Braz J Med Biol Res, December 1997, Volume 30(12) 1485-1487 (Rövid közlemény)
Plasma testosterone and 11-ketotestosterone levels of male pacu Piaractus mesopotamicus (Cypriniformes, Characidae)
R. Gazola1 és 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
AbstractTextAcknowledgmentsCorrespondence and Footnotes
Abstract 
A tesztoszteron (T) és 11-ketotesztoszteron (11-KT) szintjét a dél-amerikai Piaractus mesopotamicus pacu esetében radioimmunoanalízissel határoztuk meg a szaporodási ciklus két szakaszában, i.e., a nyugalmi és az érési szakaszban, és kiszámították a gonadosomatikus indexet (GSI). A T és az 11-KT legmagasabb szintjét az érési szakaszban érték el (T = 2400 ± 56 pg/ml; 11-KT = 2300 ± 60 pg/ml), míg a nyugalmi időszakban alacsonyabb szintek maradtak fenn. Az androgénszintek emelkedése a spermiumok megjelenésével az érési szakaszban következett be, amikor a GSI volt a legmagasabb.
Kulcsszavak: teleosztrák, tesztoszteron, 11-ketotestoszteron, radioimmunoassay, szaporodási ciklus
A magasabb gerincesek androgéntermelését a gonádok és a mellékvesekéreg végzik, a herékben szintetizálódik és választódik ki a legtöbb androgén. A halak heréi képesek szintetizálni a tesztoszteron (T), az androsztendion és a 11-ketotesztoszteron (11-KT) androgéneket (1,2).
A tesztoszteron és a 11-ketotesztoszteron szerepéről a hím teleosztráknál sok vita folyt. Általánosságban úgy gondolják, hogy a tesztoszteron hatással van a spermatogenezis egyes lépéseire, például a spermatogonális szaporodásra és a spermatocita-képződésre (3). A tesztoszteron metabolikus terméke, amely a szervezetből a vizelettel távozik, szintén vonzhatja az ellenkező nemet és befolyásolhatja a szexuális viselkedést (4). Ezenkívül a tesztoszteron az ösztrogén bioszintézisének előfutára, és szerepet játszhat a szexuális differenciálódás folyamatában (5).
11-ketotesztoszteron jelentősen serkenti a másodlagos nemi jellegek kialakulását a hím teleosztokban (1). A szérum gonád szteroid hormonszintjének szezonális változásait számos édesvízi teleoszt fajnál dokumentálták (4-9), beleértve a nőstény pacut is (10). Ezek az adatok hozzájárultak a halak szaporodásának endokrinológiai vonatkozásainak megértéséhez.
A pacu, Piaractus mesopotamicus Holmberg, 1887, egy nagy gazdasági jelentőségű dél-amerikai vándorló hal, amely a közép-brazíliai Matogrosso-alföldi komplexum folyóiban él. Fogságban a pacu a gonádok érésének a természetben megfigyelhetőhöz hasonló mintázatát mutatja; a szaporodás azonban fogságban nem történik spontán módon (10).
A jelen vizsgálat célja az volt, hogy beszámoljon a tesztoszteron és 11-ketotesztoszteron nemi szteroidok plazmaszintjének változásairól fogságban tartott hím pacuknál a szaporodási ciklus két szakaszában, azaz, nyugalmi (R) és érési (M) szakaszokban.
A Pirassununga, SP, Brazília (szubtrópusi zóna, 22o 02′ S, 47o 30′ W) Aquakultúra Kutatási és Képzési Központjában (CEPTA) fogságban nevelt hím pacu, Piaractus mesopotamicus (N = 30) hereszteroidok tesztoszteron és 11-ketotesztoszteron meghatározására használták a szaporodási ciklus nyugalmi és érési szakaszaiban. A vérmintákat (5 ml/hal) heparinizált fecskendővel vettük a farokérből, majd minden halat megmértünk és feláldoztunk. A gonadoszomatikus indexet (GSI) a következőképpen számították ki: (gonádtömeg/testtömeg) x 100. Az ivarmirigyekből minden egyes halból mintákat vettünk, amelyeket Bouin-oldatban rögzítettünk, és a szokásos szövettani módszerekkel dolgoztunk fel a gonádok stádiumának meghatározásához. A vérmintákat centrifugálták, és a plazma aliquotáit -20oC-on tárolták. A tárolt plazmát száraz jégen szállítottuk a West Vancouver Laboratóriumba (Vancouver, Brit Columbia), ahol a hormonkoncentrációkat radioimmunoassay (RIA) segítségével határoztuk meg.
T és 11-KT szintjét közvetlenül a nem extrahált, hőkezelt plazmában határoztuk meg (11). A szteroid RIA teljes részleteit máshol ismertettük (12). Az 50%-os szinten a T és 11-KT antitestek kevesebb mint 6%-os keresztreakciót mutattak a 11-hidroxi-testoszteronnal, és kevesebb mint 2%-ot az andrenoszteronnal és az összes többi vizsgált szteroiddal. A vizsgálat érvényességét megerősítette annak bizonyítása, hogy az RIA-hoz történő mintaelőkészítés előtt a plazmához adott ismert mennyiségű T és 11-KT pontos volt. A precizitást a vizsgálaton belüli és a vizsgálatok közötti variációs együtthatók elemzésével határozták meg, amelyek a két vizsgálat esetében 10%-nál kisebbek voltak. A vizsgálatok érzékenysége 5 pg/ml volt. Az adatokat átlag ± SEM-ben közöljük, és azokat varianciaanalízissel (ANOVA) és Student-Newman-Keuls többszörös tartományteszttel elemeztük, a szignifikancia szintjét P<0,01-ben állapítottuk meg.
A T és 11-KT RIA-val meghatározott profilját és a hím pacu GSI-jét a gonádciklus R és M szakaszában az 1. táblázat mutatja. A 11-KT plazmaértékei magasabbak voltak, mint a T-értékek az R szakaszban, míg az M szakaszban a T-értékek magasabbak voltak, mint a 11-KT. A T- és 11-KT-szintek között azonban nem volt szignifikáns különbség ugyanabban a stádiumban. A T és 11-KT értékek szignifikánsan magasabbak voltak (P<0,01) az M stádiumban (T = 2400 ± 56 pg/ml; 11-KT = 2300 ± 60 pg/ml), amikor a GSI is magasabb volt (0,6 ± 0,1%).
A spermatogenezist és a spermiációt gonadotropin kontroll alatt állónak tekintik a teleosztokban (4,13). Úgy tűnik, hogy a hím teleoszthalakban a herék által szintetizált fő androgének a tesztoszteron és a 11-ketotesztoszteron (4,6,8,14).
T és 11-KT a hím pacuk plazmájában közel azonos mennyiségben van jelen a gonádciklus azonos szakaszaiban. Hasonló eredményeket kaptunk a lazacfélék közül a rózsaszín lazac esetében is (8), amelyben a T és az 11-KT vagy egyidejűleg emelkedik és csökken, vagy néha úgy, hogy a T körülbelül egy hónappal megelőzi az 11-KT-t.
A hím pacuknál a plazma T és 11-KT szintje szignifikánsan magasabb volt az érési szakaszban, mint a herék ciklusának nyugalmi szakaszában, és pozitív korreláció volt megfigyelhető a meghatározott plazma szteroidszintek és a GSI között. Ezek az eredmények összhangban vannak a teleost halakra kapott eredményekkel. A Scorpius lineatusban például a GSI értékek a teljes spermatogenezis időszakában maximálisak, és a 11-KT koncentrációja magasabb a hímekben az ívás előtt (15). Fostier (4) szerint a T- és 11-KT-szintek jellemzően a spermatogén és spermiogén aktivitás időszakában emelkednek, és a szaporodási nyugalmi időszakokban csökkennek a lazacfélékben. A Pagrus auratusban a plazma T-értékei a spermiációban lévő halakban emelkednek, és a plazma 11-KT-szintek a T-szintekhez nagyon hasonló mintázatot követnek (16). Az évente ívó Dicentrarchus labrax hímekben a T- és 11-KT-plazmaszintek magasabbak a spermiáció alatt, mivel az érés végső szakaszát a C21-szteroidok szabályozzák (6).
1. Wei-Xin Z (1988). A tesztoszteron és 11-oxotesztoszteron változásai egy éves ciklus és az indukált ívás során tompaorrú keszegben (Megalobrama anblycephala). A Guangzhou-i nemzetközi szimpózium jegyzőkönyvei, Kínai Népköztársaság, 14-16: 66-72.
2. Vermeulen GJ, Lambert JGD, Van-der-Looy MJW & Goss HJT (1994). Gázkromatográfiás-tömegspektrometriai (GC-MS) analízis a gonádok szteroidjairól a hím afrikai harcsa, Clarias gariepinus plazmájában: a kasztráció vagy a gonadotropin felszabadító hormon analóggal történő kezelés hatása. Általános és összehasonlító endokrinológia, 96: 288-297.
3. Billard R, Fostier A, Weil C & Breton B (1982). A spermatogenezis endokrin szabályozása teleoszthalakban. Canadian Journal of Fisheries and Aquatic Sciences, 39: 65-79.
5. Liley NR, Breton B, Fostier A & Tan ESP (1986). Az ívási viselkedéshez és a szociális ingerekhez kapcsolódó endokrin változások a szivárványos pisztráng (Salmo gairdneri) egy vadon élő populációjában. General and Comparative Endocrinology, 62: 145-156.
6. Prat F, Zanuy S, Carrillo M, De Mones A & Fostier A (1990). A tengeri sügér, Dicentrarchus labrax L. General and Comparative Endocrinology, 78: 361-373. A gonádszteroidok plazmaszintjének szezonális változásai.
7. Pavlidis M, Dimitriou D & Dessypris A (1994). A tesztoszteron és a 17B-ösztradiol plazma ingadozása az ívási időszak alatt többféle fotoperiódusos rendszerben tartott hím és nőstény szivárványos pisztrángban, Oncorhynchus mykiss (Walbaum). Annales Zoologici Fennici, 31: 319-327.
8. Dye HM, Sumpter JP, Fagerlund UHM & Donaldson EM (1986). A szaporodási paraméterek változása a rózsaszín lazac, Oncorhynchus gorbuscha (Walbaum) ívási vándorlása során. Journal of Fish Biology, 29: 167-176.
9. Scott AP & Sumpter JP (1989). A herék csírasejt-stádiumainak és a nemi szteroidok plazmakoncentrációjának szezonális változásai a 2 éves korban érő hím szivárványos pisztrángokban (Salmo gairdneri). Általános és összehasonlító endokrinológia, 73: 46-58.
10. Gazola R, Borella MI, Donaldson EM, Val-Sella MV, Sukumasavin N, Fava-De-Moraes F & Bernardino G (1996). Plazma szteroid és kortikoszteroid szintek nőstény pacukban Piaractus mesopotamicus, Teleostei-Characidae. Brazilian Journal of Medical and Biological Research, 29: 659-664.
11. Scott AP, Mackenzie DS & Stacey NE (1984). Endokrin változások a fehér balin, Catostomus commersoni természetes ívása során. General and Comparative Endocrinology, 56: 350-359.
12. Van der Kraak G, Dye HM & Donaldson EM (1984). Az LH-RH-etilamin hatása a plazma nemi szteroid profiljára felnőtt nőstény coho lazacokban. Általános és összehasonlító endokrinológia, 55: 36-45.
13. Planas V & Swanson P (1995). Éréssel összefüggő változások a lazac heréjének a gonadotropinok (GTH I és GTH II) szteroidogén hatásaira adott válaszában in vitro. Biology of Reproduction, 52: 697-704.
14. Kobayashi M, Aida K & Hanyu I (1986). A gonadotropin és a szteroid hormonok plazmaszintjének éves változásai aranyhalakban. Bulletin of the Japanese Society of Scientific Fisheries, 52: 1153-1158.
15. Dedual M & Pankhurst NW (1992). A plazma szteroidhormon-koncentrációi a természetből kifogott seprő Scorpius lineatus (Kyphodidae) szaporodási ciklusával összefüggésben. Australian Journal of Marine and Freshwater Research, 43: 753-763.
Köszönet
Megköszönjük Dr. E.M. Donaldsonnak, a West Vancouver Laboratory vezetőjének a hormonméréseket, N. Sukumasavinnak a technikai támogatást és G. Bernardinónak a halak biztosítását.
Köszönjük a hormonméréseket.