Interviews

A reprodução é um fenómeno complexo não só nos vertebrados superiores, mas também na classe dos peixes. Dentro desta classe, a diversidade de processos reprodutivos entre as diferentes espécies é notável. Ambos os sexos apresentam em cada caso particular uma sincronia quer a nível do enquadramento fisiológico, quer dos processos comportamentais. A reprodução é regulada de forma cíclica por mecanismos endócrinos e a secreção de hormonas responsáveis por estes processos está inclusivamente relacionada com factores

externos, como a temperatura (Clark et al., 2005; Shimizu, 2003; Shimizu et al., 1994), o fotoperíodo (exemplos em Biswas et al., 2005; Frantzen et al., 2004; Lamba et al., 1983; Migaud et al., 2004) e o enquadramento social (exemplo em Black et al., 2005), que consequentemente afectam a reprodução, obedecendo assim a um padrão repetitivo que pode apresentar diferentes periodicidades. Este padrão pode ser circanual nas espécies que se reproduzem apenas uma vez por ano e de menor período nas outras, podendo haver até ciclos diários, ainda que restritos a uma determinada fase do ano (Fukada et al., 1994; Matsuyama et al., 2002). Não obstante a variação derivada do ciclo reprodutor, a concentração de diferentes hormonas esteróides em circulação no plasma pode também variar ao longo do dia, como acontece com o salmonídeo Salvelinus leucomaenis, em indivíduos de ambos os sexos que estejam em ovulação ou espermiação activas (Yamada et al., 2002). Este facto sugere que estas hormonas podem estar implicadas no controlo de outras funções cíclicas, em períodos muito mais restritos do que os referentes ao ciclo reprodutor como por exemplo, na mediação dos processos comportamentais ou nas diferentes actividades diárias dos indivíduos.

Em algumas espécies de vertebrados, o carácter cíclico da reprodução é determinado essencialmente pelo sexo feminino, uma vez que os machos apresentam uma disponibilidade permanente ou quase permanente para a emissão de gâmetas. Em O. mossambicus por exemplo, desde que as condições abióticas, nomeadamente no que se refere à temperatura da água, sejam óptimas e permitam simular uma situação natural tropical, as fêmeas ovulam ciclicamente em períodos curtos variáveis entre 30 a 40 dias (Vass & Hofstede, 1952 in Trewavas, 1983; Smith & Haley, 1987) e os machos apresentam disponibilidade para acasalar assim que exista uma fêmea sexualmente disponível.

O ciclo sexual feminino nos peixes é, à semelhança dos mamíferos, regulado por diferentes tipos de hormonas, entre as quais as gonadotrofinas e as hormonas esteróides. Destas últimas serão destacadas duas: o E₂, responsável pela fase inicial do ciclo promovendo a vitelogénese, e a 17,20β-dihidróxi-4-pregnen-3-ona (17,20β-P), responsável pelo processo de maturação final dos ovócitos (Kime, 1993).

vitelogénese (e.g. Singh & Singh, 1987), ligando-se aos receptores de estrogénios hepáticos e estimulando a produção de vitelogenina. Na truta marinha (Cynoscion nebulosus) existe uma correlação positiva entre os níveis de E₂ e de vitelogenina com os receptores de estrogénios hepáticos na fase inicial do ciclo, desaparecendo esta correlação nas fases seguintes, como resultado da emissão de posturas múltiplas (Smith & Thomas, 1991). Também na dourada (Sparus aurata), existe uma relação entre os níveis de E₂ e a expressão dos receptores de estrogénios e a vitelogenina, sendo estes mais elevados no período de pré-postura e diminuindo após a emissão dos gâmetas (Mosconi et al., 2002). A duração dos ciclos sexuais é muito variável em teleósteos. No entanto, existe uma grande similaridade geral nos processos fisiológicos, incluindo a vitelogénese, na qual o E₂ tem um papel fundamental, e a maturação sexual dos ovócitos. Os salmonídeos têm sido utilizados como um dos principais objectos de estudo para a compreensão das variações hormonais dos ciclos de reprodução, por serem espécies importantes do ponto de vista comercial (Kime, 1993). Na truta arco-íris (Oncorhynchus mykiss), por exemplo, foi determinado que a 17,20β-P (C₂₁) é o principal responsável pela maturação final dos ovócitos (Scott et al., 1983). Nesta espécie, aproximadamente 16 dias antes da ovulação, os valores de gonadotrofinas em circulação no plasma começam a aumentar, atingindo um valor máximo 20 dias após a ovulação (Scott et al., 1983). Esta subida é acompanhada pela descida dos valores de E₂ e de T, embora a última seja ligeiramente mais tardia do que a verificada para o E₂. Por outro lado, os valores de 17,20β-P aumentam significativamente 4 dias antes da ovulação, decaindo logo em seguida. O mesmo padrão verifica-se para diferentes linhas de indivíduos da mesma espécie, que apresentem épocas de reprodução com diferentes desfasamentos temporais (Scott & Sumpter, 1983). Se por um lado a produção de gonadotrofinas parece estar neste caso a ser estimulada pela diminuição dos valores do E₂, esta subida estimula também a rápida subida dos valores da 17,20β- P, indicando este esteróide como o mediador da maturação final dos ovócitos (Scott et al., 1983). Já anteriormente a 17,20β-P, juntamente com a 17-hidroxiprogesterona (seu precursor), tinham sido identificados como dois dos mais potentes indutores da ovulação nesta (Campbell et al., 1980), e noutras espécies de salmonídeos (Nagahama & Adachi,

1985). Por outro lado, resultados de bioensaios realizados in vitro em O. mykiss utilizando 17,20β-P como esteróide de referência, revelaram que outros 4 progestogénios 20β- hidroxilados apresentavam também uma potência equivalente na indução da maturação final dos ovócitos (Canario & Scott, 1988). Entre estes esteróides a 17,20β,21-trihidróxi- 4-pregnen-3-ona (17,20β,21-P) foi identificada como esteróide indutor da maturação final na rabeta brasileira (Micropogonias undulatus) (Trant et al., 1986). Ainda na truta arco- íris, Canário e colaboradores (1989) detectaram também um destes esteróides em fêmeas ovuladas, embora em concentrações muito inferiores às de 17,20β-P.

Noutras espécies de peixes, a variação dos níveis de progestagénios poderá não ter um padrão que os associe necessariamente à sua potencial função. Por exemplo, na solha (Pleuronectes platessa), a 17,20β-P foi indicada como o esteróide indutor da maturação (Scott & Canario, 1987; Canario & Scott, 1990a), mas os seus valores em circulação no plasma não variam muito ao longo do ciclo. Contudo, foram detectadas diferenças significativas na concentração de 17,20β-P e dos seus conjugados entre os estádios IV e V/VI do desenvolvimento dos ovários das fêmeas (Scott et al., 1998). P. platessa produz também outros tipos de esteróides C₂₁ nas gónadas das fêmeas, dos quais se destacam o 11-desoxicortisol (17,21-P) e a 17α,21-dihidroxi-5β-pregnane-3,20-diona (3α,17,21-P- 5α), surgindo uma grande proporção destes esteróides sob a forma de conjugados com sulfatos e com glucorónidos (Canario & Scott, 1989a; Canario & Scott, 1990b). Noutro pleuronectiforme (solha do Mar do Norte), o esteróide presente em maior quantidade é a 17,20α-dihidróxi-4-pregnen-3-ona (17,20α-P), enquanto que 17,20β-P apresenta valores baixos e essencialmente sob a forma de um conjugado (Canario & Scott, 1989b). No robalo, Dicentrarchus labrax, não só não foram detectadas variações sazonais significativas nos níveis de 17,20β-P, como os valores de E₂ e de T parecem manter-se relativamente elevados (Prat et al., 1990). No entanto, esta espécie produz níveis elevados de 17,20β,21- P, o que pode sugerir que, neste caso, seja este o esteróide indutor da maturação (Scott et al., 1990). Também na garoupa vermelha (Epinephelus morio), que emite posturas em série, os valores de E₂ mantêm-se elevados durante os meses da reprodução, embora com um pico no início desta (Johnson et al., 1998). Adicionalmente, fêmeas capturadas que

se encontravam no estádio de maturação final dos ovócitos apresentam níveis médios de E₂ bastante elevados, não existindo quaisquer diferenças significativas nos valores de 17,20β-P em relação às fases de maturação anteriores (Johnson et al., 1998). Este padrão foi também referido noutras espécies de peixes, como a enguia (Anguilla dieffenbachii) (Lokman & Young, 1995). Neste caso, em que não há maturação espontânea, é necessário induzir a maturação dos folículos ováricos injectando gonadotrofina coriónica humana (HCG) (Epler & Bieniarz, 1978; Lopez & Fontaine, 1990).

Contrariamente ao descrito para o robalo, em Morone saxatilis, uma espécie relativamente próxima, a variação dos perfis de esteróides na fase de maturação final dos ovócitos parece seguir o padrão normal, com os estrogénios e androgénios a serem substituídos por 17,20β-P; 17,20β, 21-P durante a maturação final (King et al., 1994).

Família nome comum Nome científico Principais C21 Mis Referência Salmonidae Truta arco-íris Oncorhynchus _mykiss 17,20β-P 17,20β-P (Scott et al., 1983) Canário,

1988

Salmonidae Salmão Oncorhynchus _rhodurus 17,20β-P 17,20β-P (Nagahama & _{Adachi, 1985)} Sciaenidae Rabeta brasileira Micropogonias _undulates 17,20β-P; 17,20β,21-P 17,20β,21-P (Trant et al., _1986), Pleuronectidae Solha Pleuronectes _platessa 11-desoxicortisol; _{3α,17,21-P-5β} 17,20β-P* (Scott & _{Canario, 1987)} Pleuronectidae Solha do mar do _norte Limanda limanda 17,20α-P; 3β,17β,20α-_P-5α 17,20β-P* (Canario & _{Scott, 1989b)} Moronidae Striped Bass Morone saxatilis 17,20β-P; 17,20β,21-P 17,20β,21-P* (King, 1995ª in Mylonas et al.,

1998)

Scombridae Cavala Scomber Japonicus 17,20β-P 17,20β-P (Matsuyama et _{al., 2005)} Labridae Halichoeres _{poecilopterus} 17,20β-P; 17,20β,21-P 17,20_17,20β,21-Pβ-P; (Matsuyama et _{al., 2002)} Fundulidae Killifish Fundulus _heteroclitus 17,20β-P (Petrino et al., ₁₉₉₃₎ Adrianichthyidae Medaka Oryzias latipes 17,20β-P (Fukada et al., ₁₉₉₄₎ Carangidae Seriola _{quinqueradiata} 17,20β-P (Rahman et al., ₂₀₀₂₎ Sparidae Acanthopagrus _schlegeli 17,20β,21-P (Yueh et al., ₂₀₀₅₎ Percidae Gymnocephalus _cernuus 17,20β-P; 17,20β,21-P 17,20β,21-P (Sorensen et al., ₂₀₀₄₎

Tabela 1 – Esteróides mais abundantes no plasma sanguíneo (Principais C21) e esteróides indutores de maturação final dos ovócitos (MIS) nalgumas espécies de teleósteos pertencentes a diferentes famílias. As esteróides indicados com (*) significa putativos MIS.

Esta discussão tem sido centrada na reconhecida função na maturação final dos ovócitos e do papel do esteróide de maturação 17,20β-P (e 17,20β,21-P). Em alguns teleósteos, (e.g. Oncorhynchus mykiss) o padrão temporal de libertação de alguns esteróides presentes na urina corresponde a variações idênticas das respectivas hormonas no plasma (Scott & Liley, 1994), estando mesmo documentado para O. mossambicus que os metabolitos desta hormona detectados na urina apresentam valores mais elevados em relação aos detectados no plasma (Rocha & Reis-Henriques, 1996). Também a partir da urina é possível obter informação a este respeito, com a vantagem adicional de esta ser muito mais fácil de recolher do que o plasma sanguíneo. Inclusivamente, a concentração de diferentes esteróides na urina parece, pelo menos em alguns casos, aumentar significativamente em relação aos mesmos esteróides presentes no plasma, podendo por vezes atingir valores muito superiores aos encontrados no sangue (Canario & Scott, 1989a). Por exemplo, os níveis de conjugados de 17,20β-P no plasma da solha são bastante baixos (inferiores a 2,7ng/ml) (Scott & Canario, 1990), enquanto que na urina estes conjugados atingem valores consideráveis, especialmente para os conjugados com sulfatos (aproximadamente 1500ng/ml) (Scott & Canario, 1992), e semelhantes aos detectados para os conjugados de outros esteróides como os de 11-desoxicortisol (aproximadamente 1300ng/ml) e de 3α,17,21-P-5β (aproximadamente 1700ng/ml) (Canario & Scott, 1989a).

Foi também demonstrado que a 17,20β-P e a 17,20β-P-sulfato têm fortes propriedades odorantes no peixe vermelho (Carassius auratus) (Sorensen et al., 1991) e em salmão (Salmo salar) (Moore & Scott, 1992). Por outro lado, a urina foi identificada como um dos canais de excreção de 17,20β-P-sulfato na truta arco-íris (Vermeirssen & Scott, 1996). É possível que estas hormonas e os seus metabolitos tenham funções feromonais noutras espécies embora existam muitas espécies que não conseguem cheirar pelo menos os esteróides mais comuns (Murphy et al., 2001).

1.3 C

:

As tilápias são um vasto grupo de espécies de peixes teleósteos pertencentes à família Cichlidae. Embora apresentem uma distribuição mundial, tiveram origem nos grandes lagos em África, onde, por competição, foram forçadas a encontrar diferentes estratégias de sobrevivência, no que se refere a hábitos de alimentação, à ocupação de diferentes habitats e às estratégias de reprodução (Trewavas, 1983). Nalguns lagos Africanos sobrepovoados, ocorre ainda um processo de especiação intensa, o que conjuntamente com a exibição de comportamento sociais complexos, elevadas taxas reprodutoras e valor alimentar, tornou este grupo de peixes um dos mais intensamente estudados.

A designação tilápia aplica-se essencialmente aos géneros Tilapia, Serotherodon e Oreochromis que apresentam comportamentos reprodutores distintos. Tilapia é formado exclusivamente por incubadores de substrato; Serotherodon é composto por incubadores bocais, sendo o macho ou ambos os sexos, a incubar a descendência (com apenas algumas excepções em que são exclusivamente fêmeas a desempenhar este papel); Oreochromis é também constituído por incubadores bucais, sendo exclusivamente a fêmea a realizar os cuidados parentais (Trewavas, 1982; Trewavas, 1983), tendo os incubadores bocais evoluído a partir dos incubadores de substrato (Nagl et al., 2001).

Estes diferentes tipos de cuidados parentais não são, contudo, exclusivos destes três géneros de ciclídeos (Kuwamura, 1986; Kuwamura et al., 1989). Nos grandes lagos Africanos, estas diferentes estratégias são de tal modo importantes que determinam em boa parte (juntamente com hábitos os alimentares) a distribuição vertical das várias espécies deste grupo. De uma forma geral, os incubadores bucais encontram-se em águas menos profundas (entre 0 e 5m), com substratos essencialmente arenosos, e os incubadores de substrato ocupam uma maior diversidade de substratos, distribuindo-se também por uma maior amplitude de profundidades (Kuwamura, 1987).

Estas estratégias encontram-se amplamente difundidas por toda a família Cichlidae, verificando-se neste grupo um dos conjuntos de sistemas de cuidados parentais mais elaborados entre os peixes. Estratégias de cuidados biparentais, em que ambos os

progenitores se encontram envolvidos em simultâneo, ocorrem em várias espécies desta família. Nestes casos, a presença de ambos os progenitores, podendo um deles desempenhar um papel de maior relevância (Keenleyside, 1985), parece em alguns casos ser indispensável para a protecção dos juvenis que são rapidamente predados se pelo menos um dos progenitores for removido (Nagoshi, 1987). Noutras situações, esta dependência pode diminuir com a idade dos alevins (Keenleyside & Mackereth, 1992), que apenas 7 dias após a eclosão conseguem já sobreviver na ausência de um dos progenitores. A remoção (artificial ou não) de um dos progenitores não afecta apenas o desenvolvimento da descendência mas também o comportamento do progenitor sobrevivente em relação à sua descendência (Yanagisawa, 1985; Lavery & Reebs, 1994). Noutras espécies, embora ambos os progenitores pareçam ter um papel activo nos cuidados parentais antes da eclosão das posturas, as competências dos dois intervenientes alteram-se quando os alevins passam a ser natatoriamente activos. Nesta fase, a fêmea é a principal responsável pela manutenção da descendência, enquanto que o macho se dedica essencialmente à defesa do território (Coeckelberghs, 1975).

1.4 t

m

:

,

A espécie Oreochromis mossambicus (Peters, 1852) é originária de Moçambique, tendo um conjunto de características biológicas que a elegeram como uma das principais espécies utilizadas em laboratório. Estas características incluem a tolerância a condições de cativeiro e a grandes amplitudes de temperatura e osmolaridade, elevadas taxas de reprodução e comportamentos reprodutores elaborados. Uma síntese da sua biologia, ecologia e comportamento foi feita por Oliveira (1995), pelo que se sumariam apenas alguns aspectos mais relevantes para este trabalho, nomeadamente no que se refere ao ciclo reprodutivo e as alterações comportamentais associadas.