Regulación iónica en branquias del cangrejo Chasmagnathus granulatus, Dana 1851 (decapoda). Modificaciones ultraestructurales, enzimas involucradas y vías de regulación del transpo...

• Autores: Genovese, Griselda
• Año de publicación: 2003
• Idioma: español castellano
• Tipo de recurso: tesis doctoral
• Colaborador/a o director/a de tesis: Luquet, Carlos Marcelo
• Materia: ANHIDRASA CARBONICA; BRANQUIA; CANGREJO; CHASMAGNATHUS GRANULATUS; DOPAMINA; FOSFATASA ALCALINA; NA+/K+-ATPASA; PROTEINA QUINASA; PKA; PKC; PROTEINA FOSFATASA; REGULACION IONICA; SALINIDAD; ULTRAESTRUCTURA; V-H+-ATPASA; ALKALINE PHOSPHATASES; CARBONIC ANHYDRASE; CRAB; CHASMAGNATHUS GRANULATUS; DOPAMINE; GILL; ION REGULATION; NA+/K+-ATPASE; PROTEIN KINASE; PKA; PKC; PROTEIN PHOSPHATASE; SALINITY; ULTRASTRUCTURE; V-H+-ATPASE
• Institución: Universidad Nacional de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales

El presente estudio muestra adaptaciones morfológicas y bioquímicas de lasbranquias del cangrejo Chasmagnathus granulatus aclimatado a distintas salinidades (10, 30 y 45 %o). En las tres salinidades, el epitelio que tapiza la branquia 6 está formado porcélulas en pilar, con función de soporte estructural y por ionocítos, con extensodesarrollo de membrana plasmática basolateral y apical, y gran densidad mitocondrial. Los pliegues de membrana apical delimitan espacios subcuticulares que aumentan entamaño al incrementar la salinidad externa. Las uniones septadas extensas yramificadas en las branquias de cangrejos aclimatados a 10 %o, se acortan y sesimplifican en 30 y 45 %o, indicando un aumento en la permeabilidad paracelular ensituaciones de excreción iónica. La fosfatasa alcalina sensible a levamisol (másconcentrada en la fracción de membrana) se induce a 45 %o, lo que sugiere suparticipación en hipo-regulación y modularía de forma positiva a la Na+/K+-ATPasa (NKA). La actividad de anhidrasa carbónica (AC) y de NKA de branquias posterioresse induce a 10 %o, indicando su participación en la captación activa de iones. En mediosoligohalinos (<5 %o), existe una inducción aún mayor de AC y la absorción iónicadirigida por NKA se complementa con un mecanismo de captación activa yelectrogénica que involucra a la AC, V-H+-ATPasa y al intercambiador apical Cl-/ HCO3-. La branquia 5, además de células en pilar y células involucradas en elintercambio gaseoso, posee un tipo celular similar a las células que secretan H+, congran densidad mitocondrial, desarrollo de membrana apical y numerosas vesículas. Aunque aún no determinado, se presume que este tipo celular participa de procesos detransporte transepitelial, como por ejemplo excreción de amonio o equilibrio ácidobase. La actividad de NKA esta regulada por vías intracelulares antagónicas queinvolucran a las protein quinasas A y C (PKA, PKC) y proteín fosfatasas (PP). Laactivación de PKA determina una estimulación en NKA, obteniéndose lo contrario con PKC. La dopamina ejerce una función moduladora sobre la NKA, a través de la via de PKA y no de PKC. En condiciones basales, en las cuales no se hallaba activada la PKA,la unión dopamina-receptor provoca la activación de adenilato ciclasa vía proteina G, yse incrementan las concentraciones de AMPc. Éste, a su vez, activa la PKA, quefosforila (y activa) moléculas de NKA. Luego se produce la inactivación de la adenilatociclasa. Probablemente, la PKA fosforile al receptor y lo inactive (o le cambie suacoplamiento a una proteína G inhibitoria de la adenilato ciclasa), para dar lugar a otroreceptor de dopamina de menor afinidad y acoplado a una proteína Gi. La disminuciónen las concentraciones de AMPc, ocasiona una reducción en la actividad de PKA. Estopermitiría la liberación de la inhibición de PP, que mediante la remoción de fosfatos,devuelven a la NKA a las condiciones iniciales. Cuando la vía de PKA se hallapreviamente activada, la dopamina actúa como un modulador negativo, ya quedispara en forma directa la inhibición de la adenilato ciclasa, obteniéndose unareducción en la actividad de NKA.
g of pillar cells with mechanical function, andionocytes, with extensive elaboration of apical and basolateral folds, and highmitochondrial content. At low salinity, small subcuticular spaces delimited by apicalfolds, and long-ramified septate junctions, are seen. At high salinity, wide subcuticularspaces and short septate junctions suggest a low resistance pathway for ion excretion. The levamisol-sensitive form activity of alkaline phosphatase is induced at 45 %o. Thisform is mainly localized in membrane fraction and may modulate Na+/K+-ATPasa (NKA) activity. Carbonic anhydrase (CA) and NKA are involved in active ion uptakesince their activities are augmented in posterior gills of crabs acclimated to 10 %o. Inoligohaline environments (<5 %o), CA activity is 2-fold higher than the one at 10 %o. Insuch media, ion uptake dependant on NKA is complemented by a mechanism of activeand electrogenic ion uptake that involves CA, V-H+ATPase and apical Cl-/HC03- antiport. Gill 5 of C. granulatus is lined by an epithelium thinner than the one in gill 6,with pillar cells, chief cells mainly involved in gas exchange, and another type of cellswith high mitochondrial content, well-developed apical folds, and numerous vesicles,resembling proton secreting cells of many vertebrates and invertebrates. NKA activity is regulated by antagonic intracellular pathways that involveprotein kinase A and C (PKA, PKC), and protein phosphatases (PP). Stimulation of PKA increases NKA activity while sümulation of PKC reduces its activity. Dopamineplays a regulatory role in NKA activity, via PKA, but not via PKC. Dopamine-receptorbinding activates G protein positiver linked to adenylate cyclase, which in turnproduces cAMP. This nucleotide activates PKA which phosphorylates (and activates) NKA. It is suggested that PKA also phosphorylates the dopamine receptor in order toinactivate it (or to change the G protein coupling). Then, a second dopamine receptorlinked to Gi protein, inhibits adenylate cyclase. The reduction in PKA activity as well asthe participation of PP return NKA to initial conditions. When the PKA pathway isalready activated, dopamine directly triggers the inhibition of adenylate cyclase, with aconcomitant reduction in NKA activity.
Fil: Genovese, Griselda. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina.