Braz J Med Biol Res, December 1997, Volume 30(12) 1485-1487 (Short Communication)
Hladiny testosteronu a 11-ketotestosteronu v plazmě samců pacu Piaractus mesopotamicus (Cypriniformes, Characidae)
R. Gazola1 a M.I. Borella2
1Escola de Farmácia e Odontologia de Alfenas, Alfenas, MG, Brasil
2Instituto de Ciências Biomédicas, Universidade de São Paulo, São Paulo, SP, Brasil
AbstraktTextPoděkováníKorespondence a poznámky pod čarou
Abstrakt 
Hladiny testosteronu (T) a 11-.ketotestosteronu (11-KT) u jihoamerického pacu Piaractus mesopotamicus byly stanoveny radioimunoanalýzou během dvou fází reprodukčního cyklu, i.e., klidové fáze a fáze zrání a byl vypočítán gonadosomatický index (GSI). Nejvyšších hladin T a 11-KT bylo dosaženo během fáze zrání (T = 2400 ± 56 pg/ml; 11-KT = 2300 ± 60 pg/ml) a nižší hladiny se udržovaly během období klidu. K nárůstu hladin androgenů došlo s výskytem spermií ve stádiu zrání, kdy byl GSI nejvyšší.
Klíčová slova: teleostovité ryby, testosteron, 11-ketotestosteron, radioimunoanalýza, reprodukční cyklus
Androgeny vyšších obratlovců jsou produkovány gonádami a kůrou nadledvin, přičemž varle je místem, kde je syntetizováno a vylučováno nejvíce androgenů. Varlata ryb mohou syntetizovat androgeny testosteron (T), androstendion a 11-ketotestosteron (11-KT) (1,2).
O úloze testosteronu a 11-ketotestosteronu u samců teleostů se vedlo mnoho diskusí. Obecně se předpokládá, že testosteron má vliv na některé kroky spermatogeneze, jako je množení spermatogonií a tvorba spermatocytů (3). Metabolický produkt testosteronu, který se z těla uvolňuje v moči, může také přitahovat opačné pohlaví a ovlivňovat sexuální chování (4). Kromě toho je testosteron prekurzorem biosyntézy estrogenů a může se podílet na procesu sexuální diferenciace (5).
11-ketotestosteron výrazně stimuluje vývoj sekundárních pohlavních znaků u samců teleostů (1). Sezónní změny sérových hladin gonadálních steroidních hormonů byly zdokumentovány u řady sladkovodních druhů teleostů (4-9), včetně samic pacu (10). Tyto údaje přispěly k pochopení endokrinologických aspektů reprodukce u ryb.
Paku, Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887, je jihoamerická migrující ryba s velkým hospodářským významem, která obývá řeky komplexu Matogrosso Lowland ve střední Brazílii. V zajetí pacu vykazuje podobný průběh dozrávání gonád jako v přírodě, nicméně k reprodukci v zajetí spontánně nedochází (10).
Účelem tohoto šetření bylo podat zprávu o změnách plazmatických hladin pohlavních steroidů testosteronu a 11-ketotestosteronu u samců pacu v zajetí během dvou fází reprodukčního cyklu, tj. v období od 1. července do 31. srpna,
Samci pacu, Piaractus mesopotamicus (N = 30), chovaní v zajetí v Centru pro výzkum a vzdělávání v akvakultuře (CEPTA), Pirassununga, SP, Brazílie (subtropická zóna, 22o 02′ j. š., 47o 30′ z. d.), byli využiti ke stanovení testisových steroidů testosteronu a 11-ketotestosteronu během klidové fáze a fáze zrání reprodukčního cyklu. Vzorky krve (5 ml/ryba) byly odebrány z ocasních cév pomocí heparinizovaných stříkaček a všechny ryby byly zváženy a usmrceny. Gonadosomatický index (GSI) byl vypočítán jako (hmotnost gonád/tělesná hmotnost) x 100. Z každé ryby byly vyříznuty vzorky gonád, fixovány v Bouinově roztoku a zpracovány běžnými histologickými metodami pro stanovení gonadálního stadia. Vzorky krve byly odstředěny a alikvoty plazmy byly uloženy při -20oC. Skladovaná plazma byla převezena na suchém ledu do West Vancouver Laboratory (Vancouver, Britská Kolumbie), kde byly stanoveny koncentrace hormonů radioimunoanalýzou (RIA).
T a 11-KT byly stanoveny přímo v neextrahované, tepelně upravené plazmě (11). Úplné podrobnosti o RIA steroidů byly popsány jinde (12). Na 50% úrovni vykazovaly protilátky proti T a 11-KT méně než 6% zkříženou reakci s 11-hydroxytestosteronem a méně než 2% s andrenosteronem a všemi ostatními testovanými steroidy. Platnost testu byla potvrzena prokázáním, že známá množství T a 11-KT přidaná do plazmy před přípravou vzorku pro RIA byla přesná. Přesnost byla stanovena analýzou variačních koeficientů uvnitř testu a mezi testy, které byly u obou testů menší než 10 %. Citlivost testů byla 5 pg/ml. Údaje jsou uváděny jako střední hodnoty ± SEM a byly analyzovány analýzou rozptylu (ANOVA) a Student-Newman-Keulsovým testem vícenásobného rozsahu, přičemž hladina významnosti byla stanovena na P<0,01.
Profily T a 11-KT stanovené pomocí RIA a GSI samců pacu ve fázích R a M gonadálního cyklu jsou uvedeny v tabulce 1. Plazmatické hodnoty 11-KT byly ve stadiu R vyšší než hodnoty T, zatímco ve stadiu M byly hodnoty T vyšší než 11-KT. Nebyly však pozorovány žádné významné rozdíly mezi hladinami T a 11-KT ve stejné fázi. Hodnoty T a 11-KT byly významně vyšší (P<0,01) ve stadiu M (T = 2400 ± 56 pg/ml; 11-KT = 2300 ± 60 pg/ml), kdy byl vyšší i GSI (0,6 ± 0,1 %).
Spermatogeneze a spermifikace jsou u teleostů považovány za řízené gonadotropiny (4,13). Zdá se, že u samců teleostů jsou hlavními androgeny syntetizovanými varlaty testosteron a 11-ketotestosteron (4,6,8,14).
T a 11-KT jsou v plazmě samců pacu přítomny v přibližně stejném množství ve stejných fázích gonadálního cyklu. Podobné výsledky byly získány u lososa růžového (8), u kterého T a 11-KT stoupají a klesají buď současně, nebo někdy s tím, že T předchází 11-KT přibližně o měsíc.
U samců pacu byly plazmatické hladiny T a 11-KT výrazně vyšší ve fázi zrání než v klidové fázi testikulárního cyklu a byla pozorována pozitivní korelace mezi stanovenými plazmatickými hladinami steroidů a GSI. Tyto výsledky jsou v souladu s výsledky získanými u teleostovitých ryb. Například u Scorpius lineatus jsou hodnoty GSI maximální v období úplné spermatogeneze a koncentrace 11-KT je vyšší u samců před třením (15). Podle Fostiera (4) jsou hladiny T a 11-KT u lososovitých druhů charakteristicky zvýšené v období spermatogenní a spermiogenní aktivity a klesají v období reprodukčního klidu. U Pagrus auratus se hodnoty T v plazmě zvyšují u ryb procházejících spermií a plazmatické hladiny 11-KT mají podobný průběh jako hladiny T (16). U samců Dicentrarchus labrax, kteří se třou každoročně, jsou plazmatické hladiny T a 11-KT vyšší během spermií, protože závěrečné fáze zrání jsou regulovány steroidy C21 (6).
1. Wei-Xin Z (1988). Změny testosteronu a 11-oxotestosteronu během ročního cyklu a indukovaného tření u mihule tuponosé (Megalobrama anblycephala). Sborník příspěvků z mezinárodního sympozia v Guangzhou, ČLR, 14-16: 66-72.
2. Vermeulen GJ, Lambert JGD, Van-der-Looy MJW & Goss HJT (1994). Analýza gonadálních steroidů v plazmě samců sumečka afrického Clarias gariepinus pomocí plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (GC-MS): vliv kastrace nebo léčby analogem hormonu uvolňujícího gonadotropin. General and Comparative Endocrinology, 96: 288-297.
3. Billard R, Fostier A, Weil C & Breton B (1982). Endokrinní kontrola spermatogeneze u teleostovitých ryb. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 39: 65-79.
5. Liley NR, Breton B, Fostier A & Tan ESP (1986). Endokrinní změny spojené s chováním při tření a sociálními podněty u volně žijící populace pstruha duhového (Salmo gairdneri). General and Comparative Endocrinology, 62: 145-156.
6. Prat F, Zanuy S, Carrillo M, De Mones A & Fostier A (1990). Sezónní změny plazmatických hladin gonadálních steroidů okouna mořského, Dicentrarchus labrax L. General and Comparative Endocrinology, 78: 361-373.
7. Pavlidis M, Dimitriou D & Dessypris A (1994). Kolísání testosteronu a 17B-estradiolu v plazmě během období tření u samců a samic pstruha duhového, Oncorhynchus mykiss (Walbaum), chovaných v několika fotoperiodických režimech. Annales Zoologici Fennici, 31: 319-327.
8. Dye HM, Sumpter JP, Fagerlund UHM & Donaldson EM (1986). Změny reprodukčních parametrů během tření lososa růžového, Oncorhynchus gorbuscha (Walbaum). Journal of Fish Biology, 29: 167-176.
9. Scott AP & Sumpter JP (1989). Seasonal variations in testicular germ cell stages and in plasma concentrations of sex steroids in male rainbow trout (Salmo gairdneri) maturing at 2 years old. General and Comparative Endocrinology, 73: 46-58.
10. Gazola R, Borella MI, Donaldson EM, Val-Sella MV, Sukumasavin N, Fava-De-Moraes F & Bernardino G (1996). Plazmatické hladiny steroidů a kortikosteroidů u samic pacu Piaractus mesopotamicus, Teleostei-Characidae. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 29: 659-664.
11. Scott AP, Mackenzie DS & Stacey NE (1984). Endokrinní změny během přirozeného tření u přísavky bílé, Catostomus commersoni. General and Comparative Endocrinology, 56: 350-359.
12. Van der Kraak G, Dye HM & Donaldson EM (1984). Účinky LH-RH-ethylaminu na profil plazmatických pohlavních steroidů u dospělých samic lososa obecného. General and Comparative Endocrinology, 55: 36-45.
13. Planas V & Swanson P (1995). Změny související s dozráváním v odpovědi lososího varlete na steroidogenní působení gonadotropinů (GTH I a GTH II) in vitro. Biology of Reproduction, 52: 697-704.
14. Kobayashi M, Aida K & Hanyu I (1986). Roční změny plazmatických hladin gonadotropinů a steroidních hormonů u zlatých rybek. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 52: 1153-1158.
15. Dedual M & Pankhurst NW (1992). Plazmatické koncentrace steroidních hormonů ve vztahu k reprodukčnímu cyklu potemníka Scorpius lineatus (Kyphodidae) uloveného ve volné přírodě. Australian Journal of Marine and Freshwater Research, 43: 753-763.
Poděkování
Rádi bychom poděkovali Dr. E. M. Donaldsonovi, vedoucímu laboratoře ve West Vancouveru, za měření hormonů, N. Sukumasavinovi za technickou podporu a G. Bernardinovi za poskytnutí ryb.
.