with the control animals. There was no spermiation and the sex inversion occurred incompletely, with the presence of intersex individuals. In general we could conclude that the use of an aromatase inhibitor is an effective method to promote the sex inversion in hermaphroditic protogynous as the groupers. The increase of androgens could trigger the sex inversion exerting an important role in gonadal restructuring and the development of male germ tissue in the process
 
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Data de Publicação
2013-01-31
 
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