Remodelamento estrutural do tecido parabronquial de pintinhos em resposta à hipóxia durante o desenvolvimento fetal

Abstract

O oxigênio é essencial para o desenvolvimento e a funcionalidade celular nos organismos aeróbicos. A exposição de embriões à hipóxia pode alterar a trajetória de desenvolvimento geneticamente estabelecida e gerar alterações morfofisiológicas em diversos órgãos e sistemas. Em aves precoces, a hipóxia durante a incubação é conhecida por alterar tamanho dos órgãos, taxa metabólica e ventilação em pintinhos recém-eclodidos. Nestes animais o desenvolvimento das estruturas parabrônquiais envolvidas em trocas gasosas e condução de ar, ocorre principalmente durante a segunda metade da incubação. Baseados nos fatos expostos, nós hipotetizamos que a hipóxia durante esta fase de desenvolvimento pode induzir um remodelamento nestas estruturas, favorecendo as trocas gasosas na vida pós-natal. Para testar esta hipótese, os embriões foram expostos à normóxia durante toda a incubação, ou à 15% O2 (dia 12 ao 18 de incubação) e as estruturas parabrônquiais, incluindo capilares aéreos, capilares sanguíneos, infundíbulo, átrio, lúmen parabronquial, vasos sanguíneos maiores que capilares, e tecido interparabronquial, foram analisados através de método estereológico em pintinhos com 1 e 10 dias de idade. A hipóxia aumentou os volumes relativos das estruturas diretamente relacionadas com trocas gasosas, como capilares aéreos e sanguíneos, enquanto não afetou o volume dos pulmões, e o volume relativo de infundíbulo, vasos sanguíneos maiores que capilares e tecido interparabronquial em pintinhos de 1 e 10 dias. A menor concentração de oxigênio, diminuiu o volume relativo dos átrios em ambas idades e o lúmen parabronquial nos pintinhos mais velhos. Concluímos que a hipóxia durante a fase embrionária de desenvolvimento parabronquial pode trazer um remodelamento morfológico, caracterizado por aumento de estruturas responsáveis diretamente por trocas gasosas em detrimento de regiões que participam da condução de ar em pintinhos até o décimo dia pós eclosão.

Oxygen is essential for cell development and function in aerobic organisms. Exposure of embryos to hypoxia can change the genetically estabilished developmental trajectory and generate morphological and physiological changes of several organs and systems. In precocious birds, hypoxia during incubation is known to change size of organs, metabolic rate and ventilation in hatchlings. In these animals, embryonic development of the parabronchial structures, involved in gas exchange and conduction, occurs mainly during the second half of incubation time. Based on the above facts, we can hypothesize that hypoxia during this phase of development can induce a remodeling of such structures, favoring gas exchange, later in post-hatch life. To test this hypothesis, embryos were exposed to normoxia for the entire incubation or to 15% O2 (from day 12 to 18 of incubation) and their parabronchial structures, including air capillaries, blood capillaries, infundibula, atria, parabronchial lumen, blood vessels larger than capillaries and interparabronchial tissue, were analyzed by stereological method in 1 and 10-day old chicks. Hypoxia increased the relative volume of structures directly involved in gas exchange such as air and blood capillaries, while did not change total lung volume and relative volumes of infundibula, blood vessels larger than capillaries and interparabronchial tissue of 1 and 10 days-old chicks. The lower concentration of oxygen decreased the relative volume of atria in both groups of chicks, and parabronchial lumen in the older ones. It can be concluded that hypoxia during the embryonic phase of parabronchial development can lead to a morphological remodeling characterized by increase of structures responsible directly for gas exchange at the expense of regions that participate in the conduction of air in chicks up to 10 days after hatch.