Caracterização funcional e ultraestrutural dos hemócitos da ostra perlífera Pteria hirundo

Abstract

A ostra perlífera Pteria hirundo possui um grande potencial para a aquicultura nacional, pois além de apresentar potencialidade para o consumo, essa espécie possui a capacidade de produzir pérolas. Apesar do seu potencial para cultivo, pouco ainda se conhece a respeito da sua fisiologia e sistema imune. O presente estudo teve por objetivo identificar e caracterizar morfológica e ultraestruturalmente os hemócitos de P. hirundo, bem como identificar as populações hemocitárias e avaliar algumas respostas celulares e humorais de defesa frente a uma infecção bacteriana. Três populações de hemócitos foram encontradas: hemócitos hialinos (HH), hemócitos granulares (HG) e células blásticas (CB). A população mais abundante na circulação foi a de HH (88,2%), que se caracterizaram pela presença de poucos a nenhum grânulo em seu citoplasma, seguida pelos HG (9,4%) com muitos grânulos grandes e elétron-lúcidos no citosol, e as CB (2,4%) que foram os menores hemócitos e se caracterizaram por possuir forma esférica e uma alta razão núcleo-citoplasma. Três diferentes subpopulações de HH foram identificadas (HH-1, HH-2 e HH-3), apresentando diferenças quanto ao tamanho celular e à complexidade interna. Os hemócitos apresentaram uma elevada capacidade fagocítica ex vivo de partículas inertes (38,5% dos hemócitos avaliados). Além disso, essas células mostraram-se aptas a produzir moléculas microbicidas como as espécies reativas de oxigênio (ERO), porém esta produção não foi induzida por lipopolissacarídeos (LPS) bacterianos. Os principais produtores deste composto microbicida foram os HH-1, HG e HH-3. A presença de moléculas aglutinantes na hemolinfa de ostras previamente desafiadas com a Vibrio alginolyticus foi demonstrada por meio da aglutinação in vitro de bactérias marinhas Vibrio harveyi e V. alginolyticus (título aglutinante 256× e 1024×, respectivamente). Contudo, as bactérias marinhas Gram-positivas, Mycobacterium maritypicum e Corynebacterium stationis não foram aglutinadas. O número total de hemócitos circulantes (THC) nas ostras sadias foi de 8,53 ± 4,27×106 células/mL, no entanto 24 h após infecção com V. alginolyticus (ou injeção com salina), o hemograma caiu pela metade. A caracterização ultraestrutural e funcional dos hemócitos de P. hirundo abre perspectivas para estudos visando à prevenção e ao controle de enfermidades em pterídeos com interesse aquícola.<br>

Abstract : The pearl oyster Pteria hirundo (Pteridae family) has a great potential in national aquaculture due to its gastronomic appeal and to its capacity to produce pearls. Despite of its economic importance, little is known about its physiology and immune system. Thus, the aim of the present study was to identify and characterize at morphological and ultrastructural levels the hemocytes of P. hirundo, as well to identify its hemocyte populations and evaluate some cellular and humoral defenses in response to a bacterial infection. Three main hemocyte populations were recognized, represented by hyaline hemocytes (HH), granular hemocytes (GH) and blast cells (BC). The most abundant population comprised the hyaline hemocytes (88.2%) which were characterized by the presence few or no granules in the cytoplasm, followed by the granular hemocytes (9.4%) which have a great number of large electron lucid granules, and blast cells (2.4%) which were the smallest hemocytes, showing a spherical format and a high nucleus/cytoplasm ratio. Three different subpopulations of HH were identified (HH-1, HH-2 and HH-3), showing differences in terms of cellular volume and internal complexity. The hemocytes showed an elevated phagocytic capacity ex-vivo for inert particles (38.5% of the evaluated hemocytes). Besides, these cells are able to produce microbicidal molecules, such as reactive oxygen species (ROS), but the production of these molecules were not induced by bacterial lipopolysaccharides (LPS). The main ROS-producing cells were the HH-1, GH and HH-3. The presence of agglutinating molecules in the hemolymph of pearl oysters pre-challenged with the Gram-negative Vibrio alginolyticus was demonstrated by the in vitro agglutination of marine Vibrio species, V. harveyi and V. alginolyticus (agglutinating title of 256× and 1024×, respectively). However, the marine Gram-positive bacteria Mycobacterium maritypicum and Corynebacterium stationis were not agglutinated by the oyster hemolymph. The total count of circulating hemocytes in apparently healthy animals was 8.53 ± 4.27×106 cells/mL, but after an experimental injection of a bacterial solution (V. alginolyticus) or saline, the number of hemocytes significantly dropped (2×). In conclusion, the hemolymph of P. hirundo contains the typical hemocyte types found in bivalves and the ultrastructural and functional characterization of these cells represents a pioneering study that opens new perspectives for a better understanding of the immune reactions of this pearl oyster, aiming the prevention and control of infectious diseases in pteridean species of aquaculture importance.