α y β -adrenoceptores del pez cebra en el movimiento de melanosomas: estudio comparativo

entre melanóforos de embriones y adultos

Introducción

Muchos animales tienen la capacidad de cambiar de color, lo que les confiere grandes ventajas.

Existen dos tipos de cambios de color: los cambios morfológicos y los fisiológicos. Estos últimos,

típicos de teleósteos, se producen por cambios rápidos en la dispersión y agregación de los

melanosomas (gránulos de melanina que contienen los melanóforos). Uno de los mecanismos que

intervienen en este proceso está mediado por los receptores adrenérgicos o adrenoceptores. De este

modo, los α-adrenoceptores son los encargados de la agregación de los melanosomas (produciendo

palidez), mientras que los β-adrenoceptores intervienen en su dispersión (produciendo

oscurecimiento).

En peces cebra se han llevado a cabo numerosos estudios sobre los melanóforos, que se

encuentran en las ·”scale slips”. Algunas de estas investigaciones, han demostrado que los agonistas

del receptor α2 adrenérgico inducen la agregación de los melanosomas en peces cebra adultos. Sin

embargo, no se había llevado a cabo (hasta el momento) ningún estudio farmacológico in vivo en

los melanóforos de embriones en “vertebrados inferiores”. El objetivo de este trabajo es analizar la

función de los α y β-adrenoceptores en melanóforos de pez cebra, no solo en adultos sino también

en embriones con el fin de averiguar si existen diferencias a lo largo del desarrollo.

Materiales y métodos

El presente estudio se realizó con embriones decorionizados de pez cebra (línea AB) y con las

escamas de la parte dorsal de ejemplares adultos. Los embriones se incubaron en medio de

embriones bajo una serie de condiciones (28.5ºC, fotoperíodo 14 horas de luz y 10 de oscuridad).

Posteriormente, colocando las muestras en portas, se observó al microscopio la respuesta de cada

muestra al añadir 50 µl de solución de agonista correspondiente. Como referencia de agregación o

dispersión de melanosomas se utilizó el índice melanóforo (MI), adaptado del índice utilizado para

anfibios, en el cual 5 indica una completa dispersión de los melanosomas y 1 la completa

agregación.  Los valores medios obtenidos de MI se analizaron mediante comparaciones

estadísticas no paramétricas.

Resultados

Tras la incubación de las ``scale slips´´ en solución salina, la dispersión de los melanosomas era

completa. Todos los agonistas utilizados fueron capaces de producir una agregación casi completa

de los melanosomas al aumentar la concentración de cada uno, aunque con distintas intensidades.

Los melanóforos dorsales del embrión también muestran una agregación de melanosomas

dependiente de la concentración de los mismos agonistas adrenérgicos que los utilizados para

``scale slips´´. Cuando se incubaron con adrenalina (agonista α y β) (10-7 M) y concentraciones

crecientes de propranolol (fármaco beta-bloqueante) (menor o igual que 10-4 M), se potenció la

agregación de los melanosomas hasta que la relación propranolol:adrenalina alcanzó 5000,

momento a partir de la cual el efecto de la adrenalina se inhibió significativamente. El efecto in

vitro de la fentolamina (antagonista alfa-adrenérgico) a 5x10-7 M sobre la noradrenalina consistió en

una agregación de los melanosomas en el adulto. En cambio, el efecto in vivo de la fentolamina (10-

3 M) sobre la noradrenalina (10-5 M) produjo una agregación de melanosomas en los melanóforos de

la parte dorsal del embrión a 60 hpf.

Discusión y conclusiones

A pesar de que la noradrenalina (agonista no selectivo α  y β adrenoceptor) tiene mayor afinidad

por los α adrenoceptores que la fenilefrina y la α-metilnoradrenalina (agonistas específicos de α1 y

α2 adrenoceptores, respectivamente), la capacidad de  concentrar melanosomas por parte de la α-

metilnoradrenalina en las primeras etapas es más fuerte que la de noradrenalina, mientras que la

fenilefrina casi no tiene efecto. Esto sugiere que en las primeras etapas de desarrollo no se produce

concentración de melanosomas e n respuesta a los α1 adrenoceptores. Por otro lado, la adrenalina

activa los adrenoceptores α  y β, mientras que la noradrenalina apenas activa los β-adrenoceptores.

En las scale slips, la presencia de propranolol (antagonista β-adrenérgico) incrementa la respuesta

de concentración de melanosomas a la adrenalina, pero no a la noradrenalina, indicando que los β-

adrenoceptores también inducen dispersión de melanosomas (como ocurre en otras especies de

peces), dato apoyado también por la mayor respuesta frente a la noradrenalina, respecto a la de la

adrenalina en melanóforos.

En comparación con los resultados obtenidos de los melanóforos de adulto, las altas

concentraciones de propranolol (10-5 M) potenciaban el efecto de la agregación de los melanosomas

por la noradrenalina (10-6 M) en embriones a 60 hpf hasta una relación propranolol:adrenalina de

5000, sugiriendo que la acción bloqueante del propranolol sobre los β-adrenoceptores a este estadio

es débil. Por último, al aumentar la concentración de fentolamina, el tiempo requerido para la

dispersión completa de los melanosomas disminuye. Incluso las concentraciones bajas de

fentolamina (5x10-7 M) son capaces de bloquear la concentración de melanosomas inducida por la

noradrenalina (5x10-7 M).