Estudio estructural y funcional de perivitelinas de Pomacea canaliculata (Lamarck, 1822) y P. scalaris (d'Orbigny, 1835) (Architaenioglossa: ampullariidae)

Abstract

En el presente trabajo se buscó ampliar el conocimiento acerca de la biología reproductiva de los gasterópodos, estudiando las proteínas del perivitelo de dos especies de Ampullariidae: Pomacea canaliculata (Lamarck, 1822) y Pomacea scalaris (d’Orbigny, 1835). Los ampuláridos son gasterópodos dulceacuícolas de América, Islas del Caribe, África y Asia, alcanzando su mayor diversidad de especies en América del Sur; en nuestro país son integrantes característicos de la malacofauna continental. Esta familia presenta dos tipos de desoves: algunas especies desovan dentro del agua, adhiriendo masas gelatinosas de huevos a macrófitas u otros sustratos sumergidos. En la otra estrategia los desoves son realizados frecuentemente varios centímetros por encima del nivel del agua y los huevos se depositan en masas presentando una cáscara calcárea. La mayoría de estos huevos aéreos presentan una coloración muy llamativa y registran muy pocos casos de depredación en condiciones naturales. Al menos en una especie, Pomacea paludosa (Say, 1829), esta coloración se ha vinculado con la no palatabilidad de los huevos, y se ha sugerido que sería una coloración de advertencia (coloración aposemática). La estrategia de oviposición aérea parece ser una sinapomorfía de las especies más derivadas de Ampullariidae, principalmente del llamado “grupo Pomacea”; las especies del Viejo Mundo y los grupos basales del Nuevo Mundo en cambio, retienen la oviposición dentro del agua o cerca de su superficie. Esta nueva estrategia de oviposición aérea podría representar un hecho clave en la evolución reciente de los Ampullariidae, cuyo carácter ventajoso desde el punto de vista selectivo queda puesto de manifiesto por el hecho de que los grupos derivados son los que incluyen mayor número de especies y exhiben una mayor distribución geográfica. Este cambio en la estrategia reproductiva fue acompañado de cambios anatómicos y fisiológicos en los adultos que les permitieron salir fuera del agua durante el desove, pero también debe haber incluido cambios drásticos en la bioquímica de los huevos para soportar las condiciones de insolación, desecación y depredadores permitiendo así el desarrollo embrionario fuera del agua. Este tipo de adaptaciones bioquímicas han sido muy poco estudiadas. Los huevos en esta familia, como en la mayoría de los gasterópodos, presentan un limitado contenido de vitelo, cuyas funciones son provistas por una envoltura secretada por la glándula del albumen de la hembra denominada fluido perivitelino (FPV) compuesto principalmente por polisacáridos y proteínas. Las proteínas del FPV, denominadas perivitelinas, eran consideradas tradicionalmente como reserva nutricia para el embrión, representando una fuente de aminoácidos que servirían eventualmente para sintetizar proteínas o como fuentes de energía. A medida que se ha avanzado en el conocimiento de las perivitelinas en un mayor número de especies, se ha encontrado que estas presentan múltiples funciones. Esto es, cumplen funciones biológicas específicas durante el desarrollo, antes de ser finalmente consumidas por el embrión. Las pocas perivitelinas que han sido estudiadas presentan funciones asociadas a factores de crecimiento, actividad antimicrobiana y actividad inhibitoria de proteasas. La especie cuyas perivitelinas han sido más ampliamente estudiadas es P. canaliculata, una especie de estrategia de oviposición aérea. La principal perivitelina en esta especie es la ovorubina (OR), una glicoproteína cuyo principal cofactor es el carotenoide astaxantina. Dentro de las funciones adicionales a su rol nutricio, la OR cumple las funciones de transportar y estabilizar las moléculas antioxidantes que serán utilizadas por el embrión, de otorgar coloración al huevo, que como dijimos sería una alarma aposemática, y al mismo tiempo de fotoproteger al embrión en sus primeras etapas de desarrollo. También se ha demostrado que la OR tiene la capacidad de inhibir serínproteasas, y dado que algunas de las proteasas inhibidas son de origen bacteriano y fúngico, se interpretó que esta perivitelina cumpliría una función antimicrobiana en el huevo, aunque esto no fue nunca demostrado. En el presente trabajo, se estudió el FPV de otra especie con la misma estrategia de oviposición, P. scalaris, ya que se desconocían las perivitelinas en otras especies de esta familia. También se avanzó en la caracterización estructural y funcional de la OR de P. canaliculata, explorando si presentaba actividad antimicrobiana, y estudiándose su estabilidad en diferentes condiciones de pH y su susceptibilidad frente a proteasas.