Regulación de la actividad metabólica y secretora del órgano pineal de la trucha arco iris por la arginina vasotocinainteracción con la adaptación osmótica

Resumen

La melatonina es una hormona que tiene un papel muy importante en la sincronización de los ciclos biológicos de los animales. En todos los vertebrados, los niveles circulantes de melatonina se regulan de forma precisa por el fotoperíodo ambiental, de tal manera que la síntesis de la hormona en el órgano pineal ocurre durante la fase de oscuridad diaria. En los peces, el ritmo de melatonina sirve para el ajuste de funciones diarias (ritmos de actividad locomotora, alimentación, etc.) y estacionales (reproducción, etc.). En los salmónidos, la señal de la melatonina podría ser relevante para iniciar el fenòmeno de esmoltificación, el cual implica importantes cambios fisiológicos necesarios para la adaptación a diferentes condiciones de salinidad ambiental. Además de la influencia primordial de la luz, la síntesis de melatonina en el órgano pineal de los vertebrados puede estar modulada por factores nerviosos y hormonales. En los mamíferos, diversos neuropéptidos participan en la regulación de los ritmos diarios de melatonina a través de una acción sobre sus mecanismos celulares de síntesis. En la rata, por ejemplo, la AVP es uno de los múltiples neuropéptidos con funciones hormonales del que se han demostrado efectos moduladores, tanto in vivo como in vitro, sobre la síntesis de melatonina en la glándula pineal. En los peces teleósteos, se conoce poco acerca de la interacción de factores no lumínicos con la actividad pineal. En la trucha arco iris existen datos preliminares de alteraciones en los niveles de melatonina circulante durante el proceso de adaptación a salinidades ambientales cambiantes. Además, se han descrito variaciones diarias de los niveles plasmáticos de AVT (nonapéptido hipofisaro análogo a la AVP de mamíferos), una hormona muy relacionada con los procesos de osmorregulación y el comportamiento productivo, entre otros. Recientemente, se ha propuesto un papel de la AVT en el sistema circadiano de los peces y una participación en el control de procesos rítmicos diarios y estacionales. En la trucha, se ha hipotetizado un posible efecto modulador de la AVT sobre la actividad del órgano pineal, aunque dicha relación no se ha estudiado en detalle. Por todo ello, el objetivo principal de la presente Tesis Doctoral es estudiar el efecto de la arginina vasotocina sobre la actividad metabólica y secretora del órgano pineal de la trucha arco iris y su relación con la adaptación osmótica. Los objetivos experimentales específicos que se abordan son los siguientes: 1 Determinar los cambios en los niveles plasmáticos de AVT y melatonina, así como en la expresión del receptor V1 en diferentes tejidos osmorreguladores, en respuesta a incrementos de la salinidad ambiental en la trucha arco iris. 2 Estudiar las variaciones diarias en el contenido hipofisario y plasmático de AVT e IT, el efecto de la oscuridad constante y su relación con el ritmo de síntesis de melatonina. 3 Caracterizar el efecto de AVT sobre la producción y secreción de melatonina y otros derivados indólicos en cultivos organotípicos de pineales de trucha arco iris, así como estudiar el mecanismo de acción de la hormona a nivel pineal. 4 Estudiar el efecto in vivo de la administración de la AVT sobre el metabolismo de índoles y la producción de melatonina en el órgano pineal en la trucha. 5 Estudiar las variaciones estacionales del efecto de la AVT sobre la producción de melatonina en órganos pineales de truchas mantenidos en cultivo. En general los datos aportados en este trabajo indican que los altos niveles circulantes de AVT existentes durante la transición luz-oscuridad, así como aquellos presentes a corto plazo en truchas expuestas a ambientes hiperosmóticos, podrían contribuir al aumento de los niveles de melatonina que se forman en el órgano pineal. Además, los datos apoyan la posibilidad de que el ritmo diario de AVT constituya una señal endocrina que participe en el ajuste temporal (diario, estacional) de la actividad rítmica pineal en peces teleósteos.