Formation of germinal epithelium during gonodal morphogenesis and differentiation in Cyprinus carpio (Teleostei:Cypriniformes) : comparative analysis between groups more basal (Ostariophysi) and more derivative (Atherinomorpha and Percomorpha) within Teleostei

Orientador: Irani Quagio-GrassiottoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Considerando o status atual de conhecimento da morfogênese e diferenciação gonadal nos Teleostei frente à restrição de informações, especialmente em aspectos tangentes ao estabelecimento do epitélio germinativo e sua relação com a formação da estrutura gonadal tomou-se aqui como modelos biológicos Tanichthys albonubes, Gymnocorymbus ternetzi, Corydoras schwartzi, Amatitlania nigrofasciata e Poecilia reticulata, representando as séries Otophysi, Percomorpha e Atherinomorpha, visando estabelecer uma análise comparativa da diferenciação gonadal entre as espécies, considerando suas posições na escala filogenética. A proliferação e diferenciação de células germinativas e somáticas a partir do primórdio gonadal em T. albonubes, G. ternetzi, C. schwartzi, A. nigrofasciata e P. reticulata levam à formação das diferentes estruturas ovarianas e testiculares e à constituição do epitélio germinativo que margeia as lamelas ovígeras e os túbulos/lóbulos testiculares. Nesses animais, o primórdio gonadal é formado por células germinativas primordiais (CGPs) rodeadas por células somáticas. Após sucessivas divisões mitóticas das células somáticas, o tecido gonadal aumenta, originando uma gônada indiferenciada, com as mesmas características morfológicas entre machos e fêmeas de T. albonubes e C. schwartzi. Em A. nigrofasciata e P. reticulata grupos de células germinativas e somáticas organizam-se de maneira distintas em machos e fêmeas. Nas gônadas femininas, as CGPs estão distribuídas por todo o tecido gonadal, enquanto que nas masculinas, as CGPs localizam-se na periferia. Na região dorsal das gônadas masculinas de A. nigrofasciata e P. reticulata, células somáticas organizam-se formando o ducto testicular, enquanto que em T. albonubes, G. ternetzi e C. schwartzi esse é a última estrutura a se formar. Nas gônadas femininas das cinco espécies, os processos envolvidos na diferenciação gonadal, como a foliculogênese, o estabelecimento do epitélio germinativo e a formação da cavidade ovariana são bastante semelhantes. Nas gônadas masculinas, as células somáticas, pré-Sertoli, associam-se às CGPs, formando cistos de espermatogônias; estas proliferam formando conjuntos celulares. Em T. albonubes e A. nigrofasciata os cistos de espermatogônias que constituem um mesmo conjunto, afastam-se uns dos outros, criando um espaço central, que se torna maior, originando um compartimento luminal, delimitado por cistos de espermatogônias. Formam-se os túbulos e lóbulos testiculares e o epitélio 2 germinativo masculino é estabelecido. Em G. ternetzi o tecido gonadal masculino é estabelecido e organizado em túbulos após a diferenciação gonadal feminina, sobre um ovário previamente desenvolvido, constituindo uma diferenciação gonocorística do tipo indireta. C. schwartzi apresenta um tecido gonadal masculino compacto, que sofre degenerações no interior de estruturas acinares compostas por cistos, para constituir os túbulos testiculares. Em P. reticulata, os conjuntos de espermatogônias conectam-se ao ducto em formação, originando os primeiros lóbulos testiculares. Ao final da diferenciação gonadal, os testículos de T. albonubes, G. ternetzi e C. schwartzi apresentam espermatogônias distribuídas aleatoriamente no túbulo. Estes anastomosam-se, caracterizando o testículo como tubular anastomosado. Em P. reticulata, as espermatogônias ficam restritas na região periférica dos lóbulos, os quais não apresentam lúmen testicular, características estas de um testículo lobular restrito. A mesma distribuição aleatória de cistos nos túbulos dos Otophysi ocorre nos lóbulos testiculares de A. nigrofasciata, caracterizando um testículo com organização lobular do tipo irrestritaAbstract: Considering the lack of information about the gonadal morphogenesis and differentiation in Teleostei, especially in tangent aspects concerning the establishment of the germinal epithelium and its relation with the formation of the gonadal structure, in the present study, it was taken Tanichthys albonubes, Gymnocorymbus ternetzi, Corydoras schwartzi, Amatitlania nigrofasciata and Poecilia reticulata as biological models, representing the series Otophysi, Percomorpha and Atherinomorpha, to establish a comparative analysis of the gonadal differentiation among the species, taking into account their position in the phylogenetic scale. The proliferation and differentiation of germ and somatic cells from the gonadal primordium of the T. albonubes, G. ternetzi, C. schwartzi, A. nigrofasciata and P. reticulata lead to the formation of different testicular and ovarian structures and to the formation of the germinal epithelium of the ovigerous lamellae and the testicular lobules/tubules. In these animals, the gonadal primordium is formed by primordial germ cells (PGCs) surrounded by somatic cell. After successive mitotic divisions of the somatic cells, the gonadal tissue increases, resulting in a undifferentiated gonad, with the same morphological characteristics between males and females of T. albonubes and C. schwartzi. In A. nigrofasciata and P. reticulata groups of germ and somatic cells organize distinctly in males and females. In the female gonads, the PGCs are distributed throughout the gonadal tissue. In the male, the PGCs are located in the periphery. In the dorsal region of the male gonads of A. nigrofasciata and P. reticulata somatic cells are organized forming the testicular duct, whereas at T. albonubes, G. ternetzi and C. schwartzi this is the last structure formed. In female gonads of the five species, the processes involved in gonadal differentiation, such as folliculogenesis, the establishment of the germinal epithelium and the formation of the ovarian cavity are quite similar. In male gonads, the somatic cells, pre-Sertoli, associate to the PGCs forming cysts of spermatogonia; these proliferate and form clusters. In T. albonubes and A. Nigrofasciata, the cysts of the spermatogonia, which form a single cluster, move away from each other, creating a central space, which becomes greater, originating a luminal compartment, delimited by cysts of spermatogonia. Thus, testicular tubules and lobules are formed and male germinal epithelium is established. In G. Ternetzi, the male gonadal tissue is established and organized in tubules after the female gonadal 4 differentiation on an ovary previously developed, constituting an indirect gonochoristic differentiation. C. schwartzi presents a compact male gonadal tissue, which undergoes degeneration within acinar structures composed of cysts, forming the testicular tubules. In P. reticulata, the clusters of spermatogonia connect to the duct in formation, originating the first testicular lobules. At the end of gonadal differentiation, the testis from T. albonubes, G. ternetzi and C. schwartzi present spermatogonia, distributed along the tubule. These anastomose, characterizing the testis as anastomosing tubular. In P. reticulata, the spermatogonia are restricted at the periphery of the lobules, which do not have lumen, features of a restricted lobular testis. The same random distribution of cysts in the tubules of the Otophysi occurs in testicular lobules of A. nigrofasciata, featuring a testis with unrestricted lobular organizationDoutoradoBiologia CelularDoutora em Biologia Celular e Estrutura