Nuevos factores neuroendocrinos de interés aplicado a la acuicultura marina

Résumé

La reproducción en peces es un proceso estacional que requiere la adecuada integración de la información ambiental y su transducción en una cascada hormonal que culmina con la producción de gametos. Sin embargo, para que la reproducción tenga éxito, además de una sincronización con el ambiente, se requiere que los reproductores se sincronicen entre sí, de forma que maduren simultáneamente en la época más favorable para el desarrollo de la progenie. Desde el punto de vista práctico, el control de la reproducción en peces representa un factor limitante para su producción en cautividad. Además, como consecuencia de las alteraciones en las condiciones ambientales impuestas a los animales en cautividad, la reproducción puede presentar disfunciones. El desarrollo adecuado de este proceso reproductivo requiere de múltiples y complejas interacciones que tienen lugar a lo largo del eje pineal-cerebro-hipófisis-gónada. Por ello, el esclarecimiento de los mecanismos de integración de la información ambiental y el conocimiento de los eventos endocrinos y neuroendocrinos que regulan la reproducción, resultan cruciales para el desarrollo y el éxito de la acuicultura. Si la hormona liberadora de las gonadotrofinas (GnRH) constituye el principal factor cerebral estimulador de la liberación de la gonadotrofinas y de la reproducción en peces, su antagonista está representado por la dopamina. Sin embargo, la dopamina no parece ejercer un efecto inhibidor de la reproducción en peces teleósteos marinos, como la lubina europea. En los últimos años, se han caracterizado dos nuevos sistemas neuropeptidérgicos implicados en el control neuroendocrino de la reproducción, uno de ellos estimulador representado por las kisspeptinas, y otro inhibidor representado por la hormona inhibidora de las gonadotrofinas (GnIH). Este último neuropéptido hipotalámico fue identificado en aves en el año 2000 por Tsutsui y colaboradores, caracterizándose su efecto inhibidor directo sobre la liberación de la hormona luteinizante (LH) en la hipófisis. Sin embargo, a pesar de las evidencias que muestran su papel inhibidor de la reproducción en vertebrados tetrápodos, los estudios realizados en peces son contradictorios, mostrando efectos tanto estimuladores como inhibidores. En este contexto, el objetivo general de la presente tesis fue determinar si en la lubina existen péptidos análogos a los péptidos GnIH descritos en otros vertebrados que pudieran ejercer efectos inhibidores sobre la reproducción de esta especie. Los resultados obtenidos muestran que el sistema GnIH está presente también en la lubina, en la que hemos identificado 2 posibles péptidos GnIH, denominados sbGnIH-1 y sbGnIH-2, respectivamente, codificados por un mismo gen precursor. Estas secuencias nos permitieron generar, por primera vez en peces, anticuerpos específicos para la GnIH, con los cuales pudimos abordar la localización precisa y la distribución de este neuropéptido en el cerebro y la hipófisis de la lubina. Así, el patrón de distribución de las células y fibras mostró la existencia de diversas poblaciones de células GnIH en el cerebro, que son el origen de una profusa inervación central, en particular en áreas neuroendocrinas donde están localizadas las células GnRH y kisspeptinas, así como en el entorno de las células gonadotropas de la hipófisis, sugiriendo una implicación de la GnIH en el control de la reproducción de la lubina. Con objeto de confirmar esta implicación abordamos la caracterización de los efectos de la inyección intracerebroventricular de los péptidos sbGnIH-1 y sbGnIH-2 sobre la expresión de las principales hormonas reproductivas presentes en el cerebro y la hipófisis (gnrh1, gnrh2, gnrh3, kiss1, kiss2, gnih, lhbeta, fshbeta), de sus receptores (gnrhr II-1a, gnrhr II-2b, kiss1r, kiss2r, and gnihr), así como los niveles plasmáticos de la hormona estimulante del folículo (FSH) y la hormona luteinizante (LH). Los resultados obtenidos mostraron que el péptido más activo era la forma sbGnIH-2, evidenciándose potentes efectos inhibitorios sobre los sistemas GnRH, kisspeptina y sobre las gonadotrofinas que gobiernan el eje reproductivo. En el siguiente estudio realizamos implantes periódicos de GnIH (sbGnIH-1, sbGnIH-2) en las etapas finales del ciclo reproductivo (Octubre-Febrero) y pudimos corroborar los efectos inhibidores de la GnIH sobre la reproducción de la lubina, inhibiendo la secreción de andrógenos, el desarrollo testicular y la síntesis y secreción de gonadotrofinas, en particular de Lh. Asimismo, mediante el análisis de la actividad locomotora, pusimos de manifiesto los efectos de la GnIH sobre el diurnalismo/nocturnalismo de la lubina durante el ciclo reproductivo. Por último, el estudio ontogénico nos permitió caracterizar por primera vez en peces, la variación diaria de la expresión de GnIH y su receptor durante el desarrollo larvario y juvenil. Además, los resultados mostraron que la temperatura de cultivo durante el periodo termosensible (0-60 días) tiene efectos marcados sobre la expresión temprana de GnIH y de su receptor, así como tras el periodo de diferenciación sexual de la lubina.