Análise do papel das V-ATPases na regeneração da barbatana caudal de peixe-zebra

• Author(s): Aires, Ana Rita Encarnação
• Date: 2009
• Persistent ID: http://hdl.handle.net/10451/1424
• Origin: Repositório da Universidade de Lisboa
• Subject(s): Embriologia animal; Regeneração; Correntes iónicas; Peixe-zebra; Teses de mestrado
• Document Type: Master thesis
• Language: Portuguese
• Advisor(s): Afonso, Ana Catarina Caetano Certal; Thorsteinsdóttir, Sólveig
• Contributor(s): Repositório da Universidade de Lisboa

Description

Tese de mestrado, Biologia (Biologia Evolutiva e do Desenvolvimento), 2009, Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências

As correntes e campos eléctricos endógenos são conhecidos desde o século XVIII. Surgem da acumulação diferencial de iões em ambos os lados de uma estrutura electricamente isolante, consequência de um transporte iónico direccional e selectivo através dela. Isto resulta na formação de uma diferença de potencial que, se a estrutura for danificada, gera uma corrente eléctrica. A importância das correntes e campos eléctricos tem sido reconhecida em processos biológicos importantes, mas a sua influência na regeneração tem suscitado grande interesse devido às potenciais aplicações biomédicas. Observações prévias de fluxos iónicos realizadas pela equipa sugerem que as correntes protónicas poderão também estar envolvidas na regeneração da barbatana caudal de peixe-zebra adulto. Reforçando estes dados, provou-se1 que as correntes protónicas são necessárias e suficientes para induzir a regeneração em larvas de Xenopus laevis, e que eram mantidas activamente pela regulação positiva de transportadores iónicos específicos as V-ATPases. Este trabalho teve como objectivo a análise específica do papel das V-ATPases na regeneração da barbatana caudal de peixe-zebra adulto. Os padrões de expressão génica obtidos confirmam localização deste gene nas células do blastema e revelam uma forte presença da proteína correspondente nas células mais exteriores do epitélio de ferida. O silenciamento génico específico da V-ATPase em barbatanas caudais em regeneração mostrou que este transportador parece ser especialmente importante no final da maturação do blastema e início do crescimento regenerativo. Em geral, os resultados obtidos neste estudo são consistentes com os dados de fluxos iónicos e com os perfis de expressão génica previamente obtidos, apontando para um possível papel da V-ATPase no estabelecimento e manutenção de correntes iónicas e campos eléctricos endógenos essenciais à regeneração

Endogenous electric fields and currents arise as a consequence of specific and directional ion transportation. Consequently, ions accumulate differentially and establish a voltage difference across an electrically resistant structure. Disrupting this barrier leads to an ion flow, which generates an electric field across the surrounding tissues. These phenomena have been shown to have an important role in various biological processes, including vertebrate regeneration. Previous results from the lab implicate proton fluxes and, in particular, V-ATPases in zebrafish caudal fin regeneration. These findings were further reinforced by a recent study that implicated these pumps on the onset and maintenance of electric currents during tail regeneration in Xenopus laevis larvae, which were proven to be necessary and sufficient to induce this process1. This work aimed to analyze the particular role of V-ATPases in the caudal fin regeneration of adult zebrafish. Gene and protein expression patterns showed that this proton pump is located in the blastema. In particular, the V-ATPase complex is essentially found in the most external cells of the wound epithelium. Gene silencing experiments revealed that V-ATPase appears to be important during the end of blastema maturation and in the beginning of regenerative outgrowth. In general, these results are consistent with those obtained before, suggesting a possible role for V-ATPase in the onset and maintenance of the observed proton fluxes during caudal fin regeneration