Tese dout., Biologia, Universidade do Algarve, 2005A estrutura e a organização celular dos tecidos esqueléticos estão pouco estudadas nos teleósteos
e o objectivo da presente tese consistiu na sua caracterização de forma a estudar como é que esses
tecidos podem contribuir para a homeostase do cálcio. A morfologia da cartilagem e do osso
observada usando técnicas histológicas gerais durante a formação do esqueleto em dourada
(Sparus auratus) permitiu a caracterização dos tecidos e das transformações celulares que ocorrem
durante a ossificação endocondral e dermal. Foram observados processos de ossificação
alternativos em estruturas esqueléticas como os arcos branquiais, onde foram observados outros
tecidos esqueléticos, diferentes da cartilagem e do osso. Uma característica dos peixes teleósteos é
a presença de uma cobertura externa de escamas calcificadas. A sua morfologia foi descrita numa
espécie marinha (dourada) e numa espécie eurihalina (tilápia, Oreochromis mossambicus). As
escamas de S. auratus e O. mossambicus foram identificadas como escamas elasmóides e
características deste tipo de escama como o foco, os circuli e os radii foram observadas em ambas
as espécies.
A matriz óssea desempenha, provavelmente, um papel fundamental na mobilização e na libertação
de cálcio a partir dos tecidos esqueléticos e, por esse motivo, uma das principais proteínas da matriz
óssea, a osteonectina (OSN), foi isolada e caracterizada a partir de um banco de tecido
intervertebral de dourada. Foi demonstrado que o cDNA da OSN de dourada é homólogo ao de
outras OSNs de vertebrados, e que a sequência de aminoácidos partilha estruturas idênticas à das
moléculas equivalentes noutras espécies de vertebrados. Os resultados obtidos por RT-PCR e por
ISH mostraram que o mRNA de OSN é mais abundante nos tecidos calcificados de dourada apesar
de ocasionalmente ter sido detectado um sinal fraco em tecido moles. Durante a ontogenia, o mRNA
de OSN foi detectado pela primeira vez no início da gastrulação e o perfil de expressão apresenta
uma série de máximos e minímos durante o desenvolvimento larvar. A sua expressão foi detectada
por hibridação in situ (ISH) em larvas a partir do 6º dia após eclosão e a localização e intensidade do
sinal variaram com a idade. Elementos esqueléticos de origem endocondral e dermal expressam
OSN e os resultados sugerem que a OSN pode desempenhar funções durante a condrogénese e a
osteogénese. O mRNA da OSN é também muito abundante nas escamas de douradas e tilápias,
juvenis e adultas, sugerindo que a OSN pode participar nas regulação da mineralização das
escamas. O padrão de expressão de várias outras proteínas da matriz extracelular como, colagénio
tipo I, cadeia a1 (Col1A1), colagénio tipo V, cadeia a2 (Col5A2), fibronectina (FN), fosfatase ácida
resistente ao tartarato (TRACP) e a proteína acídica, secretada pela cartilagem (ASPIC) foi
estudado por ISH em escamas de dourada e de tilápia. O Col1A1 é muito abundante nas escamas
de douradas e tilápias, quer juvenis, quer adultas. A TRACP também é expressa em escamas de
juvenis e adultos de ambas as espécies embora em relativamente poucas células. O Col5A2 e a FN
foram detectadas apenas em escamas de douradas e a ASPIC não é expressa em escamas de
nenhuma das duas espécies. A ISH das proteínas da matriz extracelular nas escamas, em conjunto
com métodos histológicos permitiu a identificação de células, supostamente osteoblastos e
osteoclastos, na matriz das escamas indicando que este tecido é activamente metabolizado.
Para estabelecer se as escamas podem contribuir, nos peixes, para o aumento dos níveis de cálcio
associado ao estrogénio, foi estudada a presença de receptores de estrogénio (ER). A expressão
das isoformas dos ER (a, b1 and b2) foi caracterizada por imunohistoquímica usando anticorpos
policlonais específicos para dourada, em escamas de dourada e tilápia, juvenis e adultas. Os ER
são expressos nas escamas de ambas as espécies nas células identificadas como osteoclastos
embora a intensidade do sinal varie com a espécie e com a idade dos animais. Estes resultados
sugerem que um dos mecanismos pelos quais o estrogénio pode influenciar a renovação das
escamas consiste na ligação aos ER e na modulação da sua actividade. O modo como as hormonas
actuam nos tecidos calcificados em peixe para promover a mobilização do cálcio não está estudado.
O efeito da única hormona hipercalcémica identificada em peixe, a proteína relacionada com a
hormona da paratiróide (PTHrP), na expressão do mRNA de OSN de dourada foi avaliado usando
escamas num bio-ensaio in vitro. Os resultados mostraram que a PTHrP reduz a expressão de OSN
em escamas de dourada e sugere que a acção da PTHrP no balanço de cálcio pode incluir a
regulação de proteínas da matriz extracelular envolvidas na formação e mineralização da matriz do
osso e/ou das escamas.Programa de Desenvolvimento Educativo para Portugal (PRODEP