Calcium transport in hepatopancreatic cells of the freshwater crab Dilocarcinus pagei: effects of ATP and Ca2+

Todas as células eucarióticas apresentam mecanismos para controlar e operar o cálcio (Ca2+). Apesar desse íon não ser importante para regulação osmótica e manutenção da concentração iônica da hemolinfa em crustáceos, ele é finamente regulado, pois desempenha papel fundamental no enrijecimento do exoesqueleto desses organismos. Dessa forma o crescimento e fisiologia desses organismos estão ligados ao massivo transporte de Ca2+ que ocorre através das células epiteliais durante o ciclo da muda. Para avaliar os mecanismos transportadores de Ca2+ presentes na membrana plasmática, foram utilizadas células isoladas a partir de hepatopâncreas de D. pagei, um crustáceo dulcícola. Quando essas células foram submetidas a um pulso de 1mM de ATP externo, ocorreu uma queda rápida (50 s) na concentração de cálcio intracelular ([Ca2+]i), que foi totalmente inibida por 10mM de vanadato e parcialmente por 2mM de amiloride, sugerindo que o efluxo ocorreu através de uma Ca-ATPase (PMCA) e de um trocador Na+/Ca2+ (NCX ou NHE), respectivamente. Essa queda foi seguida de uma recuperação dos valores iniciais, que pode ter ocorrido via influxo de Ca2+ do meio externo, sensível ao verapamil (1mM), ou através da liberação de Ca2+ de estoque intracelulares. Células incubadas em meio livre de Ca2+ apresentam uma redução no [Ca2+]i e quando são submetidas a um pulso de Ca2+ externo ocorre um influxo imediato do íon, que é sensível tanto a 1mM de verapamil quanto a 2mM de amiloride, sugerindo que a entrada ocorra via canais para cálcio e via trocador Na+/Ca2+, respectivamente. Juntos esses resultados sugerem que o transporte de cálcio em células isoladas de hepatopâncreas de D. pagei parece ocorrer de maneira semelhante ao modelo proposto em outros crustáceos: efluxo via Ca-ATPase (PMCA) sensível ao vanadato e via trocador Na+/Ca2+ (NCX ) sensível ao amiloride; influxo via canais para Ca2+ sensíveis ao verapamil e modo de influxo de Ca2+ do trocador Na+/Ca2+ ou trocador Na+/H+ (NHE) operando como Ca2+ /(n) Na+, sensíveis ao amiloride. Esses dados contribuem para um maior entendimento do transporte de cálcio em D. pagei (e outros crustáceos) e sua importância para a homeostase e o ciclo da muda.All eukaryotic cells display several mechanisms to control and operate calcium (Ca2+). Although there is no apparent importance for hemolymph osmo-ionic regulation, it plays an essential role on exoskeleton calcification (hardening). Crustaceans growth and physiology are linked to massive calcium transport during molting cycle. The aim of this work was to evaluate calcium transport mechanisms in hepatopancreatic cells of the freshwater crab D. pagei. When these cells were exposed to external ATP pulse (1mM), it was observed a decrease in intracellular calcium concentration ([Ca2+]i), inhibited by 10mM vanadate and partially by 2mM amiloride, suggesting the involvement of a Ca-ATPase (PMCA) and Na+/Ca2+ exchanger (NCX ou NHE), respectively. Recovery of [Ca2+]i was inhibited by 1mM verapamil, a calcium channel blocker. The same was observed in calcium free environment and so, calcium must have been provided by intracellular stocks (endoplasmatic reticulum and/or mitochondria). When cells incubated in calcium free environment were exposed to calcium pulse (1mM or 10mM), a rapid rise in [Ca2+]i was observed, suggesting calcium influx. This could be partially inhibited by 1mM verapamil or 2mM amiloride, suggesting the participation of calcium channels and Na+/Ca2+ exchanger (Ca2+ influx mode), respectively. Calcium transport in these cell appears to be the same as described for other crustaceans: efflux occurs via a vanadate sensitive Ca-ATPase (PMCA) and by an amiloride sensitive Na+/Ca2+ (NCX exchanger); influx is mediated by a verapamil sensitive calcium channel and by an amiloride sensitive Na+/Ca2+ or Na+/H+ (NHE) operating as Ca2+ /(n) Na+ exchanger. Taken together, these data contributes to a better understanding of D. pagei calcium homeostasis and the moult cycle