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Differences in Ca2+-management between the ventricle of two species of neotropical teleosts: the jeju, Hoplerythrinus unitaeniatus (Spix & Agassiz, 1829), and the acara, Geophagus brasiliensis (Quoy & Gaimard, 1824)

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Author(s): Monica Jones Costa | Francisco Tadeu Rantin | Ana Lúcia Kalinin

Journal: Neotropical Ichthyology
ISSN 1679-6225

Volume: 7;
Issue: 3;
Start page: 471;
Date: 2009;
Original page

Keywords: Excitation-contraction coupling | Ryanodine | Sarcoplasmic reticulum | Ventricle strips

ABSTRACT
This study analyzed the physiological role of the cardiac sarcoplasmic reticulum (SR) of two neotropical teleosts, the jeju, Hoplerythrinus unitaeniatus (Erythrinidae), and the acara, Geophagus brasiliensis (Cichlidae). While the in vivo heart frequency (fH - bpm) of acara (79.6 ± 6.6) was higher than that of the jeju (50.3 ± 2.7), the opposite was observed for the ventricular inotropism (Fc - mN/mm²) at 12 bpm (acara = 28.66 ± 1.86 vs. jeju = 36.09 ± 1.67). A 5 min diastolic pause resulted in a strong potentiation of Fc (≅ 90%) of strips from jeju, which was completely abolished by ryanodine. Ryanodine also resulted in a ≅ 20% decrease in the Fc developed by strips from jeju at both subphysiological (12 bpm) and physiological (in vivo) frequencies. However, this effect of ryanodine reducing the Fc from jeju was completely compensated by adrenaline increments (10-9 and 10-6 M). In contrast, strips from acara were irresponsive to ryanodine, irrespective of the stimulation frequency, and increases in adrenaline concentration (to 10-9 and 10-6 M) further increased Fc. These results reinforce the hypothesis of the functionality of the SR as a common trait in neotropical ostariophysian (as jeju), while in acanthopterygians (as acara) it seems to be functional mainly in 'athletic' species.O presente estudo analisou o papel fisiológico desempenhado pelo retículo sarcoplasmático (RS) de duas espécies de teleósteos neotropicais, o jeju, Hoplerythrinus unitaeniatus (Erythrinidae), e o acará, Geophagus brasiliensis (Cichlidae). Enquanto a frequência cardíaca registrada in vivo (fH - bpm) para o acará (79.6 ± 6.6) foi superior àquela observada para o jeju (50.3 ± 2.7), resposta inversa foi verificada para o inotropismo ventricular (Fc - mN/mm²) na frequência de estimulação de 12 bpm (acará = 28.66 ± 1.86 vs. jeju = 36.09 ± 1.67). Uma pausa diastólica de 5 min resultou em uma expressiva potenciação da Fc (≅ 90%) das tiras de jeju, a qual foi completamente abolida pela rianodina. A rianodina também resultou em um decréscimo de ≅ 20% na Fc desenvolvida pelas tiras de jeju tanto a frequências sub-fisiológicas (12 bpm) quanto fisiológicas (in vivo). No entanto, o decréscimo da Fc promovido pela rianodina foi completamente compensado pela adição de adrenalina (10-9 e 10-6 M). Em contraste, as tiras de acará foram irresponsivas à rianodina, independentemente da frequência de estimulação utilizada, fazendo com que a adição de adrenalina (10-9 e 10-6 M) resultasse em incrementos ainda maiores da Fc. Esses resultados reforçam a hipótese de que a funcionalidade do RS seja uma característica comum aos ostariofíseos neotropicais (como o jeju), enquanto nos acantopterígios (como o acará) esta organela parece ser funcional principalmente em espécies ativas.

Tango Rapperswil
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