Fisiología de la reproducción del lenguado senegalés (Solea senegalensis): mecanismos endocrinos y aplicaciones en acuicultura.

Abstract

En el presente trabajo investigamos algunos de los mecanismos endocrinos implicados en el crecimiento oocitario del lenguado senegalés (Solea senegalensis), así como el desarrollo de métodos para el control de su reproducción en cautividad. La tesis se dividió en tres partes diferentes:<br/>(i) Capítulo 1: Introducción General donde se resume el estado actual de conocimientos sobre los mecanismos endocrinos implicados en la reproducción de teleósteos, y se introduce al lector en los beneficios y problemas actuales de la acuicultura de peces planos, especialmente del lenguado senegalés (Solea senegalensis);<br/>(ii) Capítulos 2 y 3, donde se investiga el proceso de vitelogénesis en el lenguado senegalés. En el Capítulo 2, se caracteriza el ADN complementario de ambas isoformas del receptor de lipoproteínas de muy baja densidad/vitelogenina (Vtg), vtgr, y de una nueva proteína de unión a ácidos grasos (FABP), FABP11, encontrada exclusivamente en peces teleósteos. El análisis de expresión de estos genes en ovario de lenguado senegalés, sugiere que el nivel de los transcritos de vtgr puede ser utilizado como marcador molecular para determinar el número de oocitos reclutados en vitelogénesis, mientras que los niveles de expresión de fabp11 pueden funcionar como un marcador molecular muy útil para determinar los procesos celulares y factores ambientales que regulan el proceso de la atresia folicular. En el Capítulo 3, se valida un ELISA homologo para determinar la concentración de Vtg en plasma. Mediante este análisis se correlacionan las variaciones anuales de Vtg con los niveles de 17&#61538;-estradiol, índice gonadosomático y porcentaje de oocitos en diferente estadio de desarrollo oocitario; y<br/>(iii) Capítulos 4 y 5, donde se investiga la aplicación de diferentes métodos hormonales para inducir a la ovulación y a la espermiación en lenguado senegalés en condiciones de cautividad. En el Capítulo 4, se tratan machos y hembras con un agonista de la hormona liberadora de gonadotropinas (GnRHa), tanto mediante inyecciones sucesivas como mediante implantes de liberación sostenida. El tratamiento con GnRHa resulta eficaz para inducir la ovulación y la puesta en hembras F1 incapaces de reproducirse en cautividad. En cambio, el mismo tratamiento con GnRHa en machos es aparentemente ineficaz para aumentar la producción de esperma y/o estimular la espermatogénesis. En el Capítulo 5, el tratamiento de machos adultos con GnRHa en combinación con 11-ketoandrostenediona (OA), precursor de 11-ketotestosterona (11-KT), acelera la espermatogénesis y aumenta los niveles plasmáticos de los metabolitos 5&#946;-reducidos de 17&#945;,20&#946;-dihidroxi-4-pregnan-3-ona (17,20&#946;P), esteroide implicado en la maduración del esperma en salmónidos. Además, la motilidad del esperma producido por los machos tratados con GnRHa+OA, se ve duplicada respecto al esperma producido por el grupo control o el grupo tratado sólo con GnRHa. Por tanto, el tratamiento de machos de lenguado senegalés con GnRHa+OA puede ser empleado como potencial terapia hormonal para mejorar disfunciones reproductivas de machos de lenguado senegalés en condiciones de cautividad.<br/><br/>En resumen, la presente tesis ha contribuido a profundizar en el conocimiento de los mecanismos endocrinos implicados en la gametogénesis del lenguado senegalés, y ha establecido algunos protocolos para la inducción de la ovulación y la espermiogénesis a través de terapias hormonales en esta especie de elevado interés comercial.

The present work was aimed at the investigation of some endocrine mechanisms involved in oocyte growth in the Senegalese sole (Solea senegalensis), as well as to develop methods for the control of reproduction of this species in captivity. The thesis was divided into three separate parts:<br/>(i) Chapter 1, a General Introduction where it was reviewed the endocrine regulation of reproduction in teleosts, and it introduced the reader into the significance and current problems in the culture of flatfish, particularly the Senegalese sole;<br/>(ii) Chapters 2 and 3, in which it was investigated the vitellogenic process of Senegalese sole. In chapter 2, it is described the isolation of complementary DNAs encoding two isoforms of very low-density lipoprotein/vitellogenin receptor (VtgR) and a novel fatty acid-binding protein (FABP), FAB11. The analysis of expression of these genes suggested that the the level of vtgr transcripts in the ovary may be used as a functional marker to quantify the number of oocytes recruited for vitellogenesis, while that of fabp11 may be a very useful molecular marker for determining cellular events and environmental factors that regulate follicular atresia. In chapter 3, an homologous EIA to quantify plasma vitellogenin was developed, and annual plasma levels of vitellogenin were correlated with changes in plasma 17&#61538;-estradiol, gonadosomatic index, and percentage of oocyte at different developmental stage in the ovary; and<br/>(iii) Chapters 4 and 5, in which it was investigated the induction of ovulation and spermiation in Senegalese sole. In chapter 4, males and females were treated with gonadotropin-releasing hormone agonist (GnRHa). Treatment was able to induce ovulation and spawning of F1 females that often fail to reproduce. However, this treatment was ineffective in males. Further studies were performed in chapter 5, where GnRHa treatment in combination with a biosynthetic precursor of 11-ketotestosterone, stimulated spermatogenesis, increasing the production of conjugated forms of 17,20-dihydroxy-4-pregnen-3-one, enhancing the motility of spermatozoa by 2-fold. <br/><br/>In conclusion, the present work has contributed with novel information on the endocrine mechanisms involved in gametogenesis in Senegalese sole, and has established some protocols for the induction of ovulation and spermiation in this species through hormonal therapies.