Por Dr. Giorgi Dal Pont

Os peixes teleósteos são geralmente expostos a condições adversas no ambiente aquático, tanto na natureza quanto em condições de cultivo. Para manter a homeostase, eles exibem uma variedade de respostas comportamentais, fisiológicas e celulares. A brânquia é um órgão multifuncional envolvido na respiração, osmorregulação, regulação ácido/base e excreção de compostos nitrogenados em peixes [revisado por Evans et al. (2005) ]. O epitélio lamelar é o principal local de captação de oxigênio nos peixes e, em muitas espécies, também é amplamente responsável pelos fluxos ativos e passivos (influxo e efluxo) de íons e água dentro e fora do animal. Esses processos estão relacionados ao comprometimento osmorespiratório na brânquia de peixes, que representa uma mudança nos processos de trocas gasosas respiratórias e os fluxos iônicos/osmóticos desfavoráveis, de modo que, quando o primeiro é aumentado, haverá um déficit no outro (Randall et al., 1972; Nilsson, 2007; Wood et al., 2009; Iftikar et al., 2010; Robertson e Wood, 2014; Robertson et al., 2015) . Diferentes processos e necessidades da brânquia podem determinar alterações das demandas para este órgão, resultando em alterações estruturais devido a ocorrência de um comprometimento osmorespiratório (Sollid e Nilsson, 2006; Ramos et al., 2013). 

Por exemplo, uma condição que exigia melhora na captação de oxigênio (hipóxia moderada ~ 80 mmHg) por meio do aumento da permeabilidade da brânquia a gases respiratórios, resultou em alterações das funções ionorregulatórias e morfológicas nesse epitélio (abaulamento de ionócitos) da truta arco-íris (Iftikar et al., 2010) . Alterações na área da superfície lamelar através de mudanças morfológicas na estrutura branquial, denominadas “remodelação branquial”, foram observadas em peixes da família Cyprinidae, peixe-espada e enguia, em condições em que era necessária uma melhor captação de oxigênio (Nilsson, 2007; Nilsson et al., 2012) . Além disso, após a exposição de Carassius carassius a uma condição severa de hipóxia, foi observada uma adaptação histológica com grande redução na massa celular interlamelar (ILCM), causada pelo aumento da apoptose combinada à proliferação celular reduzida, fazendo com que as lamelas se projetem e, assim, aumentem a área da superfície respiratória (Sollid et al., 2003) . O comprometimento osmorrespiratório no tecido branquial de várias espécies de peixes submetidas a condições adversas como hipóxia e atividade de natação já foi avaliado anteriormente. Várias metodologias podem ser utilizadas, incluindo: o uso de radioisótopos ( 22 Na, 36 Cl) para a medição independente das taxas unidirecionais de influxo e efluxo de Na + e Cl – (Wood e Laurent, 2003; Wood, 2011) ; plasticidade morfológica da brânquia usando técnicas de microscopia óptica e eletrônica (Nilsson, 2007; Dymowska et al., 2012) ; e permeabilidade transcelular e paracelular branquial usando água radioativa ( 3 H 2 O) e polietilenoglicol marcado com trítio ([ 3 H] PEG-4000), respectivamente (Wood et al., 2009; Robertson e Wood, 2014; Robertson et al., 2015) . Nesse sentido, entender como o comprometimento osmorrespiratório ocorre em diferentes espécies pode trazer luz a dados fisiológicos de base para diversas espécies ainda não estudadas e como base para ações de manejo para espécies de interesse comercial.

Leitura sugerida:

1. Wood, C.M., Ruhr I.M., Schauer, K.L., Y. Wang, Mager, E.M., McDonald, D., Stanton, B., and Grosell, M. (2019). The osmorespiratory compromise in the euryhaline killifish: water regulation during hypoxia. J. Exp. Biol. 222.

2. Giacomin, M., Bryant, H.J., Val, A.L., Schulte, P.M., and Wood, C.M. (2019). The osmorespiratory compromise: physiological responses and tolerance to hypoxia are affected by salinity acclimation in the euryhaline Atlantic killifish (Fundulus heteroclitus). J. Exp. Biol. 222.

3. Onukwufor, J. O., and Wood, C. M. (2018). The osmorespiratory compromise in rainbow trout (Oncorhynchus mykiss): The effects of fish size, hypoxia, temperature and strenuous exercise on gill diffusive water fluxes and sodium net loss rates. Comparative Biochemistry and Physiology Part A: Molecular & Integrative Physiology. 219-220, 10-18.

4. Robertson, L.M., Kochhann,D., Bianchini,a., Matey, V., Almeida-Val,V.F., Val, D. and Wood, C.M. (2015) Gill paracellular permeability and the osmorespiratory compromise during exercise in the hypoxia-tolerant
Amazonian oscar (Astronotus ocellatus) J. Comp. Physiol. B 185:741-754.

5. Wood, C.M. and Grosell, M. (2015) Electrical aspects of the osmorespiratory compromise: TEP responses to hypoxia in the euryhaline killifish (Fundulus heteroclitus) in fresh water and sea water J. Exp. Biol. 218:2151-2155.

6. Robertson, L.M., Val, A.L., Almeida-Val, V.F., Wood, C.M. (2015). Ionoregulatory aspects of the osmorespiratory compromise during acute environmental hypoxia in 12 tropical and temperate teleosts. Physiol. Biochem.Zool. 88:357-370.

7. Matey, V., Iftikar, F.I., De Boeck, G., Scott, G.R., Sloman, K.A., Almeida-Val, V.M.F., Val, A.L., and Wood, C.M. (2011) Gill morphology and acute hypoxia: responses of mitochondria-rich, pavement, and mucous cells in two species with very different approaches to the osmo-respiratory compromise, the Amazonian oscar (Astronotus ocellatus) and the rainbow trout . Can. J. Zool. 89 pp: 307-324

8. Wood, C.M., Iftikar, F.I., Scott, G.R., De Boeck, G., Sloman, K.A., Matey, V., Valdez Domingos, F.A., Mendonça Duarte, R., Almeida-Val, V. M. F. and Val, A.L. (2009) Regulation of gill transcellular permeability and renal
function during acute hypoxia in the amazonian oscar (Astronotus ocellatus): New angles to the osmo-respiratory compromise. J. Exp. Biol. 212 pp: 1949-1964