A temperatura é o fator ambiental mais importante que afeta a atividade de animais ectotérmicos, como peixes. Ajustes compensatórios à temperatura ocorrem em diferentes cursos temporais, que variam de menos de um minuto a mais de um mês, e as membranas são os primeiros alvos afetados pelas mudanças de temperatura, com resposta imediata dos componentes lipídicos a este desafio. Este trabalho teve como objetivo estimar a capacidade alostática (na estrutura e funções de membrana) no contexto das variáveis climáticas relevantes e caracterizar o âmbito e os mecanismos de mudança, incluindo os mecanismos que concedem tolerância a mudanças de temperatura agudas e crônicas. Juvenis de Steindachneridion parahybae uma espécie de peixe nativa ameaçada de extinção, foram progressivamente resfriados de 30° C a 24, 17 e 12 ° C, nas quais foram mantidas por até 5 dias no tratamento agudo e por até 30 dias no tratamento crônico. Os tecidos hepático, encefálico e branquial foram amostrados, com análises subsequentes das principais frações fosfolipídicas (fosfatidilcolina (FC) e fosfatidiletanolamina (FE) e análises posicionais de cada fração), atividade da Na+/ K+-ATPase e histomorfologia branquial. Os animais mantidos na temperatura mais baixa mostraram uma elevada taxa de mortalidade, provavelmente devido à proximidade desta temperatura ao limite térmico inferior para esta espécie. A atividade da Na+/ K+-ATPase se mostrou aumentada nas temperaturas mais baixas, corroborando o aumento das lesões morfológicas branquiais e massa de fígado para estas temperaturas. Em geral o perfil de ácidos graxos de FC mantiveram-se mais estáveis do que o observado para FE. O teste agudo aparentemente afetou consideravelmente C20-22n3 (FC hepática e sn-1 ; FE encefálica e hepática), enquanto que no teste crônico, C20-22n6 foi o grupamento mais afetado (FC e FE hepático em sn-2 e sn-1). O ensaio agudo mostrou um padrão de manutenção da estrutura de membrana cerebral, com uma diminuição de C20-22n3 hepática e aumento destes ácidos graxos no encéfalo durante o tratamento. Em ambos os tecidos e frações analisados foi possível detectar evidências significativas de reestruturação da membrana, mostrando que o Surubim do Paraíba foi capaz de proporcionar ajustes compensatórios em respostas de aclimatação. / Temperature is the most important environmental factor affecting the activity of ectothermic animals such as fish. Compensatory adjustments to temperature occur with time courses ranging from less than a minute to more than a month, and membranes are the first targets affected by change of temperature, and their lipid components respond immediately to this challenge. This project aimed to estimate the allostatic capacity (in membrane structure and function) in the context of relevant climate variables, and to characterize the scope and the defense mechanisms available, including those yielding tolerance to acute and chronic temperature shifts. Steindachneridion parahybae juveniles, an endangered native fish species, were progressively cooled from 30°C to 24, 17 and 12°C, in which they were maintained for up to 5 days in the acute trial and for up 30 days in the chronic trial. Brain, liver and branchial tissues were sampled, with subsequent analyses of the main phospholipids fractions (phosphatidylcholine (PC) and phosphatidylethanolamine (PE), and the positional analyses of each fraction), Na+/K+-ATPase activity and histomorphology of gills. The animals maintained atlower temperature showed a high rate of mortality, probably because this temperature is near the lower thermal limit for this species. The activity of Na+ K+ATPase increased at lower temperatures, the same pattern observed for morphological injuries in gills and increased liver mass. Generally the fatty acid profiles of PC remained more stable than those in PE. The acute test apparently had affected considerably C20-22n3 (liver PC and sn-1 PC; PE in brain and liver), while for the chronic test, C20-22n6 was more affected (PC and PE liver on sn-2 and sn-1). The acute trial showed a pattern of maintenance of brain membrane structure, with a decrease of PE-associated C20-22n3 in the liver and an increase of these fatty acids in brain during the test. In both tissues and fractions analyzed it was possible to detect significant evidences of membrane restructuring, showing that the Surubim do Paraiba was able to provide compensatory adjustments in acclimation responses

As mudanças climáticas devido às ações antrópicas tendem a alterar diversos fatores ambientais, entre eles a temperatura. Um recente prognóstico sobre a elevação da temperatura menciona que em uma escala otimista a temperatura na Terra se elevará em 1.8 graus C até 2100. Esta alteração pode causar diversas modificações nos processos fisiológicos, justificando a realização de estudos para avaliar os efeitos da temperatura na fisiologia dos animais. A Bacia do Paraíba do Sul há muito tempo, vem sofrendo com ações antrópicas, culminando no risco de extinção de espécies endêmicas, sendo este o caso do surubim do Paraíba, Steindachneridion parahybae. Com a possível elevação da temperatura ambiental o risco de extinção da espécie pode se tornar ainda mais eminente, sendo assim, o objetivo do presente trabalho é avaliar se a variação da temperatura da água, dentro dos valores previstos na escala otimista, de 1,8 graus C influencia o crescimento e as respostas fisiológicos dos juvenis de surubim do Paraíba. Foi estabelecido um modelo experimental no qual dois tanques foram cobertos com uma estufa de plástico (grupo Estufa) e outros dois tanques permaneceram sem cobertura (grupo Sem Estufa), com um número inicial de 100 peixes em cada tanque. Nos meses de setembro de 2009 (início), novembro de 2009, janeiro e março de 2010 foram realizadas biometrias em todos os animais, obtendo-se os dados morfométricos e ponderais, além de calcular os seguintes parâmetros zootécnicos: índice hepatossomático (IHS), fator de condição (K), crescimento relativo (CR), taxa de crescimento específico diária (CE), coeficiente de variação (CV), eficiência alimentar (EA) e sobrevivência (S). Amostras dos tecidos musculares e hepáticos, além do plasma foram coletadas em 5 animais de cada tanque experimental nas biometrias, sendo analisada a concentração de lipídeos, proteínas e carboidratos, perfil percentual de ácidos graxos da fração neutra (triglicérides) e polar (fosfolipídios). No plasma foi quantificada ainda a concentração de cortisol e glicose. Os animais do grupo Estufa, no qual a temperatura da água foi mantida cerca de 2 graus C acima do grupo Sem Estufa, apresentaram um maior incremento de massa corpórea em relação aos animais do grupo Sem Estufa, sendo o mesmo padrão observado para CR, CE e EA. Mesmo com um maior crescimento a concentração de lipídeos e proteínas tanto no músculo quanto no fígado foi igual entre os dois grupos, o mesmo ocorrendo com o glicogênio hepático. Por outro lado, o glicogênio muscular foi mais elevado na última coleta nos animais mantidos em temperaturas mais baixas. Na fração polar, os animais de ambos os grupos apresentaram uma respostas de elevação da porcentagem de ácidos graxos saturados e uma queda de polinsaturados, provavelmente relacionado à adaptação homeoviscosa, devido ao gradual aumento da temperatura. Na fração neutra, observou-se que os animais mantidos nas temperaturas mais elevadas utilizaram uma porcentagem maior de ácidos graxos polinsaturados para a obtenção de energia, o que em longo prazo pode ser prejudicial nos processos reprodutivos. Estes resultados sugerem que a elevação da temperatura pode ter ocasionado uma maior atividade enzimática e/ou uma maior eficiência destas enzimas e consequentemente maior crescimento e eficiência alimentar nos animais do grupo Estufa. No entanto, os resultados não permitem estabelecer se o aumento temperatura seria benéfico em todas as fases de desenvolvimento para o surubim do Paraíba. / The climatic changes due to anthropogenic actions tend to alter several environment factors, among them, temperature. A recent prognostic about the temperature increase mentions that in an optimistic level the earth temperature will raise 1.8 degress C until 2100. This change may cause many modifications on the physiological processes, justifying the studies to assess the effects of the temperature in animals physiology. The Paraíba do Sul Basin, for a long time, has been suffering with the anthropogenic actions, culminating in the extinction risk of the endemic species. This is the case of surubim do Paraíba, Steindachneridion parahybae. With the possible rise in the environmental temperature, the risk of species extinction can be even more eminent, therefore, the aim of this study is to evaluate if the water temperature variation, within the values predicted in the optimistic level, i.e., 1.8 degrees C influences in the growth and in the physiological processes of surubim do Paraíba juveniles. It was established an experimental design in which two ponds were covered with a plastic greenhouse (Greenhouse group) and another two ponds were kept without the plastic coverage (No Greenhouse group), with an initial population of 100 animals in each tank. In September/2009 (beginning), November/2009, January/2010 and March/2010 the biometrical parameters were registered in all animals in order to obtain the morphometric and weight data, and in addition, to calculate the following parameters: hepatossomatic index (HSI), condition factor (K), specific growth rate (SGR), daily specific growth rate (DSGR), coefficient of variation (CV), feed efficiency (FE) and survival (S). The muscle and liver samples, and also the plasma were collected from 5 fish from each experimental tank in each sampling, and the tissue concentration of carbohydrates, proteins and lipids, fatty acids percentage profile in the neutral (triglycerides) and polar (phospholipids) lipids fractions were measured. The cortisol and glucose concentration were also quantified in the plasma. The Greenhouse group animals, where the water temperature was kept around 2 degrees C higher than the No Greenhouse group, showed an increased weight gain in relation to the animals of the No Greenhouse group, with the same result also found for SGR, DSGR and FE. Even with an increased growth, the proteins and lipids concentration both, in muscle and in the liver were unchanged between both groups, and the same occurred with the liver glycogen. However, the muscle glycogen was higher in the last sampling in the animals vi that were kept in the lower water temperature. In the polar fraction, both groups presented an increase in the percentage of saturate fatty acids and a decrease in the polyunsaturated percentage, probably related with a homeoviscous adaptation, due to the gradual increase in temperature. In the neutral fraction, the animals kept in higher water temperature utilized a higher percentage of polyunsaturated fatty acids as energy source, that, in long-term may be prejudicial for reproduction. These results suggest that the increasing temperature could result in a higher enzymatic activity and/or a higher efficiency of these enzymes and consequently, increased growth and feed efficiency in Greenhouse group animals. However, the results do not allow establishing whether the increasing temperature would be beneficial at all stages of development in the surubim do Paraíba.

As mudanças climáticas devido às ações antrópicas tendem a alterar diversos fatores ambientais, entre eles a temperatura. Um recente prognóstico sobre a elevação da temperatura menciona que em uma escala otimista a temperatura na Terra se elevará em 1.8 graus C até 2100. Esta alteração pode causar diversas modificações nos processos fisiológicos, justificando a realização de estudos para avaliar os efeitos da temperatura na fisiologia dos animais. A Bacia do Paraíba do Sul há muito tempo, vem sofrendo com ações antrópicas, culminando no risco de extinção de espécies endêmicas, sendo este o caso do surubim do Paraíba, Steindachneridion parahybae. Com a possível elevação da temperatura ambiental o risco de extinção da espécie pode se tornar ainda mais eminente, sendo assim, o objetivo do presente trabalho é avaliar se a variação da temperatura da água, dentro dos valores previstos na escala otimista, de 1,8 graus C influencia o crescimento e as respostas fisiológicos dos juvenis de surubim do Paraíba. Foi estabelecido um modelo experimental no qual dois tanques foram cobertos com uma estufa de plástico (grupo Estufa) e outros dois tanques permaneceram sem cobertura (grupo Sem Estufa), com um número inicial de 100 peixes em cada tanque. Nos meses de setembro de 2009 (início), novembro de 2009, janeiro e março de 2010 foram realizadas biometrias em todos os animais, obtendo-se os dados morfométricos e ponderais, além de calcular os seguintes parâmetros zootécnicos: índice hepatossomático (IHS), fator de condição (K), crescimento relativo (CR), taxa de crescimento específico diária (CE), coeficiente de variação (CV), eficiência alimentar (EA) e sobrevivência (S). Amostras dos tecidos musculares e hepáticos, além do plasma foram coletadas em 5 animais de cada tanque experimental nas biometrias, sendo analisada a concentração de lipídeos, proteínas e carboidratos, perfil percentual de ácidos graxos da fração neutra (triglicérides) e polar (fosfolipídios). No plasma foi quantificada ainda a concentração de cortisol e glicose. Os animais do grupo Estufa, no qual a temperatura da água foi mantida cerca de 2 graus C acima do grupo Sem Estufa, apresentaram um maior incremento de massa corpórea em relação aos animais do grupo Sem Estufa, sendo o mesmo padrão observado para CR, CE e EA. Mesmo com um maior crescimento a concentração de lipídeos e proteínas tanto no músculo quanto no fígado foi igual entre os dois grupos, o mesmo ocorrendo com o glicogênio hepático. Por outro lado, o glicogênio muscular foi mais elevado na última coleta nos animais mantidos em temperaturas mais baixas. Na fração polar, os animais de ambos os grupos apresentaram uma respostas de elevação da porcentagem de ácidos graxos saturados e uma queda de polinsaturados, provavelmente relacionado à adaptação homeoviscosa, devido ao gradual aumento da temperatura. Na fração neutra, observou-se que os animais mantidos nas temperaturas mais elevadas utilizaram uma porcentagem maior de ácidos graxos polinsaturados para a obtenção de energia, o que em longo prazo pode ser prejudicial nos processos reprodutivos. Estes resultados sugerem que a elevação da temperatura pode ter ocasionado uma maior atividade enzimática e/ou uma maior eficiência destas enzimas e consequentemente maior crescimento e eficiência alimentar nos animais do grupo Estufa. No entanto, os resultados não permitem estabelecer se o aumento temperatura seria benéfico em todas as fases de desenvolvimento para o surubim do Paraíba. / The climatic changes due to anthropogenic actions tend to alter several environment factors, among them, temperature. A recent prognostic about the temperature increase mentions that in an optimistic level the earth temperature will raise 1.8 degress C until 2100. This change may cause many modifications on the physiological processes, justifying the studies to assess the effects of the temperature in animals physiology. The Paraíba do Sul Basin, for a long time, has been suffering with the anthropogenic actions, culminating in the extinction risk of the endemic species. This is the case of surubim do Paraíba, Steindachneridion parahybae. With the possible rise in the environmental temperature, the risk of species extinction can be even more eminent, therefore, the aim of this study is to evaluate if the water temperature variation, within the values predicted in the optimistic level, i.e., 1.8 degrees C influences in the growth and in the physiological processes of surubim do Paraíba juveniles. It was established an experimental design in which two ponds were covered with a plastic greenhouse (Greenhouse group) and another two ponds were kept without the plastic coverage (No Greenhouse group), with an initial population of 100 animals in each tank. In September/2009 (beginning), November/2009, January/2010 and March/2010 the biometrical parameters were registered in all animals in order to obtain the morphometric and weight data, and in addition, to calculate the following parameters: hepatossomatic index (HSI), condition factor (K), specific growth rate (SGR), daily specific growth rate (DSGR), coefficient of variation (CV), feed efficiency (FE) and survival (S). The muscle and liver samples, and also the plasma were collected from 5 fish from each experimental tank in each sampling, and the tissue concentration of carbohydrates, proteins and lipids, fatty acids percentage profile in the neutral (triglycerides) and polar (phospholipids) lipids fractions were measured. The cortisol and glucose concentration were also quantified in the plasma. The Greenhouse group animals, where the water temperature was kept around 2 degrees C higher than the No Greenhouse group, showed an increased weight gain in relation to the animals of the No Greenhouse group, with the same result also found for SGR, DSGR and FE. Even with an increased growth, the proteins and lipids concentration both, in muscle and in the liver were unchanged between both groups, and the same occurred with the liver glycogen. However, the muscle glycogen was higher in the last sampling in the animals vi that were kept in the lower water temperature. In the polar fraction, both groups presented an increase in the percentage of saturate fatty acids and a decrease in the polyunsaturated percentage, probably related with a homeoviscous adaptation, due to the gradual increase in temperature. In the neutral fraction, the animals kept in higher water temperature utilized a higher percentage of polyunsaturated fatty acids as energy source, that, in long-term may be prejudicial for reproduction. These results suggest that the increasing temperature could result in a higher enzymatic activity and/or a higher efficiency of these enzymes and consequently, increased growth and feed efficiency in Greenhouse group animals. However, the results do not allow establishing whether the increasing temperature would be beneficial at all stages of development in the surubim do Paraíba.

A temperatura é o fator ambiental mais importante que afeta a atividade de animais ectotérmicos, como peixes. Ajustes compensatórios à temperatura ocorrem em diferentes cursos temporais, que variam de menos de um minuto a mais de um mês, e as membranas são os primeiros alvos afetados pelas mudanças de temperatura, com resposta imediata dos componentes lipídicos a este desafio. Este trabalho teve como objetivo estimar a capacidade alostática (na estrutura e funções de membrana) no contexto das variáveis climáticas relevantes e caracterizar o âmbito e os mecanismos de mudança, incluindo os mecanismos que concedem tolerância a mudanças de temperatura agudas e crônicas. Juvenis de Steindachneridion parahybae uma espécie de peixe nativa ameaçada de extinção, foram progressivamente resfriados de 30° C a 24, 17 e 12 ° C, nas quais foram mantidas por até 5 dias no tratamento agudo e por até 30 dias no tratamento crônico. Os tecidos hepático, encefálico e branquial foram amostrados, com análises subsequentes das principais frações fosfolipídicas (fosfatidilcolina (FC) e fosfatidiletanolamina (FE) e análises posicionais de cada fração), atividade da Na+/ K+-ATPase e histomorfologia branquial. Os animais mantidos na temperatura mais baixa mostraram uma elevada taxa de mortalidade, provavelmente devido à proximidade desta temperatura ao limite térmico inferior para esta espécie. A atividade da Na+/ K+-ATPase se mostrou aumentada nas temperaturas mais baixas, corroborando o aumento das lesões morfológicas branquiais e massa de fígado para estas temperaturas. Em geral o perfil de ácidos graxos de FC mantiveram-se mais estáveis do que o observado para FE. O teste agudo aparentemente afetou consideravelmente C20-22n3 (FC hepática e sn-1 ; FE encefálica e hepática), enquanto que no teste crônico, C20-22n6 foi o grupamento mais afetado (FC e FE hepático em sn-2 e sn-1). O ensaio agudo mostrou um padrão de manutenção da estrutura de membrana cerebral, com uma diminuição de C20-22n3 hepática e aumento destes ácidos graxos no encéfalo durante o tratamento. Em ambos os tecidos e frações analisados foi possível detectar evidências significativas de reestruturação da membrana, mostrando que o Surubim do Paraíba foi capaz de proporcionar ajustes compensatórios em respostas de aclimatação. / Temperature is the most important environmental factor affecting the activity of ectothermic animals such as fish. Compensatory adjustments to temperature occur with time courses ranging from less than a minute to more than a month, and membranes are the first targets affected by change of temperature, and their lipid components respond immediately to this challenge. This project aimed to estimate the allostatic capacity (in membrane structure and function) in the context of relevant climate variables, and to characterize the scope and the defense mechanisms available, including those yielding tolerance to acute and chronic temperature shifts. Steindachneridion parahybae juveniles, an endangered native fish species, were progressively cooled from 30°C to 24, 17 and 12°C, in which they were maintained for up to 5 days in the acute trial and for up 30 days in the chronic trial. Brain, liver and branchial tissues were sampled, with subsequent analyses of the main phospholipids fractions (phosphatidylcholine (PC) and phosphatidylethanolamine (PE), and the positional analyses of each fraction), Na+/K+-ATPase activity and histomorphology of gills. The animals maintained atlower temperature showed a high rate of mortality, probably because this temperature is near the lower thermal limit for this species. The activity of Na+ K+ATPase increased at lower temperatures, the same pattern observed for morphological injuries in gills and increased liver mass. Generally the fatty acid profiles of PC remained more stable than those in PE. The acute test apparently had affected considerably C20-22n3 (liver PC and sn-1 PC; PE in brain and liver), while for the chronic test, C20-22n6 was more affected (PC and PE liver on sn-2 and sn-1). The acute trial showed a pattern of maintenance of brain membrane structure, with a decrease of PE-associated C20-22n3 in the liver and an increase of these fatty acids in brain during the test. In both tissues and fractions analyzed it was possible to detect significant evidences of membrane restructuring, showing that the Surubim do Paraiba was able to provide compensatory adjustments in acclimation responses

Steindachneridion parahybae (Siluriformes) é um bagre de água doce, endêmico da Bacia do Rio Paraíba do Sul (Brasil), e seriamente ameaçado de extinção. Fêmeas de S. parahybae quando criadas em cativeiro apresentam uma falha na maturação final, ovulação e desova. Este trabalho teve como objetivo analisar o eixo hipotálamo-hipófise-gônadas, responsável pelo controle neuroendócrino da reprodução de forma a aumentar o conhecimento deste sistema em animais de cativeiro. Fêmeas adultas foram amostradas mensalmente (exceto nos meses de inverno) entre janeiro/2008 e março/2009 na piscicultura da Companhia Energética de São Paulo. As análises macroscópicas e microscópicas dos ovários permitiram classificar o desenvolvimento ovariano em três estádios de maturação: pré-vitelogênico (crescimento primário), vitelogênico (crescimento secundário) e regressão; e cinco fases de desenvolvimento oocitário foram identificadas: oogônia, oócito perinucleolar, oócito alvéolo cortical, oócito vitelogênico e oócito atrésico. Após a indução à reprodução artificial, a maturação final foi alcançada e os folículos pós-ovulatórios foram identificados. Em S. parahybae, o período reprodutivo foi evidente entre novembro e fevereiro e o desenvolvimento oocitário foi do tipo sincrônio em grupo, sugerindo-se que esta espécie apresenta múltiplas desovas durante este período. Os perfis plasmáticos de 17Beta-estradiol (E2) e testosterona (T) foram fundamentais no desenvolvimento oocitário, e a produção destes esteróides sexuais parece não ser afetada no bloqueio da reprodução em cativeiro. Entretanto, as concentrações de 17Alfa-hidroxiprogesterona (17Alfa-OHP), durante o ciclo reprodutivo e após a indução à reprodução, sugerem que a falha reprodutiva de S. parahybae esteja relacionada com uma disfunção nos progestágenos, principalmente na conversão do 17Alfa-OHP em 17alfa,20Beta-dihydroxy-4-pregnen-3-one (Maturation-Inducing Steroid, MIS), este último considerado como hormônio da maturação final e ovulação em teleósteos. O andrógeno 11-cetotestosterona (11-KT) apresentou maior concentração no estádio vitelogênico e nas fêmeas induzidas à reprodução, sugerindo um envolvimento deste andrógeno na reprodução de S. parahybae. No entanto, o sítio de síntese e ação, assim como, as possíveis funções de 11-KT ainda permanecem pouco investigadas em fêmeas. No sistema encefálico foram caracterizadas duas formas do hormônio-liberador de gonadotropinas (GnRH), catfish GnRH (cfGnRH) e chicken-II GnRH (cGnRH-II). cfGnRH foi identificado em toda região ventral do telencéfalo e em várias regiões ventrais do diencéfalo, e o cGnRH-II foi observado na região do tegumento do cérebro médio, próximo ao terceiro ventrículo. O cfGnRH está intimamente relacionado com a modulação da atividade da hipófise, e ao contrario, o cGnRH-II (que não inerva a hipófise), provavelmente está relacionado com a neuromodulação e/ou comportamento reprodutivo em S. parahybae. A hipófise é composta pela neuro-hipófise (NH) e adeno-hipófise (ADH), sendo que, a ADH é subdividida em: \"rostral pars distalis\" (RPD), \"proximal pars distalis\" (PPD) e \"pars intermedia\" (PI). Nestas sub-regiões da ADH foi caracterizado o hormônio folículo estimulante (FSH-18KDa), o hormônio luteinizante (LH-19KDa), o hormônio de crescimento (GH-21KDa), a prolactina (PRL-22KDa) e a somatolactina (SL-26KDa). Os resultados semiquantitativos de GH, PRL e SL sugerem que estes hormônios estejam envolvidos indiretamente na reprodução e podem ter um papel fisiológico na regulação e/ou na modulação de mecanismos associados à reprodução de S. parahybae. O padrão de síntese/liberação de FSH durante o ciclo reprodutivo foi adequado para estimular a síntese/liberação de E2 para promover a vitelogênese, que foi constatada nos ovários, pela presença de oócitos vitelogênicos. Desta forma, sugere-se que a falha na reprodução em fêmeas de S. parahybae quando mantidas em cativeiro, provavelmente foi devido às disfunções na síntese/liberação dos progestágenos, modulado pelo LH, e/ou falhas na conversão de 17Alfa-OHP em MIS em fêmeas vitelogênicas. Do mesmo modo, os nossos dados indicam que o cfGnRH, responsável pela modulação de LH, é sintetizado no estádio vitelogênico, mas como diminuiu nas fêmeas induzidas à reprodução, sugere-se que o cfGnRH também não foi sintetizado/liberado em quantidade suficiente. Esses dados, somados ao conhecimento dos eventos que acompanham o desenvolvimento larval, fornecem subsídios para aperfeiçoar o método de reprodução induzida e larvicultura de S. parahybae em pisciculturas de conservação, contribuindo para um melhor desempenho reprodutivo dessa espécie em cativeiro, o que auxiliará no programa de repovoamento na Bacia do Rio Paraíba do Sul. / Steindachneridion parahybae (Siluriformes) is a freshwater catfish, endemic to the Paraíba do Sul River Basin (Brazil), and seriously threatened. S. parahybae females, when reared in captivity, exhibit failures in final maturation, ovulation and spawning. This study aimed to analyze the hypothalamus-pituitary-gonads axis, responsible for the neuroendocrine control of reproduction, with the goal to increase the knowledge of this system in domesticated animals. Adult females were sampled monthly (except in winter months) from January/2008 to March/2009 in the Companhia Energética de Sao Paulo fish farm. The macroscopic and microscopic analyses of the ovaries allowed classifying the ovarian development in three maturation stages: pre-vitellogenic (primary growth), vitellogenic (secondary growth) and regression; and five oocyte development phases: oogonia, perinucleolar oocyte, cortical alveolar oocyte, vitellogenic oocyte and atretic oocyte. After the artificial induction to reproduction, the final maturation was achieved and the post-ovulatory follicles were identified. In S. parahybae, the reproductive period was evidenced from November to February and the oocyte development was synchronic in group, suggesting that this species shows multiple spawns during this period. The plasma profiles of 17Beta-estradiol (E2) and testosterone (T) were essential in oocytes development, and the production of these sexual steroids seems not to be the cause of reproduction failure in captivity. However, the 17Alpha- hydroxyprogesterone (17Alpha-OHP) concentration profile during the reproductive cycle and after the induced spawning, suggests that reproductive failure of S. parahybae can be related to progestogens dysfunction, mainly in the conversion of 17Alpha-OHP in 17Alpha, 20Beta-dihydroxy-4- pregnen-3-one (Maturation-Inducing Steroid, MIS), the latter considered as the final maturation and ovulation hormone in teleosts. The androgen 11-ketotestosterone (11-KT) level was higher in the vitellogenic stage and in the females induced to spawn, suggesting an involvement of this androgen in S. parahybae reproduction. However, the site of synthesis and action, and the possible role of 11-KT remain unknown in females. In the brain system, two forms of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) were characterized, catfish GnRH (cfGnRH) and chicken-II GnRH (cGnRH-II). cfGnRH was identified throughout the ventral forebrain and cGnRH-II was observed in the midbrain tegument, close to the third ventricle. cfGnRH is closely related to the modulation of the pituitary activity, unlike that, cGnRH-II (which does not innervate the pituitary gland), is probably related to neuromodulation and/or reproductive behavior in S. parahybae. The pituitary is composed by the neurohypophysis (NH) and the adenohypophysis (ADH), whereas, the ADH is subdivided into: \"rostral pars distal\" (RPD), \"proximal pars distal\" (PPD) and \"pars intermedia\" (PI). In these ADH sub regions the following hormones were characterized: the follicle-stimulating hormone (FSH- 18KDa), the luteinizing hormone (LH-19KDa), the growth hormone (GH-21KDa), the prolactin (PRL-22KDa), and the somatolactin (SL-26KDa). The semi-quantitative data of GH, PRL and SL suggest that these hormones are indirectly involved in reproduction and may have a physiological role in regulating and/or modulation of the mechanisms associated with reproduction of S. parahybae. The pattern of synthesis/release of FSH during the reproductive cycle was adequate to stimulate the synthesis/release of E2 to promote the vitellogenesis, which was confirmed in the ovaries, due to the presence of vitellogenic oocytes. Therefore, it is suggested that the reproductive failure in S. parahybae females when reared in captivity, was probably due to dysfunctions in progestogens synthesis/release, modulated by LH, and/or failure in the conversion of 17Alpha-OHP in MIS in vitellogenic females. Likewise, our data proposed that cfGnRH, responsible for the modulation of LH, is synthesized in the vitellogenic stage, but, as decreased in females induced to spawn, it is suggested that cfGnRH was also not synthesized/released sufficiently. These data, together with the knowledge of the events that followed the larvae development, subsidies the improvement of the artificial reproduction method of S. parahybae in conservation fish farms, contributing to a better reproductive performance of this species in captivity, which will allow the establishment of a more effective re-introduction program in the Paraíba do Sul River Basin.

In the present Master\'s Dissertation, a detailed cytoarchtectonic study of the brain of the juvenile catfish - Steindachneridion parahybae, has been performed. The animals used for this Atlas were juvenile specimens of one hundred days post-fertilization. The coronal (transverse) sections (5µm-thick) were obtained by using a rotary microtome, stained with cresyl-violet and examined under a photomicroscopy with the help of a digital system of analysis. Some criteria have been used to classify the different cell masses of the catfish brain: (i) characteristic size, shape and intensity of the staining from the perykarya; (ii) packing density and distribution pattern of the cell bodies; (iii) neuropil surrounding the cell groups and (iv) consistency of cell groups in both hemispheres and different brains of catfish. Thus, around one hundred and thirty nuclei have been described in the catfish brain, which are distributed in four main region that are from rostral to caudal: telencephalon, diencephalon, mesencephalon and rhombencephalon. Although we have observed important similarities between the brain of catfish and other teleosts, we have also noticed some differences in the characteristics and placement of several nuclei in relation to other teleosts, or even when compared to the brain of species of the same Order, the Siluriformes. Some of these differences could be related with the age of the animals studied here, but probably represent species-specific differences because the brain of adult catfish specimens has a great similarity in cytoarchitecture and overall organization compared to younger animals. The main outcome of this study has been the availability of a complete Atlas of the brain of catfish, which has been used to localize precisely the distribution of cells and fibers of the Gonadotropin-releasing hormone in the brain. This Atlas will also represent a valuable tool for future endocrine analyses, allowing the precise mapping of the different neurohormones in the brain of catfish, as well as for the study of neural connections among different brain areas / Esta Dissertação de Mestrado, apresenta-se estruturalmente como um Atlas, em que é apresentado um detalhado estudo citoarquitetônico do encéfalo de catfish- Steindachneridion parahybae. Para a realização deste, foram utilizados 7 juvenis de 100 dias após a eclosão, analisados por técnicas rotineiras de histologia, cujas secções coronais(transversais) - 5&um;m de espessura-, foram obtidas utilizando-se de um micrótomo rotativo, coradas com violeta de cresil e examinadas a partir de sistema digital de análise. Alguns critérios foram utilizados para classificar as diferentes massas de células do cérebro catfish, tais como: (i) o tamanho característico, forma e intensidade da coloração do pericário; (ii) padrão de densidade de agrupamento e distribuição dos corpos celulares; (iii) a presença de neurópilos ao redor dos desses agrupamentos celulares e (iv) a consistência/coerência destes agrupamentos em ambos os hemisférios dos diferentes encéfalos, então analisados. Dessa forma, são descritos aproximadamente130 massas celulares para o encéfalo de S. parahybae, as quais estão distribuídas em quatro principais regiões que, da parte rostral para caudal, são: telencéfalo, diencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo. Embora são observadas semelhanças entre o cérebro de S. parahybae e de outros teleósteos, nota-se, também, certas diferenças quanto às características e/ou localização das massas celulares em relação ao encéfalo de outros teleósteos, ou mesmo quando comparado com o cérebro de espécies da mesma ordem, Siluriformes. Algumas destas diferenças pode estar relacionada com a idade dos animais estudados, no entanto,também podem representar diferenças espécie-específicas, uma vez que o encéfalo adultos de S. parahybae apresentam grande similaridade citoarquitetônica, além da organização geral do encéfalo, previamente observadas em animais acima dos 100 dias após a eclosão. Portanto, como resultado deste estudo tem-se a disponibilidade de um Atlas completo do encéfalo de S. parahybae, o qual representa uma ferramenta valiosa para o estudo das conexões neurais entre diferentes áreas do encéfalo, bem como para futuras análises endócrinas, permitindo o mapeamento preciso de neuro-hormônios nesta espécie, como demonstrado ao longo deste estudo, para o hormônio liberador de gonadotropinas

In the present Master\'s Dissertation, a detailed cytoarchtectonic study of the brain of the juvenile catfish - Steindachneridion parahybae, has been performed. The animals used for this Atlas were juvenile specimens of one hundred days post-fertilization. The coronal (transverse) sections (5µm-thick) were obtained by using a rotary microtome, stained with cresyl-violet and examined under a photomicroscopy with the help of a digital system of analysis. Some criteria have been used to classify the different cell masses of the catfish brain: (i) characteristic size, shape and intensity of the staining from the perykarya; (ii) packing density and distribution pattern of the cell bodies; (iii) neuropil surrounding the cell groups and (iv) consistency of cell groups in both hemispheres and different brains of catfish. Thus, around one hundred and thirty nuclei have been described in the catfish brain, which are distributed in four main region that are from rostral to caudal: telencephalon, diencephalon, mesencephalon and rhombencephalon. Although we have observed important similarities between the brain of catfish and other teleosts, we have also noticed some differences in the characteristics and placement of several nuclei in relation to other teleosts, or even when compared to the brain of species of the same Order, the Siluriformes. Some of these differences could be related with the age of the animals studied here, but probably represent species-specific differences because the brain of adult catfish specimens has a great similarity in cytoarchitecture and overall organization compared to younger animals. The main outcome of this study has been the availability of a complete Atlas of the brain of catfish, which has been used to localize precisely the distribution of cells and fibers of the Gonadotropin-releasing hormone in the brain. This Atlas will also represent a valuable tool for future endocrine analyses, allowing the precise mapping of the different neurohormones in the brain of catfish, as well as for the study of neural connections among different brain areas / Esta Dissertação de Mestrado, apresenta-se estruturalmente como um Atlas, em que é apresentado um detalhado estudo citoarquitetônico do encéfalo de catfish- Steindachneridion parahybae. Para a realização deste, foram utilizados 7 juvenis de 100 dias após a eclosão, analisados por técnicas rotineiras de histologia, cujas secções coronais(transversais) - 5&um;m de espessura-, foram obtidas utilizando-se de um micrótomo rotativo, coradas com violeta de cresil e examinadas a partir de sistema digital de análise. Alguns critérios foram utilizados para classificar as diferentes massas de células do cérebro catfish, tais como: (i) o tamanho característico, forma e intensidade da coloração do pericário; (ii) padrão de densidade de agrupamento e distribuição dos corpos celulares; (iii) a presença de neurópilos ao redor dos desses agrupamentos celulares e (iv) a consistência/coerência destes agrupamentos em ambos os hemisférios dos diferentes encéfalos, então analisados. Dessa forma, são descritos aproximadamente130 massas celulares para o encéfalo de S. parahybae, as quais estão distribuídas em quatro principais regiões que, da parte rostral para caudal, são: telencéfalo, diencéfalo, mesencéfalo e rombencéfalo. Embora são observadas semelhanças entre o cérebro de S. parahybae e de outros teleósteos, nota-se, também, certas diferenças quanto às características e/ou localização das massas celulares em relação ao encéfalo de outros teleósteos, ou mesmo quando comparado com o cérebro de espécies da mesma ordem, Siluriformes. Algumas destas diferenças pode estar relacionada com a idade dos animais estudados, no entanto,também podem representar diferenças espécie-específicas, uma vez que o encéfalo adultos de S. parahybae apresentam grande similaridade citoarquitetônica, além da organização geral do encéfalo, previamente observadas em animais acima dos 100 dias após a eclosão. Portanto, como resultado deste estudo tem-se a disponibilidade de um Atlas completo do encéfalo de S. parahybae, o qual representa uma ferramenta valiosa para o estudo das conexões neurais entre diferentes áreas do encéfalo, bem como para futuras análises endócrinas, permitindo o mapeamento preciso de neuro-hormônios nesta espécie, como demonstrado ao longo deste estudo, para o hormônio liberador de gonadotropinas

Steindachneridion parahybae (Siluriformes) é um bagre de água doce, endêmico da Bacia do Rio Paraíba do Sul (Brasil), e seriamente ameaçado de extinção. Fêmeas de S. parahybae quando criadas em cativeiro apresentam uma falha na maturação final, ovulação e desova. Este trabalho teve como objetivo analisar o eixo hipotálamo-hipófise-gônadas, responsável pelo controle neuroendócrino da reprodução de forma a aumentar o conhecimento deste sistema em animais de cativeiro. Fêmeas adultas foram amostradas mensalmente (exceto nos meses de inverno) entre janeiro/2008 e março/2009 na piscicultura da Companhia Energética de São Paulo. As análises macroscópicas e microscópicas dos ovários permitiram classificar o desenvolvimento ovariano em três estádios de maturação: pré-vitelogênico (crescimento primário), vitelogênico (crescimento secundário) e regressão; e cinco fases de desenvolvimento oocitário foram identificadas: oogônia, oócito perinucleolar, oócito alvéolo cortical, oócito vitelogênico e oócito atrésico. Após a indução à reprodução artificial, a maturação final foi alcançada e os folículos pós-ovulatórios foram identificados. Em S. parahybae, o período reprodutivo foi evidente entre novembro e fevereiro e o desenvolvimento oocitário foi do tipo sincrônio em grupo, sugerindo-se que esta espécie apresenta múltiplas desovas durante este período. Os perfis plasmáticos de 17Beta-estradiol (E2) e testosterona (T) foram fundamentais no desenvolvimento oocitário, e a produção destes esteróides sexuais parece não ser afetada no bloqueio da reprodução em cativeiro. Entretanto, as concentrações de 17Alfa-hidroxiprogesterona (17Alfa-OHP), durante o ciclo reprodutivo e após a indução à reprodução, sugerem que a falha reprodutiva de S. parahybae esteja relacionada com uma disfunção nos progestágenos, principalmente na conversão do 17Alfa-OHP em 17alfa,20Beta-dihydroxy-4-pregnen-3-one (Maturation-Inducing Steroid, MIS), este último considerado como hormônio da maturação final e ovulação em teleósteos. O andrógeno 11-cetotestosterona (11-KT) apresentou maior concentração no estádio vitelogênico e nas fêmeas induzidas à reprodução, sugerindo um envolvimento deste andrógeno na reprodução de S. parahybae. No entanto, o sítio de síntese e ação, assim como, as possíveis funções de 11-KT ainda permanecem pouco investigadas em fêmeas. No sistema encefálico foram caracterizadas duas formas do hormônio-liberador de gonadotropinas (GnRH), catfish GnRH (cfGnRH) e chicken-II GnRH (cGnRH-II). cfGnRH foi identificado em toda região ventral do telencéfalo e em várias regiões ventrais do diencéfalo, e o cGnRH-II foi observado na região do tegumento do cérebro médio, próximo ao terceiro ventrículo. O cfGnRH está intimamente relacionado com a modulação da atividade da hipófise, e ao contrario, o cGnRH-II (que não inerva a hipófise), provavelmente está relacionado com a neuromodulação e/ou comportamento reprodutivo em S. parahybae. A hipófise é composta pela neuro-hipófise (NH) e adeno-hipófise (ADH), sendo que, a ADH é subdividida em: \"rostral pars distalis\" (RPD), \"proximal pars distalis\" (PPD) e \"pars intermedia\" (PI). Nestas sub-regiões da ADH foi caracterizado o hormônio folículo estimulante (FSH-18KDa), o hormônio luteinizante (LH-19KDa), o hormônio de crescimento (GH-21KDa), a prolactina (PRL-22KDa) e a somatolactina (SL-26KDa). Os resultados semiquantitativos de GH, PRL e SL sugerem que estes hormônios estejam envolvidos indiretamente na reprodução e podem ter um papel fisiológico na regulação e/ou na modulação de mecanismos associados à reprodução de S. parahybae. O padrão de síntese/liberação de FSH durante o ciclo reprodutivo foi adequado para estimular a síntese/liberação de E2 para promover a vitelogênese, que foi constatada nos ovários, pela presença de oócitos vitelogênicos. Desta forma, sugere-se que a falha na reprodução em fêmeas de S. parahybae quando mantidas em cativeiro, provavelmente foi devido às disfunções na síntese/liberação dos progestágenos, modulado pelo LH, e/ou falhas na conversão de 17Alfa-OHP em MIS em fêmeas vitelogênicas. Do mesmo modo, os nossos dados indicam que o cfGnRH, responsável pela modulação de LH, é sintetizado no estádio vitelogênico, mas como diminuiu nas fêmeas induzidas à reprodução, sugere-se que o cfGnRH também não foi sintetizado/liberado em quantidade suficiente. Esses dados, somados ao conhecimento dos eventos que acompanham o desenvolvimento larval, fornecem subsídios para aperfeiçoar o método de reprodução induzida e larvicultura de S. parahybae em pisciculturas de conservação, contribuindo para um melhor desempenho reprodutivo dessa espécie em cativeiro, o que auxiliará no programa de repovoamento na Bacia do Rio Paraíba do Sul. / Steindachneridion parahybae (Siluriformes) is a freshwater catfish, endemic to the Paraíba do Sul River Basin (Brazil), and seriously threatened. S. parahybae females, when reared in captivity, exhibit failures in final maturation, ovulation and spawning. This study aimed to analyze the hypothalamus-pituitary-gonads axis, responsible for the neuroendocrine control of reproduction, with the goal to increase the knowledge of this system in domesticated animals. Adult females were sampled monthly (except in winter months) from January/2008 to March/2009 in the Companhia Energética de Sao Paulo fish farm. The macroscopic and microscopic analyses of the ovaries allowed classifying the ovarian development in three maturation stages: pre-vitellogenic (primary growth), vitellogenic (secondary growth) and regression; and five oocyte development phases: oogonia, perinucleolar oocyte, cortical alveolar oocyte, vitellogenic oocyte and atretic oocyte. After the artificial induction to reproduction, the final maturation was achieved and the post-ovulatory follicles were identified. In S. parahybae, the reproductive period was evidenced from November to February and the oocyte development was synchronic in group, suggesting that this species shows multiple spawns during this period. The plasma profiles of 17Beta-estradiol (E2) and testosterone (T) were essential in oocytes development, and the production of these sexual steroids seems not to be the cause of reproduction failure in captivity. However, the 17Alpha- hydroxyprogesterone (17Alpha-OHP) concentration profile during the reproductive cycle and after the induced spawning, suggests that reproductive failure of S. parahybae can be related to progestogens dysfunction, mainly in the conversion of 17Alpha-OHP in 17Alpha, 20Beta-dihydroxy-4- pregnen-3-one (Maturation-Inducing Steroid, MIS), the latter considered as the final maturation and ovulation hormone in teleosts. The androgen 11-ketotestosterone (11-KT) level was higher in the vitellogenic stage and in the females induced to spawn, suggesting an involvement of this androgen in S. parahybae reproduction. However, the site of synthesis and action, and the possible role of 11-KT remain unknown in females. In the brain system, two forms of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) were characterized, catfish GnRH (cfGnRH) and chicken-II GnRH (cGnRH-II). cfGnRH was identified throughout the ventral forebrain and cGnRH-II was observed in the midbrain tegument, close to the third ventricle. cfGnRH is closely related to the modulation of the pituitary activity, unlike that, cGnRH-II (which does not innervate the pituitary gland), is probably related to neuromodulation and/or reproductive behavior in S. parahybae. The pituitary is composed by the neurohypophysis (NH) and the adenohypophysis (ADH), whereas, the ADH is subdivided into: \"rostral pars distal\" (RPD), \"proximal pars distal\" (PPD) and \"pars intermedia\" (PI). In these ADH sub regions the following hormones were characterized: the follicle-stimulating hormone (FSH- 18KDa), the luteinizing hormone (LH-19KDa), the growth hormone (GH-21KDa), the prolactin (PRL-22KDa), and the somatolactin (SL-26KDa). The semi-quantitative data of GH, PRL and SL suggest that these hormones are indirectly involved in reproduction and may have a physiological role in regulating and/or modulation of the mechanisms associated with reproduction of S. parahybae. The pattern of synthesis/release of FSH during the reproductive cycle was adequate to stimulate the synthesis/release of E2 to promote the vitellogenesis, which was confirmed in the ovaries, due to the presence of vitellogenic oocytes. Therefore, it is suggested that the reproductive failure in S. parahybae females when reared in captivity, was probably due to dysfunctions in progestogens synthesis/release, modulated by LH, and/or failure in the conversion of 17Alpha-OHP in MIS in vitellogenic females. Likewise, our data proposed that cfGnRH, responsible for the modulation of LH, is synthesized in the vitellogenic stage, but, as decreased in females induced to spawn, it is suggested that cfGnRH was also not synthesized/released sufficiently. These data, together with the knowledge of the events that followed the larvae development, subsidies the improvement of the artificial reproduction method of S. parahybae in conservation fish farms, contributing to a better reproductive performance of this species in captivity, which will allow the establishment of a more effective re-introduction program in the Paraíba do Sul River Basin.