Controle cardiovascular autonômico e metabolismo em embriões de lagartos (Reptilia; Lepidosauria)
Data
2016-09-26
Autores
Sartori, Marina Rincon [UNESP]
Título da Revista
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Durante o desenvolvimento embrionário de répteis ocorrem mudanças em relação à demanda de oxigênio, devido à contínua formação de tecidos e crescimento do embrião. Além disso, os ovos de répteis estão sujeitos a variações ambientais, como mudanças de temperatura, que influenciam diretamente as taxas de processos fisiológicos do embrião. Estudos indicam que, em geral, sob temperatura constante, o consumo de oxigênio aumenta ao longo do período embrionário em três padrões distintos dentre os répteis: exponencial, sigmoidal e em pico. Desta forma, ajustes cardiovasculares devem acompanhar essas mudanças do padrão metabólico, compatibilizando a oferta de oxigênio à demanda necessária para cada estágio do desenvolvimento. Em adultos, uma das formas de se adequar o provimento de oxigênio pelo sistema circulatório ocorre através do controle neural do coração, via sistema autônomo simpático e parassimpático. O controle autonômico induz a aceleração ou diminuição da frequência cardíaca (fH), através dos neurotransmissores, resultando no aumento ou diminuição da oferta de oxigênio aos tecidos. No entanto, no embrião, o sistema nervoso ainda não está completamente formado e os mecanismos de regulação utilizados são pouco conhecidos nos répteis. Dessa forma, neste projeto procuramos determinar o padrão de metabolismo (VO2) e fH em embriões do lagarto iguana, Iguana iguana. Foi também estudada a relação entre o VO2 e a fH durante a fase embrionária e os efeitos cronotrópicos da temperatura.. E para finalizar, avaliamos os mecanismos de controle do coração pelo sistema nervoso autônomo em embriões de iguanas e em uma segunda espécie de lagarto, o teiú (Salvator merianae), que pertence a um clado distinto dentro da Ordem Squamata. Nossos resultados indicam que durante a fase embrionária de répteis: i. não há um acoplamento entre a taxa metabólica e a fH, ii. a temperatura exerce um efeito direto na fH e os ninhos escavados em profundidade minimizam as variações térmicas diárias, iii. há indícios de presença de receptores adrenérgicos e colinérgicos no coração do embrião logo após a oviposição, e iv. no entanto, o controle do coração é realizado principalmente via tônus adrenérgico, provavelmente através de catecolaminas circulantes enquanto o tônus colinérgico se inicia posteriormente, próximo à eclosão, devido a possível relação com o início do ritmo ventilatório e a necessidade de controle de interações cardiorrespiratórias.
During the reptilian embryonic development a progressive change in oxygen demand occurs as the embryos differentiate new tissue and grow. Moreover, reptilian eggs are susceptible to environmental changes, especially in temperature, that directly influences metabolic processes in embryos. Studies have shown that under constant temperatures embryonic reptiles present increasing levels of oxygen uptake, in three distinct patterns: exponential, sigmoidal, and in peak. In order to match oxygen supply and demand there might be accompanying cardiovascular adjustments in each stage of the embryonic period. In adult organisms different levels of sympathetic and parasympathetic control of the heart, driven by neurotransmitters, promotes accelerations or reductions in heart rate (fH), that ultimately alter the oxygen provision to embryonic tissues. However, the neural system is not completely formed during the embryonic development and cardiovascular regulatory mechanisms at this phase are not well understood. In this study we aimed to determine the patterns of metabolism (VO2) and fH in embryos of the green iguana,Iguana iguana. We also assessed the relationship between the VO2 and fH and chonotropic effects of temperature during the embryonic period.Finally, we investigated the autonomic control of the heart in embryos of iguanas and another lizard, the tegu (Salvator merianae), which belongs to another clade of the order Squamata. Our results show that in embryonic reptiles: i. a direct coupling between the metabolic rate and fH is absent throughout the embryonic incubation, ii. there is a direct effect of temperature on thefH and the depth in which nests are buried prevent major temperature changes, iii. there is an indication that cardiac receptors are present very early in development and iv. the control of the heart is mainly promoted by an adrenergic tonus via circulating cathecolamines, and the onset of cholinergic tonus is delayed, occurring only close to hatching which may be related to the ventilatory rhythm and the need to control cardiorespiratory interactions.
During the reptilian embryonic development a progressive change in oxygen demand occurs as the embryos differentiate new tissue and grow. Moreover, reptilian eggs are susceptible to environmental changes, especially in temperature, that directly influences metabolic processes in embryos. Studies have shown that under constant temperatures embryonic reptiles present increasing levels of oxygen uptake, in three distinct patterns: exponential, sigmoidal, and in peak. In order to match oxygen supply and demand there might be accompanying cardiovascular adjustments in each stage of the embryonic period. In adult organisms different levels of sympathetic and parasympathetic control of the heart, driven by neurotransmitters, promotes accelerations or reductions in heart rate (fH), that ultimately alter the oxygen provision to embryonic tissues. However, the neural system is not completely formed during the embryonic development and cardiovascular regulatory mechanisms at this phase are not well understood. In this study we aimed to determine the patterns of metabolism (VO2) and fH in embryos of the green iguana,Iguana iguana. We also assessed the relationship between the VO2 and fH and chonotropic effects of temperature during the embryonic period.Finally, we investigated the autonomic control of the heart in embryos of iguanas and another lizard, the tegu (Salvator merianae), which belongs to another clade of the order Squamata. Our results show that in embryonic reptiles: i. a direct coupling between the metabolic rate and fH is absent throughout the embryonic incubation, ii. there is a direct effect of temperature on thefH and the depth in which nests are buried prevent major temperature changes, iii. there is an indication that cardiac receptors are present very early in development and iv. the control of the heart is mainly promoted by an adrenergic tonus via circulating cathecolamines, and the onset of cholinergic tonus is delayed, occurring only close to hatching which may be related to the ventilatory rhythm and the need to control cardiorespiratory interactions.
Descrição
Palavras-chave
Frequência cardíaca, Consumo de oxigênio, Desenvolvimento embrionário, Ovo amniótico, Iguana, Sistema Cardiovascular, Répteis, Squamata, Sistema Nervoso Autônomo, Adrenérgico, Colinérgico, Regulação cardiovascular