O camarão de água doce Macrobrachium acanthurus Wiegmann, 1836 (crustacea: Decapoda: Palaemonidae) e o desafio hispersalino : expressão muscular de HSP70 e a atividade da enzima branquial anidrase carbônica

Orientadora : Dra. Carolina Arruda de Oliveira Freire

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Zoologia. Defesa: Curitiba, 20/02/2017

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Resumo: A capacidade de sobreviver frente a variações ambientais, como pH, oxigênio, salinidade etc., está diretamente relacionada à ativação de mecanismos regulatórios. Estes garantem o equilíbrio osmótico e iônico, e mantém desta forma a homeostase do meio interno. A diversidade de estratégias apresentadas pelos crustáceos reflete na diversidade de ambientes onde estão inseridos. Neste contexto o objetivo do trabalho foi avaliar o papel dos mecanismos osmorregulatórios e de reparação celular em Macrobrachium acanthurus frente a exposições salinas de curta e longa duração. No capítulo I, indivíduos foram submetidos a alterações de salinidade em diferentes tempos de exposição a fim de avaliar o efeito de diferentes intervalos de exposição ao estresse salino in vivo na expressão da proteína de choque térmico (HSP70) muscular. No capítulo II, os animais foram expostos a salinidade 20 psu em diferentes tempos de exposição de forma a avaliar a atividade branquial da anidrase carbônica e mecanismos osmorregulatórios diante desafio hipersalino por um curso temporal. Em ambos os estudos o camarão apresentou estratégia hiperreguladora frente a salinidades baixas. No capítulo I, os animais apresentaram estratégia hiporregulatória após seu ponto isosmótico devido, provavelmente, a alguma capacidade de secreção ativa de sal pelas brânquias, aliada a um controle de permeabilidade para reduzir a entrada de sal. Mecanismos de regulação de volume celular e a ativa secreção de sal foram responsáveis pela manutenção da homeostase do meio interno nas condições 15 e 25 psu. Na condição de 35 psu os animais hipoconformaram, e expressão da HSP70 foi observada de forma variada. Apesar disso, é possível que a diferença energética entre a osmorregulação e a síntese de proteínas de estresse tenha influenciado a expressão de proteínas. No capítulo II, a exposição abrupta à salinidade de 20 psu levou à redução nas trocas iônias branquiais, causando diminuição da captação iônica e perda de água. Como resultado, houve aumento na atividade da anidrase carbônica, levando à aumento da concentração de Cl-. Desta forma fica clara a ligação entre os mecanismos de respostas e os estressores aqui utilizados, bem como a influência do tempo de exposição e grau de salinidade na expressão da HSP70 e na atividade da anidrase carbônica. Os resultados obtidos no presente estudo são frente ao estresse abrupto, sendo possível que a resposta adaptativa frente ao aumento salino gradual, seja diferenciada. Palavras chave: hipoconformador; metabolismo; crustáceo; osmorregulação; HSP70.

Abstract: The ability to survive in the face of environmental changes, such as pH, oxygen, salinity, etc., is directly related to the activation of regulatory mechanisms. These ensure the osmotic and Ionic balance and keeps the homeostasis of the internal medium. The diversity of strategies presented by crustaceans reflects the diversity of environments where they are inserted. In this context the aim of this work was to evaluate the osmorregulatory role and cell repair mechanisms in Macrobrachium acanthurus front exhibitions short and long-term salt exposure. In chapter I, individuals were subjected to different salinity changes under diferent exposure times in order to assess the effect of different ranges of salinity exposure on stress in vivo in the expression of heat shock protein (HSP70). In chapter II, the animals were exposed to 20 psu salinity at different exposure times in order to evaluate the activity of Gill carbonic anhydrase and osmorregulatory mechanisms on hypersaline challenge by a temporal course. In both studies the shrimp keeps an hyperregulatory strategy presented front to low salinity. In chapter I, the animals showed an hiporregulatory strategy after your isosmotic point due probably to some active salt secretion capacity by gills, combined with a control of permeability to reduce salt uptake. Regulatory mechanisms of cell volume and active salt secretion has been responsible for the maintenance of the homeostasis of internal conditions 15 and medium 25 psu. Provided 35 psu animals hypoconforming, and HSP70 expression was observed in varied form. Nevertheless, it is possible that the energy difference between the osmorregulação and the synthesis of stress proteins have influenced the expression of proteins. In chapter II, the abrupt exposure to salinity of 20 psu led to a reduction in branchial ion exchanges, causing decreased ion uptake and loss of water. As a result, there was an increase in the carbonic anhydrase activity, leading to an increase in the concentration of Cl-. This way is a clear link between the answers and the stress here used, as well as the influence of exposure time and the degree of salinity on expression of HSP70 and carbonic anhydrase activity. The results obtained in this study are front of the abrupt and may stress the adaptive response in the face of the increasing gradual saline, is distinguished. Key words: hypoconformer; metabolismo; crustacean; osmoregulation; HSP70.