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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.41.2007.tde-22102007-111418
Documento
Autor
Nome completo
Camila Eduardo Marinho
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2007
Orientador
Banca examinadora
Silveira, Paulo Flavio (Presidente)
Assumpção, Mayra Elena Ortiz D'Avila
Visconti, Maria Aparecida
Título em português
A cascavel Crotalus durissus terrificus (Viperidae: Crotalinae) como modelo experimental para o estudo do envolvimento de peptidases na sobrevida de espermatozóides
Palavras-chave em português
Cascavel
Espermatozóides
Peptidases
Peptídeos
Reprodução
Répteis
Serpentes
Resumo em português
Na cascavel Crotalus durissus terrificus ocorre o armazenamento de longo prazo do esperma (LTSS), no trato genital da fêmea, durante o intervalo entre a cópula (outono) e a ovulação (primavera). Peptídeos e peptidases estão entre os principais componentes que influenciam a atividade espermática em mamíferos. O presente estudo objetivou caracterizar a presença de peptidases em C. d. terrificus, com esta função reconhecida em mamíferos e/ou que clivam peptídeos atuantes nesta função, bem como avaliar a hipótese do envolvimento destas peptidases na preservação dos espermatozóides desta serpente. O aspecto morfo-funcional dos espermatozóides foi comparado na presença dos peptídeos angiotensina II (AngII), arginina vasotocina (AVT), bradicinina (BK), peptídeo promotor da fecundação (FPP) e hormônio liberador de tireotrofina (TRH). Caracterizamos os efeitos de agentes quelante, tiol-redutor, cofator e inibidores, bem como dos peptídeos supracitados, sobre as atividades enzimáticas relacionadas, quais sejam: aminopeptidases ácida (APA), básica (APB), alanil sensível (APN-PS) e insensível à puromicina (APN-PI), cistil (CAP), dipeptidil-peptidase IV (DPPIV), piroglutamil tipo 1 (PAP-I) e prolil-imino- (PIP), bem como da prolil endopeptidase (POP), em frações solúvel (FS) e/ou de membrana solubilizada (FM) do sêmen proveniente do ducto deferente, assim como deste próprio tecido e dos tecidos uterino e vaginal de C. d. terrificus, ou seja, tecidos por onde passam ou armazenam-se os espermatozóides. Verificamos a variação sazonal destas mesmas atividades, nestes tecidos, incluindo o sêmen armazenado no útero durante o LTSS. O sêmen coletado do ducto deferente foi fracionado para avaliação da distribuição destas atividades peptidásicas. Nossos dados mostraram características de liquefação do sêmen e movimento dos espermatozóides da cascavel que os diferenciam do padrão humano. FPP com cálcio e BK melhoraram a preservação da viabilidade espermática, similarmente ao que ocorre em mamíferos. Em todos os tecidos e no sêmen as atividades APB, PIP e POP foram detectadas apenas da FS, enquanto as demais estão presentes em FS e FM, seguindo um padrão de distribuição observado na maioria dos tecidos de mamíferos. Amastatina e bestatina inibiram APB e APN, enquanto a diprotina A foi o inibidor mais eficiente para a DPPIV em FM. PAP-I e PIP foram inibidas, respectivamente, por bestatina e puromicina. Este perfil de inibição também é similar ao encontrado para as aminopeptidases em tecidos de mamíferos. Todas as atividades peptidásicas foram influenciadas por algum dos peptídeos estudados, sugerindo que tais peptídeos são substratos potenciais e/ou moduladores destas atividades na cascavel. As atividades APB e APN foram caracterizadas como metalopeptidases. APB, CAP e DPPIV foram inibidas por MnCl2. CAP e PAP-I foram caracterizadas como enzimas sulfidril-dependentes. As atividades APB, APN-PI e APN-PS predominaram, em relação às demais peptidases, em todas as estações e na maioria dos tecidos e no sêmen, sugerindo sua maior relevância na fisiologia reprodutiva da C. d. terrificus. Os níveis de todas as atividades peptidásicas estudadas variaram sazonalmente, sugerindo que sua ação moduladora sobre peptídeos susceptíveis está integrada ao ciclo reprodutivo desta serpente. O fracionamento do sêmen do ducto deferente revelou a presença de fluido seminal e espermatozóides, bem como de uma estrutura prostassoma-símile, até então somente identificada em mamíferos. Em todas estas frações há atividade peptidásica, predominando a APN-PI no prostassoma-símile e no fluido seminal, e APN-PS e APN-PI na FS e FM dos espermatozóides, caracterizando um envolvimento com a redução da motilidade espermática, tal qual ocorre em mamíferos. Concluimos que as atividades peptidásicas estudadas apresentam características sazonais e tecido-específicas que sugerem uma atuação relevante na preservação dos espermatozóides de C.d. terrificus.
Título em inglês
The rattlesnake Crotalus durissus terrificus (Viperidae: Crotalinae) as an experimental model to study the involvement of peptidases in the survival of spermatozoids
Palavras-chave em inglês
Peptidases
Peptides
Rattlesnake
Reproduction
Reptile
Spermatozoids
Resumo em inglês
In the rattlesnake Crotalus durissus terrificus occurs the long-term sperm storage (LTSS), in the female tract, during the interval between mating (autumn) and ovulation (spring). Peptides and peptidases are among the main components that influence the spermatic activity in mammals. The present study aimed to characterize the presence of peptidases in C. d. terrificus, that are well-recognized to exert this function and/or that have the ability to hydrolyze peptides that exert this function in mammals, as well to evaluate whether these peptidases are related to the preservation of spermatozoids in this snake. The morphological and functional characteristics of spermatozoids were compared in the presence of angiotensin II (AngII), arginine-vasotocin (AVT), bradykinin (BK), fertilization promoting peptide (FPP) and thyrotropin-releasing hormone (TRH). We have checked the effect of chelating and thiol-reducing agents, cofactor and inhibitors, as well the effect of aforementionated peptides on related enzyme activities such as acid (APA), basic (APB), puromycin-sensitive (APN-PS) and puromycin-insensitive alanyl (APN-PI), cystyl (CAP), pyroglutamyl type 1 (PAP-I) and prolyl-imino (PIP) aminopeptidases, and dipeptidyl-peptidase IV (DPPIV), as well as on prolyl endopeptidase (POP), in soluble (FS) and/or solubilized membrane-bound (FM) fractions of semen from vas deferens, of this own tissue, and vagina and uterus tissues of C. d. terrificus, i.e. tissues where spermatozoids pass through or where they are stored. The seasonal variation of these peptidase activities, in all tissues, including the semen stored in uterus during the LTSS, were evaluated. The semen from vas deferens was fractioned in order to know the distribution of these peptidase activities. The features of seminal liquefaction and movement of spermatozoids were different between the rattlesnake and human. Similar to mammals, FPP plus calcium and BK improved the preservation of the viability of spermatozoids from C. d. terrificus. In all tissues and semen, the APB, PIP and POP activities were detected only in FS, while others peptidases were present in FS and FM, following a similar pattern of distribution usually observed in mammalian tissues. Amastatin and bestatin inhibited APB and APN activities, while diprotin A was the most efficient inhibitor of DPPIV in FM. PAP-I and PIP activities were inhibited by bestatin and puromycin, respectively. This inhibition profile was similar to that of mammalian tissues. All peptidase activities were influenced at least by one of the peptides under study, suggesting these peptides as potential substrates and/or modulators for these peptidases of the rattlesnake. The APB and APN activities were characterized as metallopeptidases. APB, CAP and DPPIV were inhibited by MnCl2. CAP and PAP-I were characterized as sulfhydryl-dependent enzymes. The APB, APN-PI and APN-PS activities were predominant, in relation to the other examined peptidases, in all seasons and in most tissues and semen, suggesting their great relevance in the reproductive physiology of the C. d. terrificus. The levels of all studied peptidase activities were seasonally variable, suggesting that their modulator actions on susceptible peptides are integrated to the reproductive cycle of this snake. The fractionation of C. d. terrificus semen revealed the presence of seminal fluid and spermatozoids, as well a prostasome-like structure, until then identified only in mammals. In all of these fractions, there are peptidase activities, predominating the APN-PI in prostasome and seminal fluid, and the APN-PS and APN-PI in FS and FM of spermatozoids, suggesting their involvement in the reduction of the spermatic mobility, such as in mammals. In conclusion, the studied peptidase activities present seasonal and tissue-specific characteristics, which suggest a relevant role in the preservation of the spermatozoids of C. d. terrificus.
 
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Data de Publicação
2007-10-25
 
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