Visão geral sobre reprodução de peixes teleósteos: da anatomia à sinalização molecular

Abstract

One of the main goals of reproduction and fish is the production of a large number of viable gametes and high survival of offspring. In recent years, significant progress has been made in improving the efficiency of gametes production and progeny viability. However, there are still important gaps in the understanding of the physiological dynamic processes associated with gametogenesis. The knowledge of the structures that make up the gonads, as well as the all the neuroendocrine and molecular signaling mechanisms are of extreme importance in the elaboration of fish reproductive protocols. Among the challenges encountered, we highlight the wide range of fish species of different families, which, in most cases, have species-specific physiological mechanisms. In the neuroendocrine mechanism of fish reproduction, gonadotrophin releasing hormone (GnRH) is a neurotransmitter produced and secreted by the hypothalamus, which acts as a stimulatory factor on the release of LH and, to a lesser degree, FSH. Gonadotropic hormones (FSH and LH) act as the main regulators during vitellogenesis and maturation of gametes. It was believed that melatonin would be involved in the neuroendocrine mechanism in response to the photoperiod, inhibiting the release of GnRH. Recently, studies have shown that melatonin is also acting to accelerate the action of the maturation inducing hormone (MIH) and, consequently, the recovery of the meiotic cell cycle in carp. Thus, the objective of this review is to clarify the physiological mechanisms of the reproduction of teleosteos fish, starting from the description of the morphology of the gonads, understanding the neuroendocrine mechanisms and the molecular signalingUno de los principales objetivos de la reproducción y los peces es la producción de un gran número de gametas viables y alta supervivencia de la prole. En los últimos años se han realizado importantes progresos en la mejora de la eficiencia en la producción de gametos y la viabilidad de la prole. Sin embargo, existen brechas importantes en lo que se refiere al entendimiento de los procesos dinámicos fisiológicos asociados a la gametogénesis. El conocimiento de las estructuras que componen las gónadas, así como todos los mecanismos neuroendocrinos y de señalización molecular, es de extrema importancia en la elaboración de protocolos reproductivos de peces. Entre los desafíos encontrados, se destaca la amplia gama de especies de peces de diferentes familias, los cuales, la mayoría de las veces, poseen mecanismos fisiológicos especie-específicos. En el mecanismo neuroendocrino de la reproducción de peces se da énfasis a la Hormona liberadora de gonadotropinas (GnRH), neurotransmisor producido y secretado por el hipotálamo, que actúa como factor estimulador en la liberación de LH y en menor grado del FSH. Las hormonas gonadotróficas folículo estimulante y luteinizante (FSH y LH) actúan como los principales reguladores durante la vitelogía y maduración de los gametos. Se creyó que la melatonina estaba implicada en el mecanismo neuroendocrino como respuesta al fotoperiodo, inhibiendo la liberación de GnRH. Recientemente, estudios evidenciaron que la melatonina actúa también acelerando la acción de la hormona inductora de la maduración (MIH) y, consecuentemente, la reanudación del ciclo celular meiótico. De esta forma, el objetivo de esta revisión es aclarar los mecanismos fisiológicos de la reproducción de peces teleósteos, partiendo de la descripción de la morfología de las gónadas, comprensión de los mecanismos neuroendocrinos y de la señalización molecular.Um dos principais objetivos da na reprodução e peixes é a produção de um grande número de gametas viáveis e alta sobrevivência da prole. Nos últimos anos, foram realizados importantes progressos na melhoria da eficiência na produção de gametas e viabilidade da prole. No entanto, existem lacunas importantes no que diz respeito ao compreendimento dos processos dinâmicos fisiológicos associados à gametogênese. O conhecimento das estruturas que compõe as gônadas, bem como o todos os mecanismos neuroendócrinos e de sinalização molecular é de extrema importância na elaboração de protocolos reprodutivos de peixes. Entre os desafios encontrados, destaca-se a ampla gama de espécies de peixes de diferentes famílias, os quais, na maioria das vezes, possuem mecanismos fisiológicos espécie-específico. No mecanismo neuroendócrino da reprodução de peixes é dado ênfase ao Hormônio liberador de gonadotrofinas (GnRH), neurotransmissor produzido e secretado pelo hipotálamo, que atua como fator estimulador na liberação de LH e, em menor grau, do FSH. Os hormônios gonadotróficos folículo estimulante e luteinizante (FSH e LH) atuam como os principais reguladores durante a vitelogênese e maturação dos gametas. Acreditava-se que a melatonina estaria envolvida no mecanismo neuroendócrino como resposta ao fotoperíodo, inibindo a liberação de GnRH. Recentemente, estudos evidenciaram que a melatonina atua também acelerando a ação do hormônio indutor da maturação (MIH) e, consequentemente, a retomada do ciclo celular meiótico. Desta forma, o objetivo desta revisão é esclarecer os mecanismos fisiológicos da reprodução de peixes teleósteos, partindo da descrição da morfologia das gônadas, compreendimento dos mecanismos neuroendócrinos e da sinalização molecular.