Mecanismos bioquímicos asociados al balance redox en la rana de alta montaña subtropical Melanophriniscus moreirae (Bufonidae) : una visión adaptativa
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Resumen
La hipótesis de "preparación para el estrés oxidativo" (POS por sus siglas en inglés), es un mecanismo que involucra el aumento de defensas antioxidantes durante una depresión metabólica, para proteger la integridad del organismo contra el estrés oxidativo. Este estrés tiene origen en la acumulación de radicales libres como consecuencia de condiciones ambientales que inducen una depresión metabólica, por ejemplo, el frío, la sequía o la hipoxia. Aunque esta estrategia ha sido documentada en invertebrados y algunos vertebrados, aún existe escasa evidencia en anfibios sudamericanos y se desconoce si esta estrategia adaptativa puede presentarse en especies con historias evolutivas distantes.
El objetivo de esta tesis es evidenciar la posible existencia de POS en una rana endémica de alta montaña brasileña, Melanophriniscus moreirae, la cual presenta una depresión metabólica profunda durante más de 5 meses, duración del invierno austral. Para esto, se compararon parámetros fisiológicos en individuos capturados durante el verano e invierno en Brasil. Tales parámetros incluyeron defensas antioxidantes (catalasa y glutatión peroxidasa), daño oxidativo, a través de cuantificación de carbonilos de proteínas, metabolismo, a partir de las enzimas citrato sintasa e isocitrato deshidrogenasa, y, fuentes y reservas energéticas, en forma de glucosa y triglicéridos.
Los resultados muestran que los individuos hibernantes presentan un aumento significativo en catalasa y una reducción marcada de carbonilación proteica, lo que indica una protección efectiva contra el daño oxidativo. Así mismo, se evidenció una depresión metabólica profunda, reflejada en la disminución de citrato sintasa e isocitrato deshidrogenasa. En cuanto a reservas energéticas, se observó una disminución de triglicéridos y glucosa respecto a individuos veraniegos, reflejando el uso de estos sin reposición alimentaria durante la dormancia. Así, estos resultados constituyen una evidencia a la existencia de POS en este anuro sudamericano y ampliando la comprensión del uso de estrategias adaptativas para sobrellevar el estrés de habitar ambientes extremos. (Texto tomado de la fuente)
Abstract
The "Preparation for Oxidative Stress" (POS) hypothesis is a proposed adaptative mechanism
that involves increased production of antioxidant defenses during metabolic depression to protect
against oxidative stress. This stress originates from the accumulation of free radicals as a
consequence of environmental stress that induces metabolic depression, such as cold or drought,
in addition to hypoxic conditions. Although this strategy has been documented in invertebrates
and some vertebrates, there is still little evidence in South American amphibians, and it is
unknown whether this event can occur in species with distant evolutionary histories.
Our objective was to demonstrate the possible existence of POS in an endemic frog of Brazilian
highlands, Melanophriniscus moreirae, which presents profound metabolic depression for more
than 5 months during the austral winter. Physiological parameters were compared in individuals
captured during the austral summer and winter in Brazil. These parameters include antioxidant
defenses through the enzyme’s catalase and glutathione peroxidase, oxidative damage through
protein carbonyl quantification, metabolism through citrate synthase and isocitrate
dehydrogenase, and finally energy reserves in the form of glucose and triglycerides.
The results show that hibernating individuals exhibit a significant increase in catalase and a
marked reduction in carbonyls, indicating effective protection against oxidative damage. A
profound metabolic depression was also evident, reflected in the decrease in citrate synthase and
isocitrate dehydrogenase. Regarding energy reserves, a decrease in triglycerides and glucose
was observed, reflecting their use during dormancy. Thus, these results constitute evidence of
the existence of POS in this South American anuran and expand our understanding of the use of
adaptive strategies to cope with the stress of living in extreme environments.
Descripción
ilustraciones, diagramas, fotografías, tablas