Differential phosphorylation, desensitization, and internalization of α1A-adrenoceptors activated by norepinephrine and oxymetazoline

Loss of response on repetitive drug exposure (i.e., tachyphylaxis) is a particular problem for the vasoconstrictor effects of medications containing oxymetazoline (OXY), an α1-adrenoceptor (AR) agonist of the imidazoline class. One cause of tachyphylaxis is receptor desensitization, usually accompanied by phosphorylation and internalization. It is well established that a1A-ARs are less phosphorylated, desensitized, and internalized on exposure to the phenethylamines norepinephrine (NE), epinephrine, or phenylephrine (PE) than are the a1B and a1D subtypes. However, here we show in human embryonic kidney-293 cells that the low-efficacy agonist OXY induces G protein-coupled receptor kinase 2-dependent a1A-AR phosphorylation, followed by rapid desensitization and internalization (∼40% internalization after 5 minutes of stimulation), whereas phosphorylation of α1A-ARs exposed to NE depends to a large extent on protein kinase C activity and is not followed by desensitization, and the receptors undergo delayed internalization (∼35% after 60 minutes of stimulation). Native α1A-ARs from rat tail artery and vas deferens are also desensitized by OXY, but not by NE or PE, indicating that thisproperty of OXY is not limited to recombinant receptors expressed in cell systems. The results of the present study are clearly indicative of agonist-directed a1A-AR regulation. OXY shows functional selectivity relative to NE and PE at a1A-ARs, leading to significant receptor desensitization and internalization, which is important in view of the therapeutic vasoconstrictor effects of this drug and the varied biologic process regulated by α1A-ARs. Copyright © 2013 by The American Society for Pharmacology and Experimental Therapeutics.

Expressão e caracterização farmacológica dos subtipos de adrenoceptores α1 na cauda proximal e distal do epidídimo de rato

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Mirabegron relaxes urethral smooth muscle by a dual mechanism involving β3-adrenoceptor activation and α1-adrenoceptor blockade

Mirabegron is the first β3-adrenoceptor (AR) agonist approved for treatment of overactive bladder syndrome (OAB). This study aimed to investigate the effects of β3-adrenoceptor (AR) agonist mirabegron in mouse urethra. The possibility that mirabegron exerts α1-AR antagonism was also tested in rat smooth muscle preparations presenting α1A- (vas deferens and prostate), α1D- (aorta) and α1B-AR (spleen). Functional assays were carried out in mouse and rat isolated tissues. Competition assays for the specific binding of [(3) H]Prazosin to membrane preparations of HEK 293 cells expressing each of the human α1-ARs, as well as β-AR mRNA expression and cyclic AMP measurements in mouse urethra were performed. Mirabegron produced concentration-dependent urethral relaxations that were right shifted by the selective β3-AR antagonist L 748,337, but unaffected by β1- and β2-AR antagonists (atenolol and ICI 118,551, respectively). Mirabegron-induced relaxations were enhanced by the phosphodiesterase-4 inhibitor rolipram, and this agonist stimulated cAMP synthesis. Mirabegron also produced rightward shifts in urethral contractions induced by the α1-AR agonist phenylephrine. Schild regression analysis revealed that mirabegron behaves as a competitive antagonist of α1-AR in urethra, vas deferens and prostate (α1A-AR, pA2  ≅ 5.6) and aorta (α1D-AR, pA2  ≅ 5.4), but not in spleen (α1B-AR). The affinities estimated for mirabegron in functional assays were consistent with those estimated in radioligand binding with human recombinant α1A- and α1D-ARs (pKi ≅ 6.0). The effects of mirabegron in urethral smooth muscle are the result of β3-AR agonism together with α1A / α1D-AR antagonism.

Impairment on sperm quality and fertility of adult rats after antiandrogen exposure during prepuberty

This study evaluated the effects of antiandrogen exposure during the prepubertal period on reproductive development and reproductive competence in adults. Male rats were divided into two groups: flutamide, receiving 25 mg/kg/day of flutamide by oral gavage and control, receiving vehicle daily. Dosing continued from PND 21 to 44, and animals were killed on PND 50 or PND 75-80. The epididymis, prostate, vas deferens and seminal vesicle weights were lower in Flutamide group on PND 50, while on PND 80 only seminal vesicle weight was reduced. Fertility assessed by IUI revealed a decrease in the fertility potential in the flutamide-treated adults. Flutamide accelerated sperm transit time through the epididymis, impairing sperm motility and storage. A quantitative analysis of the cauda sperm membrane proteome revealed a few significant changes in protein expression. Thus, exposure to flutamide during the prepubertal period compromises the function of the epididymis along with epididymal sperm quality at adulthood. (C) 2011 Elsevier Inc. All rights reserved.

The renin-angiotensin system and male reproduction: new functions for old hormones

The blood-borne renin-angiotensin system (RAS) is known best for its role in the maintenance of blood pressure and electrolyte and fluid homeostasis. However, numerous tissues show intrinsic angiotensin-generating systems that cater for specific local needs through actions that add to, or differ from, the circulating RAS. The male reproductive system has several sites of intrinsic RAS activity. Recent focus on the epididymis, by our laboratories and by others, has contributed important details about the local RAS in this tissue. The RAS components have been localized morphologically and topographically; they have been shown to be responsive to androgens and to hypoxia; and angiotensin has been shown to influence tubular, and consequently, fluid secretion. Components of the RAS have also been found in the testis, vas deferens, prostate and semen. Angiotensin II receptors, type 1 and, to a lesser extent, type 2 are widespread, and angiotensin IV receptors have been localized in the prostate. The roles of the RAS in local processes at these sites are still uncertain and have yet to be fully elucidated, although there is evidence for involvement in tubular contractility, spermatogenesis, sperm maturation, capacitation, acrosomal exocytosis and fertilization. Notwithstanding this evidence for the involvement of the RAS in various important aspects of male reproduction, there has so far been a lack of clinical evidence, demonstrable by changes in fertility, for a crucial role of the RAS in male reproduction. However, it is clear that there are several potential targets for manipulating the activity of the male reproductive system by interfering with the locally generated angiotensin systems.

Characterisation of calcitonin generelated peptide (CGRP) and amylin receptors

The aims of this study were to examine the binding characteristics of the rat CGRP receptor and to further the classification of CGRP and amylin receptors in guinea-pig tissue preparations. Binding characteristics of CGRP were investigated on rat splenic, cerebellar and liver membrane preparations. Human-α-CGRP, rat-α-CGRP and the CGRP receptor analogues Tyrº -CGRPC28-37) and [Cys (ACM)2,7 ]-human CGRP and the CGRP receptor antagonist CGRPC8-37) were utilised in competitive radioligand binding experiments to identify possible CGRP receptor subtypes in these tissues. There appeared to be no significant differences between the rat CGRP receptors examined. A panel of monoclonal antibodies (Mabs) raised against CGRP were employed to investigate the structure-activity relationships of CGRP and its receptor. No differences between the tissue receptors were observed using this panel of Mabs. The effects of human-α, human-β, rat-α-CGRP, human and rat amylin and adrenomedullin(13-52) were examined on the spontaneously beating right atria and on electrically evoked twitch contractions of isolated guinea-pig ileum, vas deferens and left atria. All of the peptides caused concentration-dependent inhibition of twitch amplitude in the ileum and vas deferens. CGRP produced positive inotropic effects in the right and left atria and positive chronotropic effects in the right atria. A variety of CGRP receptor antagonists and putative amylin receptor antagonists were used to antagonise these effects. CGRP(8-37) is currently used as a basis for CGRP receptor classification (Dennis, et al., 1989). Based upon results obtained using CGRP(8-37) it has been shown that the guinea-pig ileum contains mainly CGRP 1 receptors and the vas deferens contain CGRP2 receptors. Amylin was shown to act at receptors distinct from those for CGRP and it is postulated that amylin has its own receptors in these preparations. Experiments using CGRP (19-37) and Tyrº -CGRP(28-37) indicate that human and rat CGRP act at distinct receptors in guinea-pig ileum and vas deferens. The amylin receptor antagonist amylin(8-37) and the putative antagonist AC187 provide evidence to suggest human and rat amylin also act at receptors able to distinguish between the two types of amylin.

Hollow sperm syndrome during spermatogenesis in the giant tiger shrimp Penaeus monodon (Fabricius 1798) from eastern Australia

During spermatogenesis, giant tiger shrimp (Penaeus monodon) from Queensland, eastern Australia had a high proportion of testicular spermatids that appeared 'hollow' because their nuclei were not visible with the haematoxylin and eosin stain. When examined by transmission electron microscopy, the nuclei of hollow spermatids contained highly decondensed chromatin, with large areas missing fibrillar chromatin. Together with hollow spermatids, testicular pale enlarged (PE) spermatids with weakly staining and marginated chromatin were observed. Degenerate-eosinophilic-clumped (DEC) spermatids that appeared as aggregated clumps were also present in testes tubules. Among 171 sub-adult and adult P. monodon examined from several origins, 43% displayed evidence of hollow spermatids in the testes, 33% displayed PE spermatids and 15% displayed DEC spermatids. These abnormal sperm were also found at lower prevalence in the vas deferens and spermatophore. We propose 'Hollow Sperm Syndrome (HSS)' to describe this abnormal sperm condition as these morphological aberrations have yet to be described in penaeid shrimp. No specific cause of HSS was confirmed by examining either tank or pond cultured shrimp exposed to various stocking densities, temperatures, salinities, dietary and seasonal factors. Compared with wild broodstock, HSS occurred at higher prevalence and severity among sub-adults originating from farms, research ponds and tanks. Further studies are required to establish what physiological, hormonal or metabolic processes may cause HSS and whether it compromises the fertility of male P. monodon.

Avaliação temporal da poluição por antiincrustantes organoestânicos no litoral do Estado do Rio de Janeiro: antes e após o banimento nacional e internacional

Tintas antifoulings são utilizadas para evitar a incrustação de organismos em estruturas submersas, especialmente casco de embarcações. Os compostos organoestânicos (OTs), utilizados nessas tintas, entre eles o tributilestanho, são desreguladores endócrinos e causaram diversos danos aos ecossistemas marinhos. No caso dos moluscos gastrópodes, esse tipo de poluição faz com que as fêmeas adquiram características masculinas, como vaso deferente e pênis, fenômeno esse conhecido como imposex. A Organização Marítima Internacional (IMO) estabeleceu o banimento de tintas à base de COEs nas embarcações, em 2008. No Brasil, a NORMAM 23, proibiu o uso em 2007, contudo a Marinha já havia suspendido seu uso desde 2003. Entretanto, efeitos deletérios destes compostos ainda são detectados em vários países, inclusive ao longo do litoral brasileiro. Esse trabalho teve como objetivo principal fazer uma avaliação temporal (1997-2012) da poluição por organestânicos na costa do Estado do Rio de Janeiro utilizando como bioindicador a espécie Stramonita haemastoma. A área de estudo abrangeu cinco regiões: Paraty, Ilha Grande, Baia de Ilha Grande, Baia de Guanabara e Arraial do Cabo. Análises químicas de butilestânicos foram feitas em sedimentos superficiais de mangues de Paraty (Mangue do Estaleiro e mangue do Saco do Mamanguá) e Ilha Grande (Mangue do Aventureiro) sendo os dois últimos considerados áreas de referência. Em cada estação de biomonitoramento foram coletados 30 indivíduos sexualmente adultos da espécie S. haemastoma, através de mergulho livre em apnéia e analisados através do método não destrutivo proposto por nosso grupo de pesquisa. Em todas as cinco áreas analisadas ao longo da costa do Estado do Rio de Janeiro foram registradas estações com altos índices de imposex. Apesar de muitas estações apresentarem diminuição nos índices, na maioria ocorreu um aumento ou conservação alta na porcentagem de imposex depois do banimento. As concentrações médias de butilestânicos no mangue (S1), perto de fontes locais, foram 205,7 16,8 ng (Sn) g-1 de TBT, 16,4 1,3 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,0 2,9 ng (Sn) g-1 de MBT. Nas áreas de referência: mangue do Saco do Mamanguá (S2) foram 16,0 0,8 ng (Sn) g-1 de TBT, 10,1 1,4 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,1 2,2 ng (Sn) g-1 de MBT e mangue do Aventureiro (S3) com 18,1 4,2 ng (Sn) g-1 de TBT, 15,3 0,5 ng (Sn) g-1 de DBT e 10,2 1,5 ng (Sn). g-1 de MBT. As taxas de degradação foram de 01, 1,3 e 1,4 respectivamente indicando inputs recentes desses compostos. Os resultados deste estudo indicam que carbono orgânico dissolvido e particulado, bem como xenoestrógenos podem estar interferindo no desenvolvimento da síndrome, levando a subestimação de avaliação do imposex. As concentrações de butilestânicos, além do aumento ou continuidade alta na incidência de imposex após o banimento na maioria das estações indicam que, apesar da proibição do uso do TBT em tintas antiiincrustantes no Brasil, elas ainda estão sendo utilizadas de forma ilegal, especialmente em pequenos barcos. Esse estudo é fundamental para se propor medidas de mitigação e controle dos compostos organoestânicos, até mesmo dos novos antifoulings TBT- free, que também possuem efeitos prejudiciais ao ambiente. Além disso, as áreas onde se registrou altos índices de imposex serão essenciais para o monitoramento dos efeitos desses novos antifoulings.

Gonad development characteristics and sex ratio in triploid chinese shrimp (Fenneropenaeus chinensis)

This paper details for the first time the gonad development characteristics and sex ratio of triploid shrimp (Fenneropenaeus chinensis). In triploid shrimp the development of gonad is apparently impaired, especially in females. In the ovary of triploids, germ cells mainly remain at oogonia stage during September through December. From January to February of the next year, partial primary oocytes developed in the ovary lobes. Spermatocytes and spermatids could be observed in the testes of triploids, and a few sperm were observed in the vas deferens and spermatophores. The morphology of sperms in triploid shrimp was abnormal. Flow cytometry was used to detect the ploidy of sperm in the vas deferens. The data showed that triploidy could affect the sex ratio in Chinese shrimp. The female-to-male ratio in triploids of about 4:1 will favor triploid shrimp aquaculture.

Phorbol esters promote alpha 1-adrenergic receptor phosphorylation and receptor uncoupling from inositol phospholipid metabolism.

DDT1 MF-2 cells, which are derived from hamster vas deferens smooth muscle, contain alpha 1-adrenergic receptors (54,800 +/- 2700 sites per cell) that are coupled to stimulation of inositol phospholipid metabolism. Incubation of these cells with tumor-promoting phorbol esters, which stimulate calcium- and phospholipid-dependent protein kinase, leads to a marked attenuation of the ability of alpha 1-receptor agonists such as norepinephrine to stimulate the turnover of inositol phospholipids. This turnover was measured by determining the 32P content of phosphatidylinositol and phosphatidic acid after prelabeling of the cellular ATP pool with 32Pi. These phorbol ester-treated cells also displayed a decrease in binding affinity of cellular alpha 1 receptors for agonists with no change in antagonist affinity. By using affinity chromatography on the affinity resin Affi-Gel-A55414, the alpha 1 receptors were purified approximately equal to 300-fold from control and phorbol ester-treated 32Pi-prelabeled cells. As assessed by NaDodSO4/polyacrylamide gel electrophoresis, the Mr 80,000 alpha 1-receptor ligand-binding subunit is a phosphopeptide containing 1.2 mol of phosphate per mol of alpha 1 receptor. After phorbol ester treatment this increased to 3.6 mol of phosphate per mol of alpha 1 receptor. The effect of phorbol esters on norepinephrine-stimulated inositol phospholipid turnover and alpha 1-receptor phosphorylation showed the same rapid time course with a t1/2 less than 2 min. These results indicate that calcium- and phospholipid-dependent protein kinase may play an important role in regulating the function of receptors that are coupled to the inositol phospholipid cycle by phosphorylating and deactivating them.

Oxaliplatin induces hyperexcitability at motor and autonomic neuromuscular junctions through effects on voltage-gated sodium channels

Oxaliplatin, an effective cytotoxic treatment in combination with 5-fluorouracil for colorectal cancer, is associated with sensory, motor and autonomic neurotoxicity. Motor symptoms include hyperexcitability while autonomic effects include urinary retention, but the cause of these side-effects is unknown. We examined the effects on motor nerve function in the mouse hemidiaphragm and on the autonomic system in the vas deferens. In the mouse diaphragm, oxaliplatin (0.5 mM) induced multiple endplate potentials (EPPs) following a single stimulus, and was associated with an increase in spontaneous miniature EPP frequency. In the vas deferens, spontaneous excitatory junction potential frequency was increased after 30 min exposure to oxaliplatin; no changes in resting Ca(2+) concentration in nerve terminal varicosities were observed, and recovery after stimuli trains was unaffected.In both tissues, an oxaliplatin-induced increase in spontaneous activity was prevented by the voltage-gated Na(+) channel blocker tetrodotoxin (TTX). Carbamazepine (0.3 mM) also prevented multiple EPPs and the increase in spontaneous activity in both tissues. In diaphragm, beta-pompilidotoxin (100 microM), which slows Na(+) channel inactivation, induced multiple EPPs similar to oxaliplatin's effect. By contrast, blockers of K(+) channels (4-aminopyridine and apamin) did not replicate oxaliplatin-induced hyperexcitability in the diaphragm. The prevention of hyperexcitability by TTX blockade implies that oxaliplatin acts on nerve conduction rather than by effecting repolarisation. The similarity between beta-pompilidotoxin and oxaliplatin suggests that alteration of voltage-gated Na(+) channel kinetics is likely to underlie the acute neurotoxic actions of oxaliplatin.

Determinant factors for the use of imposex in TBT pollution monitoring

Os compostos de tributilestanho (TBT) foram utilizados como biocidas em tintas antivegetativas (AV) e amplamente aplicados, durante décadas, de forma a evitar a bioincrustação em superfícies submersas, principalmente em cascos de embarcações. Os seus efeitos deletérios em organismos não-alvo tornaram-se evidentes após o aparecimento de gastrópodes prosobrâquios com imposex – sobreposição de caracteres sexuais masculinos sobre o tracto reprodutivo das fêmeas. Desde então, a expressão do imposex em prosobrânquios tem sido amplamente utilizada como biomarcador da poluição por TBT. Um dos objectivos da presente tese é avaliar se as mais recentes restrições legais na utilização das tintas AV com compostos organoestânicos (OTs) resultaram numa redução da poluição pelos mesmos na costa continental Portuguesa. Para tal, foi levada a cabo a análise da variação temporal do imposex como biomarcador dos níveis ambientais de TBT e a validação de procedimentos, de modo a seguir de forma precisa a evolução da intensidade deste fenómeno ao longo do tempo. O trabalho de investigação teve início no momento em que a ineficácia da legislação anterior (Directiva 89/677/CEE) na redução da poluição por TBT no litoral Português era reportada na literatura e quando estavam já agendados instrumentos decisivos para a diminuição definitiva deste tipo de poluição: o Regulamento (CE) N.º 782/2003 do Parlamento e do Conselho da União Europeia (UE) que bania as tintas AV baseadas em TBT na sua frota a partir de 1 de Julho de 2003; a "Convenção Internacional sobre o Controlo de Sistemas Antivegetativos Nocivos em Navios” (Convenção AFS), adoptada em 2001 pela Organização Marítima Internacional (OMI), que procurava erradicar os OTs da frota mundial até 2008. Os níveis de imposex e as concentrações de OTs nos tecidos de fêmeas de Nucella lapillus foram medidos em 17 locais de amostragem ao longo da costa Portuguesa em 2003, a fim de se avaliarem os impactos do TBT nas populações desta espécie e de se criar uma base de dados para seguir a sua evolução futura. O índice da sequência do vaso deferente (VDSI), o índice do tamanho relativo do pénis (RPSI) e a percentagem de fêmeas afectadas por imposex (%I) foram utilizados na medição da intensidade deste fenómeno em cada local de amostragem e os seus valores variaram entre 0,20-4,04, 0,0- 42,2% e 16,7-100,0%, respectivamente. Foram encontradas fêmeas estéreis em 3 locais de amostragem, com percentagens a variar entre 4,0 e 6,2%. As concentrações de TBT e dibutilestanho (DBT) nas fêmeas variaram respectivamente entre 23-138 e <10-62 ng Sn.g-1 de peso seco, e o conteúdo em TBT nos tecidos revelou-se significativamente correlacionado com o imposex (nomeadamente com o RPSI e o VDSI). Os níveis de expressão do fenómeno e o conteúdo em OTs nos tecidos, foram superiores na proximidade de portos, confirmando as conclusões obtidas anteriormente por outros autores de que os navios e a actividade dos estaleiros são as principais fontes destes compostos no litoral Português. As infra-estruturas associadas ás principais fontes de OTs – portos, estaleiros e marinas – estão geralmente localizadas no interior de estuários, motivo pelo qual estas áreas têm vindo a ser descritas como as mais afectadas por estes poluentes. Por esta razão, foi levado a cabo o estudo pormenorizado da poluição por TBT na Ria de Aveiro, como caso de estudo representativo da poluição por estes compostos num sistema estuarino em Portugal continental. N. lapillus foi usada como bioindicador para avaliar a tendência temporal da poluição por TBT nesta área entre 1997 e 2007. Foi registada uma diminuição da intensidade do imposex após 2003, embora as melhorias mais evidentes tenham sido observadas entre 2005 e 2007, provavelmente devido à implementação do Regulamento (CE) N.º 782/2003 que proibiu a aplicação de tintas AV com TBT em navios com a bandeira da UE. Apesar desses progressos, as análises ao conteúdo em OTs nos tecidos de fêmeas de N. lapillus e em amostras de água colhidas em 2006 indicaram contaminação recente por TBT na área de estudo, evidenciando assim a permanência de fontes de poluição. A utilização de N. lapillus como bioindicador da poluição por TBT na Ria de Aveiro apresenta algumas limitações uma vez que a espécie não ocorre nas áreas mais interiores da Ria e não vive em contacto com sedimentos. Assim, a informação obtida a partir da sua utilização como bioindicador é fundamentalmente relativa aos níveis de TBT na coluna de água. Foi então necessário recorrer a um bioindicador complementar – Hydrobia ulvae – para melhor avaliar a evolução temporal da poluição por TBT no interior deste sistema estuarino e estudar a persistência de TBT nos sedimentos. Não foi registada uma diminuição dos níveis de imposex em H. ulvae na Ria de Aveiro entre 1998 e 2007, apesar da aplicação do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Pelo contrário, houve um aumento global significativo da percentagem de fêmeas afectadas por imposex e um ligeiro aumento do VDSI, contrastando com o que tem sido descrito para outros bioindicadores na Ria de Aveiro no mesmo período. Estes resultados mostram que a diferente biologia/ecologia das espécies indicadoras determina vias distintas de acumulação de TBT, apontando a importância da escolha do bioindicador dependendo do compartimento a ser monitorizado (sedimento versus água). A ingestão de sedimento como hábito alimentar em H. ulvae foi discutida como sendo a razão para a escolha da espécie como indicadora da contaminação dos sedimentos por TBT. Foram também estudados os métodos mais fiáveis para reduzir a influência de variáveis críticas na medição dos níveis de imposex em H. ulvae. As comparações de parâmetros do imposex baseados em medições do pénis devem ser sempre realizadas sob condições de narcotização bem standardizadas uma vez que este procedimento provoca um aumento significativo do comprimento do pénis (PL) em ambos os sexos. O VDSI, a % e o PL em ambos os sexos revelaram ser fortemente influenciados pelo tamanho dos espécimes: a utilização de fêmeas mais pequenas conduz à subestimação do VDSI, da %I e do PL, enquanto que diferenças no tamanho dos machos provocam variações no índice do comprimento relativo do pénis (RPLI), independentemente dos níveis de poluição por TBT. Existe, portanto, a necessidade de controlar algumas variáveis envolvidas na análise do imposex que mostraram afectar a fiabilidade dos resultados. Uma vez que N. lapillus é o principal bioindicador dos efeitos biológicos específicos do TBT para a área da OSPAR, foi também estudada a influência de algumas variáveis na avaliação dos níveis de imposex nesta espécie, especificamente as relacionadas com o ciclo reprodutor e o tamanho dos espécimes. O estudo do ciclo reprodutor e a variação sazonal/espacial do comprimento do pénis do macho (MPL) incidiu num único local no litoral Português (Areão – região de Aveiro) de forma a avaliar se o RPSI varia sazonal e espacialmente na mesma estação de amostragem e se tais variações influenciam os resultados obtidos em programas de monitorização do imposex. Nos meses de Dezembro de 2005 a Junho de 2007, foram encontrados espécimes de N. lapillus sexualmente maturos e potencialmente aptos para a reprodução. Contudo, foi também evidente um padrão sazonal do ciclo reprodutor – o estado de desenvolvimento da gametogénese nas fêmeas variou sazonalmente e ocorreu uma diminuição do volume da glândula da cápsula e do factor de condição no final do Verão / início do Outono. Contrariamente, a gametogénese nos machos não apresentou variação sazonal significativa, embora os valores mais baixos do factor de condição, do comprimento do pénis e dos volumes de esperma e da próstata tenham também sido registados no final do Verão / início do Outono. Além disso, o MPL mostrou variar, no mesmo local de amostragem, inversamente com a distância aos ninhos de cápsulas ovígeras; um aumento dos valores do MPL foi também observado em espécimes de maior tamanho. Todas estas variações no MPL introduzem desvios nos resultados da avaliação do imposex quando é usado o RPSI. A magnitude do erro envolvido foi quantificada e revelou-se superior em locais com níveis mais elevados de poluição por TBT. Apesar do RPSI ser um índice que fornece informação importante sobre os níveis de poluição por TBT, a sua interpretação deve ser cuidadosa e realizada complementarmente com os outros índices, destacando-se o VDSI como índice mais fiável e com significado biológico mais expressivo. Novas campanhas de monitorização do imposex em N. lapillus foram realizadas ao longo da costa Portuguesa em 2006 e 2008, e os resultados subsequentemente comparados com a base de dados criada em 2003,de forma a avaliar a evolução da poluição por TBT no litoral Português naquele período. Nestes estudos foram aplicados novos procedimentos na monitorização e tratamento dos dados, de forma a minimizar a variação nos índices de avaliação do imposex induzida pelos factores acima descritos, para seguir com maior consistência a tendência da poluição por TBT entre 2003 e 2008. Foi observado um declínio global significativo na intensidade de imposex na área de estudo durante o referido período e a qualidade ecológica da costa Portuguesa, segundo os termos definidos pela Comissão OSPAR, revelou melhorias notáveis após 2003 confirmando a eficácia do Regulamento (CE) N.º 782/2003. Não obstante, as populações de N. lapillus revelaram-se ainda amplamente afectadas por imposex, tendo sido detectadas emissões de TBT na água do mar ao longo da costa em 2006, apesar da restrição anteriormente referida. Estes inputs foram atribuídos principalmente aos navios que à data ainda circulavam com tintas AV com TBT aplicadas antes de 2003, uma vez que a sua utilização nas embarcações foi apenas proibida em 2008. Considerando que o Regulamento (CE) N.º 782/2003 constitui uma antecipação da proibição global da OMI que entrou em vigor em Setembro de 2008, prevê-se, por analogia, que haja uma rápida diminuição da poluição por TBT à escala mundial num futuro próximo. Na sequência desta previsão, é apresentada uma discussão teórica preliminar relativamente ás possíveis estratégias usadas por N. lapillus na recolonização de locais onde, no passado, as populações terão aparentemente sido extintas devido a níveis extremamente elevados de TBT. Estes locais são tipicamente zonas abrigadas junto de infra-estruturas portuárias, cuja recolonização por esta espécie será provavelmente muito lenta dada a mobilidade reduzida dos adultos e o ciclo de vida não apresentar fase larvar pelágica. Foram então equacionadas duas hipotéticas vias de recolonização de zonas abrigadas por espécimes provenientes de populações de costa aberta/exposta: a migração de adultos e/ou a dispersão de juvenis. No entanto, em ambos os casos, estaria implicada a transposição de um problema amplamente descrito na bibliografia: as populações de N. lapillus de costa aberta podem apresentar um fenótipo muito diferente das de zonas abrigadas, podendo inclusivamente variar no número de cromossomas. A recolonização pode portanto não ter sucesso pelo simples facto dos novos recrutas não estarem bem adaptados aos locais a recolonizar. Para analisar este problema, foram estudados tanto a forma da concha de espécimes de N. lapillus ao longo da costa Portuguesa como o respectivo número de cromossomas. Embora a forma da concha tenha revelado diferenças, de acordo com o grau de hidrodinamismo entre as populações de N. lapillus avaliadas, o cariótipo 2n = 26, típico de zonas expostas, foi registado em todos os locais amostrados. Por outro lado, foi também testada em laboratório a possível mortalidade de juvenis em dispersão no interior menos salino dos estuários. Foi então verificada a ocorrência de mortalidade elevada de juvenis expostos a salinidades baixas (=100% após 1 hora a salinidades ≤9 psu), o que também pode comprometer a recolonização de zonas estuarinas menos salinas por esta via. Mesmo assim, os juvenis mostraram um comportamento de flutuação à superfície da água em condições laboratoriais, que pode ser considerado um benefício específico na colonização de áreas mais internas dos estuários, se tal facto vier a ser confirmado em estudos de campo. As conclusões deste estudo contribuem certamente para a descrição do final da “história do TBT” dado que, uma vez controlados alguns factores determinantes no uso do imposex como biomarcador, a avaliação do declínio da poluição por estes compostos, agora esperado à escala global, se torna mais rigorosa.

Histological, Histochemical and Biochemical characterisation of male morphotypes of Macrobrachium rosenbergii (de Man)

This thesis entitled “Histological ,Histochemical and biochemical characterisation of male morphotypes of macrobrachium rosenbergii(De Man). The giant fresh water prawn Macrobrachium rosenbergii (de Man) is emerging as a prime candidate species in fresh water aquaculture as a global basis and therefore, receiving much attention in recent years.the present work was aimed at to study the histological variations, if any, in the reproductive system viz. testes, vas deferens including androgenic gland, hepatopancreas and the neurosecretory system viz. eye stalk, brain and thoracic ganglion among the male morphotypes and their transitional stages of M.rosenbergii from growouts. This study was also aimed at to bring out the histochemical variations, if any, in the reproductive system comprising of testes, vas deferens including androgenic gland and the hepatopancreas among the male morphotypes and their transitional stages collected from growouts. Biochemical characterisation of various male morphotyes and their transitional stages have also been attempted in order to find out biochemical evidence, if any, in the morphotypic transformation.Histological study of the testes of three male morphotypes viz., SM, SOC and SBC and their 'transitional stages viz., WOC, tSOC, WBC and OBC have been carried out with a view to unravel the structural and functional differences of the testes, if any, of these morphotypes. Studies on the lipid components viz., cholesterol, phospholipid and triglyceride In the muscle tissue and hepatopancreas have been carried out.

On spermiogenesis, sperm cell morphology and accompanying secretions of Copidognathus (Acari: Halacaridae)

The genus Copidognathus includes one-third of the species of Halacaridae described to date. This article describes spermiogenesis, sperm cell morphology and accompanying secretions from three species of Copidognathus. Initial spermatids have electron-dense cytoplasm with scattered mitochondria, a well-developed Golgi body, and nuclei with patches of heterochromatin. The cytoplasm and nuclei of these cells undergo intense swelling. The second spermatids are large electron-translucent cells, with small mitochondria in row along the remains of the endoplasmatic reticulum. In the succeeding stage, most of the cytoplasmatic structures and mitochondria have disappeared or have undergone profound transformations. Nuclei and cells elongate and chromatin begins to condense near the nuclear envelope. An acrosomal complex appears at the tip of the nucleus. The acrosomal filament is thick and runs the entire length of the nucleus. Plasmalemmal invaginations at the cell surface give rise to tubules filled with an electron-dense material. Sperm cell maturation is completed in the ventral portion of the germinal part, near the testicular lumen. As a final step in spermiogenesis, cytoplasm of the last spermatid undergoes a moderate condensation and the cariotheca disappears. Mature sperm cells were found in a matrix of ""simple"" and ""complex"" corpuscles, the latter consisting of flattened, spindle-shaped secreted bodies. Rather than in individual sperm aggregates, spermatozoa were contained in a single droplet inside the vas deferens, on a large secretion mass, structured as rows of platelets sunk in a fine grained matrix. Each mature sperm cell is covered by a thick secreted coat. In contrast to the genera Rhombognathus and other Actinotrichida, Copidognathus displays a set of features that must be regarded as apomorphic. The absence of usual mitochondria, the presence of electro-dense tubules and secretions similar to those present in Thalassarachna and Halacarellus, and the pattern of nuclear condensation are possibly shared apomorphies with these latter genera. (C) 2010 Elsevier GmbH. All rights reserved.

A microestrutura e o desenvolvimento dos órgãos genitais masculinos de preás (Galea spixii) criados em cativeiro

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)