Pigmentação testicular em Physalaemus nattereri (Steindachner) (Amphibia, Anura) com observações anatômicas sobre o sistema pigmentar extracutâneo

Testicular pigmentation in Physalaemus nattereri (Steindachner) (Amphibia, Anura) with anatomical observations on the extracutaneous pigmentary system

Classius de Oliveira Rodrigo Zieri Sobre os autores

Resumos

O presente estudo foi realizado com o intuito de relatar a ocorrência e morfologia de células pigmentares viscerais constituintes do "sistema pigmentar extracutâneo" em Physalaemus nattereri (Steindachner, 1863) (Leptodactylidae). Foram utilizados dez exemplares machos para a análise macroscópica e obtenção de fragmentos testiculares incluídos em resina e corados com H/E. Os anuros, dentre outros animais exotérmicos, possuem células especiais, os melanócitos, que se caracteriza por intensa pigmentação e sintetiza melanina, além de melanomacrófagos, que se caracteriza por atividade fagocítica e muitas vezes apresentam intensa pigmentação. A nomenclatura destas células não é consensual e, por isso, várias denominações são apresentadas, principalmente nos seguintes órgãos: fígado (como sinônimo de células de Kupffer), rins, baço e menos freqüentemente em outras localizações, com os termos - células pigmentares, células pigmentares extracutâneas, macrófagos pigmentados, melanomacrófagos, melanófagos, melanóforos e melanócitos. Para os anuros os estudos são recentes e relatam células pigmentares em poucas espécies. Em Physalaemus nattereri e alguns anuros, os pigmentos melânicos são encontrados, além da cútis, em outros órgãos constituindo um sistema pigmentar extracutâneo, com diferentes ocorrências, tipos e quantidade em distintas espécies. Associados ao aparelho reprodutor de P. nattereri, os melanócitos foram observados nas gônadas, na albugínea e no interstício, especialmente associado com vasos sangüíneos. A notória presença de numerosas células com pigmento distribuídas no testículo confere uma coloração que varia do preto mesclado com branco ao preto intenso. Trata-se de uma rara peculiaridade e não há informações sobre seu significado funcional ou valor biológico.

Leptodactylidae; melanina; melanócitos; pigmento; testículo


The testes in the anurans are paired ovoid organs constituted by seminiferous structures surrounded by the fibrous connective tissue, commonly unprovided of pigments. This study tried to analyze the morphological characteristics of rare and conspicuous pigment-containing cells and their relationship with other structures. The pigment cells are variously and indistinctly also termed Kuppfer cells in the liver, pigment cells, extracutaneous pigment cells, pigmented macrophages, melanomacrophages, melanophage, melanophores and melanocytes in the liver, spleen and kidney and other visceral structures of exothermic vertebrates. Ten male samples of Physalaemus nattereri (Steindachner, 1863) (Leptodactylidae) were used. After macroscopic analyses, the testicular fragments were submitted to the histological routine, fixed with karnovisky, embedded Historesin and coloration with Haematoxylin/Eosin. A rare peculiarity was the presence of numerous pigment-containing cells (melanocytes) randomly distributed in the albuginea tunic and testicular interstitium, giving the testes a dark brown coloration. This unusual characteristic has been rarely described and in other lower vertebrates, the pigment cells can be found in different organs, constituting an extracutaneous pigmentary system of unknown function. Further, it was identified a conspicuous variation, as to presence and distribution pattern due to possible species-specific aspects. However, histologically there is no difference in the germ epithelium arrangement. Between the seminiferous locules, there is an inter-locular tissue composed by Leydig interstitial cells, fibroblasts, efferent ductules, melanocytes and blood vessels. This inter-locular tissue is relatively scarce, presenting melanocytes in all specimens analyzed intimate associated with blood vessels. They are irregular cells with numerous melanosomes and long cytoplasmic processes.

Leptodactylidae; melanin; melanocytes; pigment; testis


Pigmentação testicular em Physalaemus nattereri (Steindachner) (Amphibia, Anura) com observações anatômicas sobre o sistema pigmentar extracutâneo

Testicular pigmentation in Physalaemus nattereri (Steindachner) (Amphibia, Anura) with anatomical observations on the extracutaneous pigmentary system

Classius de Oliveira; Rodrigo Zieri

Departamento de Biologia, Universidade Estadual Paulista. 15054-000 São José do Rio Preto, São Paulo, Brasil. E-mail: classius@ibilce.unesp.br

RESUMO

O presente estudo foi realizado com o intuito de relatar a ocorrência e morfologia de células pigmentares viscerais constituintes do "sistema pigmentar extracutâneo" em Physalaemus nattereri (Steindachner, 1863) (Leptodactylidae). Foram utilizados dez exemplares machos para a análise macroscópica e obtenção de fragmentos testiculares incluídos em resina e corados com H/E. Os anuros, dentre outros animais exotérmicos, possuem células especiais, os melanócitos, que se caracteriza por intensa pigmentação e sintetiza melanina, além de melanomacrófagos, que se caracteriza por atividade fagocítica e muitas vezes apresentam intensa pigmentação. A nomenclatura destas células não é consensual e, por isso, várias denominações são apresentadas, principalmente nos seguintes órgãos: fígado (como sinônimo de células de Kupffer), rins, baço e menos freqüentemente em outras localizações, com os termos – células pigmentares, células pigmentares extracutâneas, macrófagos pigmentados, melanomacrófagos, melanófagos, melanóforos e melanócitos. Para os anuros os estudos são recentes e relatam células pigmentares em poucas espécies. Em Physalaemus nattereri e alguns anuros, os pigmentos melânicos são encontrados, além da cútis, em outros órgãos constituindo um sistema pigmentar extracutâneo, com diferentes ocorrências, tipos e quantidade em distintas espécies. Associados ao aparelho reprodutor de P. nattereri, os melanócitos foram observados nas gônadas, na albugínea e no interstício, especialmente associado com vasos sangüíneos. A notória presença de numerosas células com pigmento distribuídas no testículo confere uma coloração que varia do preto mesclado com branco ao preto intenso. Trata-se de uma rara peculiaridade e não há informações sobre seu significado funcional ou valor biológico.

Palavras chave: Leptodactylidae, melanina, melanócitos, pigmento, testículo.

ABSTRACT

The testes in the anurans are paired ovoid organs constituted by seminiferous structures surrounded by the fibrous connective tissue, commonly unprovided of pigments. This study tried to analyze the morphological characteristics of rare and conspicuous pigment-containing cells and their relationship with other structures. The pigment cells are variously and indistinctly also termed Kuppfer cells in the liver, pigment cells, extracutaneous pigment cells, pigmented macrophages, melanomacrophages, melanophage, melanophores and melanocytes in the liver, spleen and kidney and other visceral structures of exothermic vertebrates. Ten male samples of Physalaemus nattereri (Steindachner, 1863) (Leptodactylidae) were used. After macroscopic analyses, the testicular fragments were submitted to the histological routine, fixed with karnovisky, embedded Historesin and coloration with Haematoxylin/Eosin. A rare peculiarity was the presence of numerous pigment-containing cells (melanocytes) randomly distributed in the albuginea tunic and testicular interstitium, giving the testes a dark brown coloration. This unusual characteristic has been rarely described and in other lower vertebrates, the pigment cells can be found in different organs, constituting an extracutaneous pigmentary system of unknown function. Further, it was identified a conspicuous variation, as to presence and distribution pattern due to possible species-specific aspects. However, histologically there is no difference in the germ epithelium arrangement. Between the seminiferous locules, there is an inter-locular tissue composed by Leydig interstitial cells, fibroblasts, efferent ductules, melanocytes and blood vessels. This inter-locular tissue is relatively scarce, presenting melanocytes in all specimens analyzed intimate associated with blood vessels. They are irregular cells with numerous melanosomes and long cytoplasmic processes.

Key words: Leptodactylidae, melanin, melanocytes, pigment, testis.

Nos anfíbios anuros, os testículos são órgãos ovóides pares geralmente esbranquiçados ou branco-leitosos constituídos por estruturas seminíferas circundadas pelo estroma de sustentação com distintas células somáticas e, externamente, por tecido conjuntivo fibroso constituindo a túnica albugínea. Quanto à arquitetura histológica dos elementos seminíferos, de modo geral, para os anfíbios o epitélio germinativo pode se organizar em lóculos seminíferos nos Apoda (WAKE 1969) e Anura (DUELLMAN & TRUEB 1994) ou em ampolas seminíferas ou lóbulos testiculares nos Urodela.

Existem poucos trabalhos sobre os órgãos e estruturas do aparelho reprodutor masculino dos anuros, especialmente nos animais de regiões neotropicais como o Brasil. Neste táxon ocorrem estratégias reprodutivas muito diversificadas (DUELLMAN & TRUEB 1994), o que poderia estar relacionado com variações morfológicas ou funcionais ainda desconhecidas nestes órgãos.

Segundo alguns autores, além da cútis, células pigmentares contendo melanina são encontradas em diversas vísceras de répteis e anfíbios como no fígado, rins, baço, peritônio, ouvido, encéfalo, ao redor de nervos e vasos sangüíneos, com diferentes ocorrências, tipos e quantidade em diferentes espécies (AOKI et al. 1969, GEREMIA et al. 1984, GOPALAKRISHNAKONE 1986, CICERO et al. 1989, PEDERZOLI & TREVISAN 1990, TREVISAN et al. 1991, ZAGAL'SKAIA 1994, SICHEL et al. 1997, AKULENKO 1998, ZUASTI et al. 1998, CHRISTIANSEN et al. 1996, RUND et al. 1998, JOHNSON et al. 1999, Oliveira et al. 2002, 2003). Estas células podem ser agrupadas constituindo um sistema melanogênico cuja função não está devidamente esclarecida (ZUASTI et al. 1998). Outro aspecto contraditório refere-se à nomenclatura destas células, que não é consensual e, por isso, várias denominações são apresentadas em alguns órgãos: fígado (como sinônimo das células de Kupffer), rins e baço. Menos frequentemente em outros locais e empregando os termos – células pigmentares, células pigmentares extracutâneas, células pigmentadas tipo macrófagos, macrófagos pigmentados, melanomacrófagos, melanófagos, melanóforos e melanócitos.

Para os anfíbios, os estudos dos melanócitos viscerais e melanomacrófagos são recentes e em poucas espécies: Physalaemus fuscomaculatus Steindachner, 1864 (AOKI et al. 1969); Rana esculenta Linnaeus, 1758 (CICERO et al. 1989); Salamander atra aurorae Trevisan, 1982 (PEDERZOLI & TREVISAN 1990); Salamandra atra atra Laurenti, 1768 (TREVISAN et al. 1991); Rana ridibunda Pallas, 1771 (AKULENKO 1998); Xenopus laevis Daudin, 1802 (ZUASTI et al. 1998) e Physalaemus cuvieri Fitzinger, 1826 (OLIVEIRA et al. 2002, 2003).

Assim, neste estudo foi proposta a análise no anuro Physalaemus nattereri desta incomum característica nos testículos descrevendo aspectos anatômicos e histológicos das células pigmentares desse sistema pigmentar extracutâneo.

MATERIAL E MÉTODOS

Foram utilizados dez exemplares machos de Physalaemus nattereri (Leptodactylidae). Os espécimes foram provenientes de Nova Itapirema, distrito de Nova Aliança (São Paulo, Brasil), capturados em lagoas temporárias (21º04'40"S, 49º32'23"W) no início da estação chuvosa quando estavam em época de atividade reprodutiva. Os indivíduos foram anestesiados com éter, abertos através de incisão mediana desde a cloaca até a altura da cintura dos membros dianteiros, expondo os órgãos reprodutores para as análises macroscópicas e fotodocumentação em microscópio estereoscópico acoplado com sistema de captura de imagens. Após a redução do testículo a pequenos fragmentos, o material foi imediatamente fixado por 24 h em solução de karnovisky (paraformaldeído 4% e glutaraldeído 2% em tampão fosfato Sorensen 0.1M, pH 7.3). Em seguida, o material foi encaminhado à rotina histológica (RIBEIRO & LIMA 2000) para ser desidratado em álcool, diafanizado em xilol e incluído em resina. Cortes de 2 mm foram corados com Hematoxilina/Eosina e destinados à análise histológica. Para montagem total do peritônio visceral, um simples recorte da camada foi estendido sob a lâmina contendo solução fisiológica e fixador, analisado ao microscópio e assim descrito.

Cinco exemplares de cada uma das espécies Hyla nana (Boulenger, 1889), H. sanborni (Schmidt, 1944), Scinax similis (Cochran, 1952) e S. fuscovarius (Lutz, 1925) e Physalaemus fuscomaculatus, provenientes do mesmo local, também foram submetidos à dissecção anatômica para análise da presença e distribuição dos melanócitos viscerais. Desse material foi obtida uma caracterização preliminar que forneceu importantes dados apropriadamente explorados na discussão. A descrição dessas novas informações será aprofundada nos estudos em andamento e então complementada com o objetivo de propiciar a comparação detalhada entre cada espécie e estes gêneros Hyla (Laurent 1768), Scinax (Wagler, 1830) e Physalaemus (Fitzinger, 1826).

RESULTADOS

Referente ao aspecto macroscópico das gônadas e das estruturas anexas (os corpos adiposos abdominais) de Physalaemus nattereri, no que concerne à cor, forma e tamanho, observa-se conspícuas variações anatômicas. Os testículos, direito e esquerdo, apresentam pequenas assimetrias que são nítidas e se manifestam na localização, dispostos ventralmente aos rins em alturas diferentes, e no tamanho, geralmente uma das gônadas é maior que a outra (Fig. 1). Os corpos adiposos abdominais podem estar extraordinariamente reduzidos (Fig. 2) ou muito desenvolvidos (Fig. 5) refletindo uma alteração anatômica que varia de acordo com o estado funcional de acúmulo lipídico.



O que é notório e foi especialmente abordado nessa descrição é a marcante presença da pigmentação visceral, principalmente àquela associada aos órgãos do aparelho reprodutor, mas que também ocorre em várias outras vísceras e estruturas: face dorsal dos rins (Fig. 1), corpos adiposos abdominais e mesórquio (Fig. 2), peritônio e vasos sangüíneos parietais (Fig. 3), baço (Fig. 4), mesentério e vasos sangüíneos urogenitais (Figs 4 e 5), dentre outros locais.

Revestindo o testículo encontra-se uma fina cápsula de tecido conjuntivo, a túnica albugínea, e por transparência desta, observa-se a pigmentação testicular conferindo distintos padrões de coloração quando diferentes indivíduos são analisados (comparação de dois exemplares nas figuras 4 e 5). Um indivíduo apresenta o testículo com o parênquima de cor branco-leitosa nos lóculos seminíferos, estes por sua vez, são muito bem delimitados pelo tecido pigmentar que o circunda na área inter-locular, conferindo o padrão preto mesclado com branco (Fig. 4). Os corpos adiposos associados se apresentaram muito reduzidos, de cor amarela intensa, mas muito hialinos. Em outro indivíduo, as características anatômicas são essencialmente opostas, com os testículos intensamente pigmentados, aparentemente com maior quantidade de melanócitos, mas com os lóculos hialinos. Os corpos adiposos estão muito desenvolvidos e de cor amarela relativamente opaca (Fig. 5). Os vasos sangüíneos que transitam pela cápsula testicular, após curto trajeto, penetram o órgão e estabelecem a vascularização do tecido inter-locular e do parênquima, no qual estão respectivamente o interstício pigmentado e o epitélio germinativo.

Delimitados por tecido conjuntivo frouxo, os lóculos constituem unidades morfológicas, ou seja, os elementos seminíferos das gônadas. Histologicamente não foram observadas possíveis diferenças quanto ao arranjo do epitélio germinativo ao analisar diferentes indivíduos com distintos padrões de coloração testicular (Figs 6 e 7). Em Physalaemus nattereri, o tecido inter-locular é relativamente escasso e apresenta uma intensa pigmentação, que também ocorre na túnica albugínea, o que confere aos testículos colorações variando do preto intenso ao preto mesclado com branco.




Os pigmentos que estão presentes nessas células pigmentares possivelmente são de natureza melânica e a nomenclatura adotada, ao menos a que parece mais apropriada, é melanócito, sendo suas inclusões de melanina armazenadas em melanossomos. Esses melanócitos têm aspecto dendrítico e os pigmentos são observados nos prolongamentos, dispersos ou agregados, como se nota na célula do mesentério gonadal repleta de grânulos dispersos (Fig. 8).

Entre as unidades seminíferas, está o tecido interlocular formado por células intersticiais de Leydig, fibroblastos, alguns dúctulos eferentes e inúmeros melanócitos contendo pigmentos intimamente associadas aos vasos sangüíneos, estes últimos foram bem observados em microscopia de contraste de fase (Figs 9 e 10). A morfologia da célula, identificada pela montagem total do mesentério como pelo microscópio em contraste de fase, permite caracterizá-la como uma célula muito grande e irregular, apresentando longos prolongamentos citoplasmáticos repleto de grânulos de melanina formando os melanossomos que conferem a coloração dos testículos bem como a típica pigmentação de várias outras estruturas.

DISCUSSÃO

A pigmentação marrom escura do testículo de Physalaemus nattereri é uma peculiaridade que ocorre devido à presença de numerosas células pigmentadas, que podem ser denominadas de melanócitos. Esta incomum característica pigmentar foi descrita nas espécies: Physalaemus fuscomaculatus (AOKI et al. 1969), Bombina bombina Linnaeus, 1761 (GOLLMANN et al. 1993), Xenopus laevis (ZUASTI et al. 1998) e Physalaemus cuvieri (OLIVEIRA et al. 2002, 2003). Em X. laevis as células pigmentadas também podem ser observadas em outros órgãos constituindo um sistema pigmentar (ZUASTI et al. 1998).

Histologicamente, os testículos são constituídos por uma rede de estruturas seminíferas convolutas circundadas externamente pela túnica albugínea. Entre os elementos seminíferos está presente o tecido intersticial com vasos, nervos, células de Leydig e outros elementos do tecido conjuntivo (LOFTS 1974, ROMER & PARSONS 1985, DUELLMAN & TRUEB 1994, HILDEBRAND 1995).

De modo geral não se constata a descrição de células pigmentares nesses órgãos, mas neste estudo constatou-se uma íntima relação dos melanócitos com o sistema vascular de diversos órgãos, incluindo as gônadas. Estas células são constituintes do próprio tecido conjuntivo do órgão (cápsula e interstício) ou de tecidos associados aos mesmos (túnicas adventícias ou membranas serosas).

De modo similar em algumas espécies pertencentes a outros grupos taxonômicos os melanócitos podem se associar ao aparelho reprodutor, sendo observados nas gônadas, em geral na cápsula (ELLIS et al. 1976), ao redor dos vasos sangüíneos, no interstício ou próximos às células germinativas femininas, especialmente ovócitos em degeneração (RAVAGLIA & MEGGESE 1995). Embora em alguns estudos se afirme que estas últimas são células características dos tecidos de peixes, vários pesquisadores já demonstram que estas também ocorrem, e abundantemente, em diversos órgãos e tecidos de muitos anfíbios e répteis.

A presença, o modo de ocorrência e a quantidade dos tipos celulares viscerais contendo pigmentos são muito variáveis e estão associados com diversos órgãos e estruturas manifestando evidentes variações anatômicas interespecíficas e interindividuais. De qualquer modo foi constatado que os melanócitos contendo pigmentos melânicos são encontrados, além da cútis, em outros órgãos constituindo o Sistema Pigmentar Extracutâneo, terminologia apropriada, pois abrange células e tecidos formados pela aglomeração de células pigmentares, sendo estas melanogênicas ou não. Os melanócitos são células grandes e irregulares, com citoplasma abundante e intensamente pigmentado devido ao acúmulo da melanina que estas próprias células sintetizam e constituem grânulos denominados melanossomos. Tipos celulares similares também são comumente descritos como "células pigmentadas tipo macrófagos" (MICALE & PERDICHIZZI 1990) ou "macrófagos pigmentados" (MANERA et al. 2000).

Nas espécies Hyla nana e H. sanborni há pouquíssimos melanócitos nas estruturas urogenitais (face dorsal dos rins, mesórquio, corpos adiposos e na cápsula testicular) e quando presentes, a quantidade destas células é muito baixa e de fácil enumeração embora ocorram em maior quantidade em outros sistemas orgânicos. Em Scinax similis e S. fuscovarius também estão presentes em vários órgãos e membranas da cavidade abdominotorácica de todos os sistemas, sendo a população celular também variável entre as estruturas. No aparelho urogenital, as células pigmentares estão presentes no mesórquio e na periferia da veia renal que transita na face dorsal dos rins, mas não foram encontradas nos testículos ou nos corpos adiposos. Em todos estes Hilídeos a presença dessas células é muito menor ao compará-los com a espécie do gênero Physalaemus em estudo (Leptodactilídeos). Nos exemplares de P. nattereri e P. fuscomaculatus, detectou-se grande número de melanócitos na maioria das estruturas. Em P. nattereri a distribuição das células ocorre de forma homogênea, variando em quantidade entre os indivíduos. Em P. fuscomaculatus foi observado a ocorrência de pequenas áreas e até mesmo a metade anterior de algumas gônadas desprovidas de pigmentação. Apesar da variação na distribuição e quantidade dos melanócitos, há indícios de que seria possível estabelecer um padrão do sistema pigmentar extracutâneo para ambas as espécies que também possibilitaria identificá-las com relativa segurança.

Em vários locais a célula apresenta aspecto dendrítico e é facilmente observada, in situ a olho desarmado, o que é possível devido à presença dos muitos prolongamentos citoplasmáticos repletos de pigmentos. Às vezes se apresentam com aspecto puntiforme quando não se observa esses prolongamentos devido ao deslocamento dos pigmentos, assim o centro da célula torna-se com coloração mais intensa. Isso confere aos melanócitos uma semelhança morfológica com os melanóforos da cútis, mas funcionalmente não há qualquer evidência.

Uma aparente relação que pode ser atribuída é quanto à quantidade de melanócitos que aumenta proporcionalmente naquelas espécies que também apresentam a cútis com mais cromatóforos, assim aumentam os melanócitos nas espécies analisadas pertencentes aos gêneros Hyla, Scinax e Physalaemus, nessa seqüência. Os melanócitos, ainda podem se reunir com outros tipos celulares formando acúmulos conspícuos, de coloração ainda mais variada por apresentarem outros pigmentos que os tornam iridescentes. Essas propriedades e características estruturais serão abordadas em estudos posteriores.

AGRADECIMENTOS

A FAPESP pelo auxílio à pesquisa, processo 02/08016-9. A CAPES pela concessão da bolsa de Mestrado para Rodrigo Zieri.

Recebido em 17.VIII.2004; aceito em 25.V.2005.

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Datas de Publicação

  • Publicação nesta coleção
    15 Ago 2005
  • Data do Fascículo
    Jun 2005

Histórico

  • Aceito
    25 Maio 2005
  • Recebido
    17 Ago 2004
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