PROCESOS CELULARES FOLICULARES EN HOLOCÉFALOS

WEHITT, A.; GALÍNDEZ, E. J.; MOYA, A. C.; DÍAZ ANDRADE, M. C.; DI GIACOMO, E. E.

Camboriú

Congreso; COLACMAR 2017; 2017

Associação Latino-Americana de Pesquisadores em Ciências do Mar - ALICMAR

Los Condrictios constituyen el grupo de vertebrados gnatostomados viviente más antiguo. Su divergencia evolutiva se calcula hace 420 millones de años (Benton et al., 2009). Este grupo abarca a los Holocéfalos (quimeras) y los Elasmobranquios (tiburones y rayas). Estos peces depredadores se caracterizan por su longevidad, talla de madurez sexual tardía y baja fecundidad. Sin embargo, han desarrollado distintas estrategias reproductivas para compensar esto, entre las que se encuentran la fecundación interna y la capacidad de reserva espermática (Hamlett y Koob, 1999), invirtiendo su energía en la producción de una descendencia poco numerosa, pero con ejemplares semejantes a adultos en miniatura, preparados para sobrevivir (Moyle y Cech, 2000). A lo largo de su historia evolutiva, los Condrictios han desarrollado amplias estrategias reproductivas, que van desde la oviparidad hasta diversos grados de viviparidad. Por otra parte, también exhiben distintas fuentes de nutrición para sostener al embrión durante el desarrollo, que pueden agruparse en dos grandes categorías: lecitotrofismo y matrotrofismo (Wourms, 1981). Sin embargo, independientemente del modo reproductivo, todos los peces cartilaginosos inician su desarrollo como lecitotróficos. Esto implica que la hembra debe producir ovocitos de gran tamaño, cargados de reservas vitelínicas que permitan sostener este desarrollo inicial, existiendo especies que producen huevos de hasta 10-12 cm de diámetro (Wourms, 1977; Tanaka et al., 1990). Esto conlleva el desafío de desarrollar estructuras que permitan mantener la integridad de células de tales dimensiones. Estas estructuras, denominadas procesos celulares foliculares (PCF), fueron descriptas por Davenport et al. (2011) en tres especies de tiburones. Por su parte, Dunbar et al. (2016) establecieron que dichos PCF estaban presentes en Seláceos, pero que no se encontraban en Batoideos.El presente trabajo constituye el primer hallazgo sobre la presencia de procesos celulares foliculares en Holocéfalos. Los resultados se discuten en un contexto evolutivo.Para el presente trabajo se obtuvieron hembras sexualmente maduras de Callorhinchus callorhynchus (n.v.: pez gallo; pez elefante) provenientes de la flota comercial que opera en el golfo San Matías (Río Negro, Argentina). Los animales utilizados en este estudio fueron manejados de acuerdo al Protocolo de Bioética aprobado por el Comité Institucional para el Cuidado y Uso de Animales de Experimentación del Departamento de Biología, Bioquímica y Farmacia de la Universidad Nacional del Sur (Prot.069/2015, Res. CDBByF 716/15).Los ovarios extraídos fueron fijados en Bouin en agua de mar y procesados según técnicas histológicas de rutina. Las secciones obtenidas se colorearon con Tricrómico de Masson y ácido periódico de Schiff (PAS) y se fotografiaron usando un microscopio óptico Olympus BX51, equipado con una cámara digital Olympus C-7070. Por otro lado, parte del material se fijó en glutaraldehído al 2,5% en buffer cacodilato con un 12% de sacarosa y se procedió según los protocolos estándar para microscopía electrónica. Se realizaron cortes semifinos, que fueron coloreados con azul de metileno-azure II-fucsina ácida y cortes ultrafinos, que fueron contrastados con acetato de uranilo y citrato de plomo. Las secciones fueron examinadas con un microscopio electrónico de transmisión Jeol CXII. La estructura general folicular de C. callorhynchus es similar a la observada en otros Vertebrados (Guraya, 1978). El folículo está conformado por un ovocito, rodeado por una capa de células foliculares y las tecas. Entre el ovocito y las células foliculares presentan una zona pelúcida (ZP) acelular, PAS (+). Esta se ensancha durante el desarrollo folicular, alcanzando un espesor máximo de aproximadamente 12 µm. El epitelio folicular está conformado por dos tipos celulares: cilíndricas y globosas. Estos emiten proyecciones de entre 200 y 250 nm de diámetro, que atraviesan la ZP. Las mismas se disponen de manera circunferencial, pudiendo ramificarse. En el interior de estas proyecciones se observan filamentos de actina, dispuestos paralelos al eje longitudinal de las mismas. Esta estructura concuerda, en líneas generales, con lo observado por Davenport et al. (2011) en tiburones. Dunbar et al. (2016) concluyeron que estos PCF estaban presentes en Seláceos, pero no fueron observados en Batoideos. De acuerdo con estos autores, una posible explicación podría ser que los Batoideos, debido a su forma aplanada, presentan menos espacio en la cavidad corporal, por lo que producen huevos de menor tamaño que los Seláceos y no requerirían de estructuras especiales para sostener la integridad celular. Por tanto, propusieron dos posibles escenarios evolutivos: por un lado, los PCF podrían haber estado presentes en un ancestro común y haberse perdido en Batoideos o, por el contrario, estas proyecciones podrían ser una novedad evolutiva de los Seláceos. En este contexto, los Holocéfalos podrían ser la respuesta a esta dicotomía. La presencia en C. callorhynchus de estructuras compatibles con las halladas por Davenport et al. (2011) y Dunbar et al. (2016) en Seláceos, podría sugerir que los Batoideos perdieron estas estructuras a lo largo de la evolución. Sin embargo, C. callorhynchus presenta tallas de ovulación cercanas a los 5 cm de diámetro (obs. pers.), así como también espesores de la zona pelúcida muy inferiores a los observados por estos autores (12 µm vs. 70 µm), lo cual los acerca más a los Batoideos que a los Seláceos. Otro aspecto a tener en cuenta es que, tanto las rayas como el pez gallo son ovíparos, mientras que los tiburones estudiados por Davenport et al. (2011) y Dunbar et al. (2016) son vivíparos placentarios. Sería lógico pensar que el presentar un desarrollo embrionario exclusivamente lecitotrófico sería determinante en cuanto al volumen de reservas vitelinas dentro del ovocito, si bien el espacio disponible en la cavidad abdominal podría actuar secundariamente como un factor limitante. Ravaglia y Magese (2003) propusieron que, en Teleósteos, el espesor de la ZP guarda estrecha relación con la estrategia reproductiva y ecología de la especie. En función de esto, los folículos de especies ovíparas pelágicas presentarían una ZP delgada, mientras que las demersales presentarían una ZP más gruesa y compleja, que les permita reducir la abrasión y erosión. Sin embargo, los Condrictios ovíparos envuelven sus huevos en cápsulas coriáceas rígidas y resistentes, que cumplirían esta última función, mientras que las especies vivíparas retienen los huevos en el interior de los úteros, donde están recubiertos por delgadas membranas terciarias. Por otra parte, Prisco et al. (2002) y Hamlett et al. (1999) encontraron proyecciones de las células foliculares en Torpedo marmota y Urolophus jamaicensis, aparentemente de naturaleza distinta a las encontradas por Davenport et al. (2011) y Dunbar et al. (2016). En ambos casos, los autores observaron incluso que las mismas participaban en la acumulación de sustancias de reserva en el ovocito. En función de esto, sería prudente realizar estudios más profundos en otras especies de Batoideos para esclarecer las relaciones filogenéticas entre los distintos taxa y sus implicancias reproductivas. Los Condrictios constituyen un grupo primitivo y morfológicamente conservado, pero que presenta un amplio abanico de adaptaciones reproductivas. En los últimos años, estos peces han cobrando una importancia creciente como recursos pesqueros en todo el mundo, al punto que varias poblaciones están siendo explotadas más allá de su capacidad de recuperación. En este contexto, resulta claro que comprender los mecanismos morfofuncionales de su reproducción, así como los distintos aspectos de su historia de vida y las relaciones filogenéticas que los definen, nos permite, en parte, comprender el lugar que ocupan en el ecosistema, constituyendo una herramienta para la elaboración de políticas de manejo.