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1 INTRODUÇÃO Os vertebrados ectotérmicos mesmo tendo seu padrão de coloração definido geneticamente apresentam mudança de coloração em resposta a estímulos do ambiente, o que lhes permite adaptação a diversas situações. Essas modificações geralmente ocorrem por meio da alteração na quantidade e/ou na área das colorações melânicas (preto, marrom ou cinza), através da dispersão ou agregação dos grânulos de pigmentos contidos dentro das células pigmentares ou cromatóforos. Existem basicamente cinco tipos de cromatóforos, nos vertebrados ectotérmicos (peixes, anfíbios e répteis). A natureza química dos pigmentos e a cor que estes conferem às células pigmentares foram utilizadas para classificá-los (Fujii, 2000). São cinco tipos: melanóforos (marrom e preto: melanina), eritróforos (vermelha: carotenoides, pteridinas) xantóforos (amarelo: carotenoides, pteridinas), leucóforos (esbranquiçado: purinas citoplasmáticas que refletem) e iridóforos (prateado: cristais de purinas arranjados em forma de placas que refletem a luz), alguns deles representados na figura abaixo (Figura 01). Fig. 01 – Melanóforos (m), eritróforos (e), xantóforos (x), observados na nadadeira do teleósteo Devario malabaricus. Foto cedida por Tabata V. Caldeira (400x). As mudanças de coloração podem ser divididas em dois tipos: as x e m

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Page 1: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

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INTRODUÇÃO

Os vertebrados ectotérmicos mesmo tendo seu padrão de coloração

definido geneticamente apresentam mudança de coloração em resposta a

estímulos do ambiente, o que lhes permite adaptação a diversas situações.

Essas modificações geralmente ocorrem por meio da alteração na quantidade

e/ou na área das colorações melânicas (preto, marrom ou cinza), através da

dispersão ou agregação dos grânulos de pigmentos contidos dentro das células

pigmentares ou cromatóforos. Existem basicamente cinco tipos de

cromatóforos, nos vertebrados ectotérmicos (peixes, anfíbios e répteis). A

natureza química dos pigmentos e a cor que estes conferem às células

pigmentares foram utilizadas para classificá-los (Fujii, 2000). São cinco tipos:

melanóforos (marrom e preto: melanina), eritróforos (vermelha: carotenoides,

pteridinas) xantóforos (amarelo: carotenoides, pteridinas), leucóforos

(esbranquiçado: purinas citoplasmáticas que refletem) e iridóforos (prateado:

cristais de purinas arranjados em forma de placas que refletem a luz), alguns

deles representados na figura abaixo (Figura 01).

Fig. 01 – Melanóforos (m), eritróforos (e), xantóforos (x), observados na nadadeira do teleósteo

Devario malabaricus. Foto cedida por Tabata V. Caldeira (400x).

As mudanças de coloração podem ser divididas em dois tipos: as

x e

m

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mudanças fisiológicas ou rápidas, que resultam dos movimentos dos grânulos

de pigmento dentro das células pigmentares e as mudanças de coloração

morfológicas ou lentas que resultam de estímulos duradouros, pela alteração

da quantidade de pigmentos dentro das células pigmentares, e/ou do número

de células pigmentares.

O comportamento das células que contem pigmento é controlado pelo

sistema nervoso, pelo sistema endócrino (hormonal) ou por ambos, tanto nas

mudanças rápidas como nas mudanças mais lentas. Diversos

neurotransmissores e hormônios estão envolvidos na regulação das respostas

dos cromatóforos, induzindo a agregação dos grânulos de pigmento, ou a sua

dispersão, dentre eles o hormônio estimulador de melanócitos (MSH), o

hormônio concentrador de melanina (MCH), noradrenalina e outros.

Histórico

Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a

mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita

descrita. A descrição de que a hipófise controlava a mudança de coloração em

anfíbios ocorreu em 1916 em trabalhos independentes de Smith & Allen. Em

1923 Smith & Smith mostraram a influencia de extratos de lobos intermediário

da hipófise na pigmentação de girinos hipofisectomisados, denominando o

principio ativo encontrado de hormônio estimulador de melanócito ou

intermedina.

A partir de observações feitas em anfíbios entre 1931 e 1936 Hogben &

Slome sugeriram um controle hormonal duplo na coloração de anfíbios e

conduziram pesquisas para identificar quais seriam as “substâncias” que

estariam envolvidas nessas modificações rápidas de colorações dos animais,

clareando-os ou escurecendo-os. A hipótese é que existiria um controle

hormonal duplo na mudança de cor em anfíbios. Evidenciaram que as

respostas ao fundo branco não dependiam do mesmo mecanismo de

coordenação das respostas ao fundo preto, que seria produzido pela liberação

de um hormônio que denominaram de substancia “B” da pars intermedia da

hipófise (α-MSH). Experimentos apontavam a existência de outra secreção

interna, além da substancia “B” (α-MSH), a qual chamaram de substância “W” e

descreveram que poderia estar conectada direta ou indiretamente com a

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atividade da pars tuberalis.

O α-MSH é um peptídeo de 13 aminoácidos, originário da clivagem de

um precursor de alto peso molecular, a proopiomelanocortina (POMC) (Eipper

& Mains, 1980). Teve a caracterização da sua sequencia em 1957 (Harris &

Lerner, 1957). Do ponto de vista fisiológico o α-MSH é o hormônio pigmentar

mais relevante, estimulando a translocação de grânulos de pigmento e síntese

de melanina, assim como a proliferação celular (Sherbrooke et al., 1988;

Takahashi & Kawauchi, 2006). Em teleósteos este peptídeo induz dispersão

pigmentar, ou seja, escurecimento, o que foi observado em todas as espécies

investigadas (Fujii, 2000; Takahashi & Kawauchi, 2006). Atualmente em

teleósteos e tetrápodes são descritos cinco subtipos de receptores (MC1R a

MC5R). Dos cinco subtipos, dois estão amplamente distribuídos no sistema

nervoso central (MC3R E MC4R), enquanto os demais (MC1R, MC2R e MC5R)

são encontrados predominantemente em células periféricas. Todos os

receptores são acoplados à adenilil ciclase e seus efeitos são mediados

primariamente por ativação da via dependente do AMP cíclico, sendo que cada

um apresenta localização e funções diferentes. (Mountjoy et al., 2003).

Enami (1955) foi o primeiro a propor a existência de um hormônio

clareador, neurohipofisário, através de suas observações no teleósteo

Parasilurus asotus (bagre japonês) utilizando extrato bruto ou frações de

extrato com etanol absoluto de hipotálamo e hipófise dessa espécie, os quais

induziam a concentração de pigmento nas melanóforos dérmicos do peixe,

tanto in vivo com em in vitro. Também mostrou que a fração insolúvel em álcool

apresentava um principio em maior concentração, que denominou de hormônio

concentrador de melanóforo (MCH).

Em 1957 Pickford & Atz apresentaram evidências da existência de um

hormônio clareador, mas não o separaram do α-MSH. A separação ocorreu um

ano mais tarde por Imai (1958) por absorção em óxido de alumínio, seguido por

eluição com concentrações decrescentes de acetona. A separação dos

hormônios também foi conseguida por Baker & Ball (1975) por métodos

eletroforéticos.

Westerfield e colaboradores (1980) realizaram experimentos tratando os

extratos de hipófise com vários agentes químicos e processos, a fim de definir

algumas características físico-químicas do MCH. Seus resultados não foram

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muito esclarecedores, no entanto revelaram que o MCH não seria uma amina e

sim um polipeptídio.

Baker & Rance (1983) utilizando gel de poliacrilamida, mostraram que

MCH é um pequeno peptídeo com menos de 2000 daltons. No mesmo ano

Kawauchi e colaboradores, conseguiram extrair, purificar e caracterizar

quimicamente o MCH através da purificação da hipófise de salmão

(Oncorhynchus keta). Neste momento já estavam bem elucidadas as funções

do α-MSH, que é responsável pela dispersão dos pigmentos nos melanóforos

dos tegumentos dos vertebrados ectotérmicos. A molécula de α-MSH é

derivada de uma proteína precursora, a proopiomelanocortina, por

processamento específico dentro do lobo intermédio da hipófise. Mas não havia

evidências da existência de um hormônio antagônico nos anfíbios, embora a

existência de uma molécula na hipófise de peixes teleósteos tivesse sido

reconhecida e foi denominado hormônio concentrador melanóforos (MCH) por

Enami (1955).

Originalmente Enami (1955) sugeriu que o MCH pudesse ter sua origem

no núcleo lateral tuberalis do hipotálamo de onde é transferido para a

neuroipófise. A origem hipotalâmica do MCH também pode ser confirmada por

Baker & Rance (1983) e Rance & Baker (1979).

MCH: Síntese e Características Estruturais

O MCH é um peptídeo neuroipofisário, sintetizado/produzido por

neurônios hipotalâmicos, cujas fibras projetam-se para a neuroipófise e se

irradiam para diversas regiões do sistema nervoso central em todos

vertebrados (Naito et al, 1985; Baker, 1991). É liberado por terminais axonais

no lobo neurointermédio da hipófise (Baker & Rance, 1983; Naito et al., 1985).

Naito e colaboradores (1985) chegaram a essas conclusões ao utilizar um

antissoro especifico para MCH sintético, mostrando que esse pode ser

sintetizado em neurônios e que eles podem se projetar para neuroipófise onde

o hormônio é secretado.

Alguns desses axônios projetam-se dorsalmente para diversas regiões

do sistema nervoso central, o que sugere que esse peptídeo tenha um papel

neuromodulador, talvez na regulação da ingestão de água (Zamir et al., 1986).

Barber et al. (1987) utilizando MCH de salmonídeos executaram

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radioimuno ensaio, afim de obter uma medição imunorreativa do MCH (irMCH)

no hipotálamo e hipófise em trutas (Salmo gairdneri) e enguias (Anguilla

anguilla). Os animais foram mantidos sob diferentes regimes de cor de fundo.

Os resultados mostraram que nas trutas 95% do irMCH estava localizado no

hipotálamo, sendo que a imunorreatividade aumentou quando animais

adaptados em fundo branco foram transferidos para fundo preto. As enguias

por outro lado apresentaram acúmulo apenas na hipófise. Esses achados

sugerem que MCH seja liberado da neuroipófise em associação a mudança de

cor fisiológica.

Utilizando MCH sintético baseado na sequencia de aminoácidos de MCH

de salmonídeos, Oshima e colaboradores (1986) observaram a agregação

pigmentar rápida em eritróforos de Xiphophorus maculatus e Xiphophorus

helleri, quando empregaram MCH. A fim de descartar a possibilidade que o

efeito do MCH estivesse sendo mediado através da liberação de

catecolaminas, e/ou através de adrenoceptores, os autores utilizaram um

bloqueador α-adrenérgico, fentolamina, e puderam assim observar que a ação

do MCH era direta na célula pigmentar através de receptor próprio.

Esse peptídeo liga-se as células pigmentares presentes na pele

induzindo a agregação dos grânulos de pigmentos, promovendo assim o

clareamento da pele, e exercendo assim ação antagonista ao hormônio

estimulador de melanócitos (α-MSH).

Em peixes o MCH é um heptadecapeptídeo cíclico altamente lipofílico,

que possui uma ponte dissulfeto entre cisteínas nas posições 5 e 14. Já em

mamíferos o MCH possui dois aminoácidos adicionais na extremidade N-

terminal e quatro substituições adicionais, com a seguinte distribuição primária:

Asp-Phe-Asp-Met-Leu-Arg-Cys-Met-Leu-Gly-Arg-Val-Tyr-Arg-Pro-Cys-Trp-Gln-

Val (Vaughan et al. 1989). A identificação do MCH em mamíferos levou vários

anos, porém, descobriu-se que o MCH é idêntico em todos os mamíferos

analisados, camundongo, rato, coelho e humanos (Pissios & Maratos – Flier,

2003). Mesmo apresentando dois aminoácidos adicionais, o MCH de

mamíferos apresenta alta similaridade de sequencia ao MCH salmão

(teleósteos) sendo a estrutura em forma de laço entre as duas cisteínas

altamente conservada, ocorrendo no hipotálamo de todos os vertebrados

desde lampreias (Bird et al., 2001) a humanos. Além de ser expresso em

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melanócitos humanos, antagonizando a ação do α-MSH e também exerce um

papel na regulação melanogênica (Hoogduijn et al., 2002). Sua ampla

distribuição sugeriu, desde o inicio dos estudos, que esse peptídeo poderia

estar envolvido em diversas funções, como: regulação da resposta ao stress e

à ansiedade, comportamento, locomoção, reprodução e ingestão de alimentos

(Skofitsch et al.,1985; Bittencourt et al., 1992; Bluet-Pajot et al., 1995; Sanchez

et al., 1997; Gonzalez et al., 1998; Pissios & Maratos-Flier, 2003; Cardinaud et

al., 2004). A atividade agregativa do MCH pode ser comprovada em

cromatóforos de vários teleósteos (Wilkes et al., 1984a, b; Castrucci et al.,

1987; Hadley et al., 1987; Baker, 1988).

Em contraste com os teleósteos, em mamíferos a síntese de MCH no

sistema nervoso central é limitada a neurônios magnocelular no hipotálamo

lateral e zona incerta. Esses neurônios são atípicos, eles fazem conexões

monossinápticas, projetando para o córtex, amidala, núcleo accumbens,

tubérculo olfatório e vários núcleos do tronco cerebral (Pissios & Maratos –

Flier, 2003).

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Figura 02 - Representação esquemática da molécula de MCH de salmonídeos (a) e mamíferos

(b). Os aminoácidos diferentes entre as moléculas estão assinalados com a seta. Modificado

de Baker, 1991.

Nahon e colaboradores (1989) relataram a clonagem e sequenciamento

do cDNA do MCH isolado a partir de uma biblioteca de hipotálamo de roedores.

A análise do mRNA indicou que Pmch mostrando que a transcrição do mesmo

codifica um prepro-hormônio com dois outros potenciais produtos de

neuropeptídios. O prepro-hormônio codificado compreende 165 resíduos e o

MCH é gerado através de uma clivagem proteolítica nas argininas 145 e 146. O

prepro-hormônio também pode ser processado para dois produtos adicionais,

designados neuropeptídeo EI (CEL) e neuropeptídeo GE (ESL) (Pissios &

Maratos – Flier, 2003). A sequência de DNA encontrada em MCH purificado e

caracterizado de rato (rMCH) confirma a sequência deduzida a partir do

peptídeo purificado (Nahon et al., 1989).

Receptores e Vias de Sinalização

A principio, a caracterização de um receptor especifico para este

hormônio foi difícil, devido à composição altamente lipofílica da molécula de

MCH, com alta capacidade de ligação inespecífica e de fácil degradação

enzimática (Schlumberger et al., 2002; Griffond & Baker, 2002). Outro

empecilho seria o de não haver, um radioligante adequado que fosse capaz de

responder satisfatoriamente aos procedimentos experimentais (Kokkotou et al.,

2000). Utilizando uma molécula análoga ao MCH denominada [Phe13, Tyr19]

(b) (a)

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permitiu a descoberta de sítios de ligação em melanoma e varias linhagens

celulares de mamíferos (Drozdz & Eberle, 1995), e em queratinócitos humano

SVK-14 (Burgaud et al.,1997). No entanto, estes resultados são questionáveis,

devido à baixa confiabilidade das propriedades de ligação quando uso deste

análogo. Mais tarde grupos de pesquisadores independentes demonstraram

que os dados obtidos com o análogo [Phe13, Tyr19] eram inconsistentes

(Chambers et al., 1999; Hawes et al., 2000; Sone et al.,2000; Audinot et al.,

2001; Griffond & Baker, 2002).

Dois subtipos de receptores para MCH foram encontrados: MCH-R1,

que foi relatado no SNC e tecidos periféricos em todas as espécies estudadas,

e MCH-R2, presente principalmente no sistema nervoso central em alguns

mamíferos.

O primeiro receptor para MCH (MCHR-1) foi identificado quase que

simultaneamente por três grupos diferentes (Chambers et al., 1999; Lembo et

al., 1999 e Saito et al., 1999), em pesquisas realizadas utilizando extratos ou

biblioteca de hipotálamo, a fim de encontrar um ligante natural para o receptor

órfão SLC-1 (GPR24 -Somatostatin Like receptor 1), pertencente à grande

família de receptores acoplados à proteína G (GPCRs), caracterizam-se por

apresentarem sete -hélices bastante conservadas, que atravessam a

membrana plasmática, e estão orientadas de forma que o lado aminoterminal

se apresenta extracelular e o lado carboxiterminal, intracelular.

A determinação da sequência de nucleotídeos para o receptor SLC-1

para humanos ocorreu em 1996 por Kolakowski e colaboradores, para rato

ocorreu dois anos mais tarde (Lakaye et al., 1998) enquanto que para

camundongo ocorreu em 2001 (Kokkotou et al., 2001), as três sequencias

mostraram ser altamente semelhantes, com 98% de identidade entre as

sequências para rato e camundongo e 91% entra as sequências de rato e

humano. Sendo as sequências de humanos e rato praticamente idênticas, com

350 pares de bases, cada, diferindo apenas em três aminoácidos. A proteína é

codificada por dois éxons, sendo que o éxon 1 é pequeno e parece ser

essencial para ligação e bioatividade. Possui um importante resíduo (Asp172),

presente na terceira alça da região transmembrânica, que foi identificado em

outros GPCRs como sendo o responsável pela interação do receptor com o

seu ligante. Este receptor possui uma porção aminoterminal grande e uma

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porção carboxiterminal pequena (Kolakowski et al., 1996; Saito et al., 2001;

Griffond & Baker, 2002).

O receptor MCHR1 sofre um processo de dessensibilização, ou seja,

perda da resposta a despeito da presença do agonista (Hausdorff et al., 1990;

Gether, 2000; Griffond & Baker, 2002; Kawauchi & Baker, 2004). Esse processo

é decorrente do desacoplamento entre receptor e a proteína G, e também de

um processo de internalização do receptor em sua forma ativada pelo agonista.

A fosforilação de receptores acoplados proteínas G pode ser causada por duas

diferentes famílias de quinases: as quinases ativadas por segundos

mensageiros, como as proteínas quinase A e C (PKA,PKC), e quinases da

família das quinases de receptores acoplados a proteínas G (GRKs) (Hausdorff

et al., 1990). A fosforilação promove a interação do receptor com uma arrestina,

e isso leva ao desacoplamento entre receptor e proteína G. Além disso, a

interação com arrestina é importante também, para direcionar os receptores

ativados para a internalização via vesículas cobertas com clatrina (Goodman et

al., 1996).

Nos últimos anos tem sido postulado que o mecanismo de internalização

é a chave que permite que o receptor acoplado à proteína G ative outras

cascatas de sinalização, como as normalmente usadas por receptores para

fatores de crescimento (Lefkowitz & Whalen, 2004; Luttrell et al., 1999). Evans

e colaboradores (2001) observaram que o complexo receptor para

MCH/arrestina ao internalizar permanece próximo ou mesmo ligado na face

interna da membrana plasmática. Mais recentemente, Saito e colaboradores

(2004) verificaram que a internalização do receptor MCH1R é dependente de

PKC, -arrestina-2 e dinamina I, e que a porção da cauda C-terminal é

fundamental para o processo de internalização.

Este receptor está amplamente distribuído em áreas do SNC, como

córtex, hipocampo, tálamo, mesencéfalo e ponte, e especialmente em núcleos

hipotalâmicos. Esta distribuição anatômica, anteriormente também identificada

por imunocitoquímica (Griffond & Baker, 2002, Kawauchi & Baker, 2004), é

consistente com as funções neuromoduladoras atribuídas ao MCH,

notadamente as relativas ao balanço energético (Qu et al., 1996; Ludwig et al.,

1998; Shimada et al, 1998; Tritos et al., 1998).

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A glicosilação é uma característica pós-translacional comum aos

GPCRs, e sua importância para expressão e função foi determinada para

vários destes receptores. A glicosilação de ao menos um sítio é necessária

para uma expressão eficiente do receptor na superfície celular e para a

transdução de sinal, enquanto em outro a glicosilação de resíduos específicos

é crucial para a transdução de sinal ou para que o receptor seja encaminhado

corretamente para a superfície celular. O MCHR1 possui três potenciais sítios

para a N-glicosilação, Asn13, Asn16 e Asn23 em sua porção aminoterminal. Foi

constatado que todos sofrem glicosilação, mas o seu papel é variável.

Particularmente, o sítio Asn23 é fundamental na expressão do receptor na

superfície celular, ligação e transdução de sinal (Saito et al., 2003).

Estudos mostram que o SLC-1, na presença do MCH é capaz de ativar

diversas vias de sinalização, o que é um indicativo de que este receptor tem a

capacidade de estar acoplado a mais de um tipo de proteína G. (Kawauchi et

al., 1983; Nahon, 1994; Isoldi et al., 2004; Kawauchi & Baker, 2004). Por

exemplo, a inibição do aumento dos níveis de AMPc induzido por forscolina, é

um indício de que estes receptores podem atuar acoplados às proteínas Gi e

Go, ou a ligação pode levar a ativação da via da fosfolipase C e à produção de

IP3, o que pode indicar o acoplamento com as proteínas Go e Gq. Ainda, outras

vias de sinalização podem estar envolvidas, indicando a ativação destes

subtipos de proteína G, como a de canais de K+ (proteína Gi), um aumento

transiente de Ca2+ intracelular (proteínas Gi, Go e Gq) e a estimulação de MAP

quinase (proteínas Gi, Go e Gq) (Hawes et al., 2000; Griffond & Baker, 2002,

Cotta-Grand, 2009).

Em teleósteos, Abrão e colaboradores (1991) demonstraram, em

melanóforos do teleósteo Synbranchus marmoratus, que a fosfolipase C é

estimulada após ativação do receptor de MCH, seguindo-se a estimulação de

uma proteína quinase C (PKC) pelo diacilglicerol (DG), e que uma fosfatase é

ativada em etapas finais da via de transdução, tanto do MCH como de

catecolaminas ao estimularem adrenoceptores 1 ou 2. Entretanto, Svensson

e colaboradores (1991), verificaram que forscolina (que ativa a adenilil ciclase)

bloqueava a agregação induzida pelo MCH em melanóforos de teleósteos,

sugerindo que este hormônio induza uma diminuição dos níveis intracelulares

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de AMPc, ao se ligar a seu receptor transmembrânico, analogamente ao que

ocorre com a ativação de adrenoceptores 2 (Nery & Castrucci, 1997;

deOliveira et al., 1996). Oshima & Wannitikul (1996) investigaram a

participação da via do DG/IP3 na agregação mediada pelo MCH em

melanóforos de Oreochromis niloticus, com o emprego de bloqueadores

específicos. Apesar de alguns dos bloqueadores serem os mesmos

empregados por Abrão e colaboradores (1991) os resultados obtidos foram

opostos, ou seja, não demonstraram a ativação desta via pelo MCH em O.

niloticus. Isoldi e colaboradores (2004) analisaram as vias de sinalização em

células de eritroforoma do teleósteo C. auratus e neste modelo observaram

estimulação da proliferação celular, mobilização de cálcio pela via do IP3/DAG

e indução do aumento dos níveis de AMPc, dose-independente, provavelmente

desencadeado pela ativação, nas doses de MCH utilizadas, do receptor para -

MSH. A atividade mitogênica induzida pelo hormônio é inibida na presença de

bloqueadores específicos para a isoforma 1 da PKC, que é a isoforma

expressa nessa linhagem celular (Isoldi et al., 2003).

Inicialmente o segundo receptor para MCH (MCHR2), foi identificado no

genoma humano (Hill et al., 2001) e seu cDNA foi clonado e caracterizado a

partir de uma biblioteca de cDNA de cérebro, por grupos de pesquisas isolados.

Em contraste ao MCHR1, o tratamento de células com toxina de pertussis não

influencia a mobilização de Ca2+, sugerindo que o MCHR2 atua através do

acoplamento com a proteína Gαq. Outra característica contrastante é a de que o

MCH-R2 é predominantemente expresso no SNC, enquanto o MCH-R1, além

do SNC é expresso em tecidos periféricos (An et al., 2001; Hill et al., 2001; Mori

et al., 2001; Rodriguez et al., 2001; Sailer et al., 2001; Wang et al., 2001; Tan et

al., 2002; Griffond & Baker, 2002; Kawauchi & Baker, 2004). Takahashi e

colaboradores (2007) em Verasper moseri mostraram que, neste teleósteo, a

distribuição dos subtipos de receptor é inversa à de mamíferos, ou seja, o

subtipo MCH-R1 tem sua distribuição restrita ao SNC e o MCH-R2 ocorre no

SNC e em vários tecidos periféricos.

As análises iniciais da sequência de aminoácidos de MCHR2 obtida a

partir da biblioteca de cDNA indicaram homologia com outros GPCRs já

conhecidos, inclusive MCHR1 e receptores para somatostatina subtipos 1, 2, 3

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e 5. Porém uma análise mais detalhada desta sequência revelou que a mesma

possuía homologia maior com o MCHR1 (35%), levando à conclusão de que

havia sido descoberto um novo receptor para MCH. Porém, ao contrário do

MCHR1, que é extremamente conservado em diversas espécies, o MCHR2

parece ter uma função definida apenas em humano, pois, apesar de outras

espécies possuírem este receptor e suas sequências serem altamente

homólogas entre si, a expressão funcional não foi conservada durante a

evolução.

Embora ainda haja muito que se investigar a respeito deste subtipo de

receptor, a sua identificação pode ser a explicação para observações

anteriores, como, por exemplo, a de que o MCH antagoniza efeitos induzidos

por AMPc em algumas células ou potencializa este efeito em outras (Griffond &

Baker, 2002).

Em peixes, foram identificadas três sequências para MCHRs em Danio

rerio e duas sequências em Fugu rubripes, porém estas foram identificadas por

mapeamento genético em bancos de dados, e apenas parcialmente

sequenciadas. A análise filogenética destes fragmentos sugere que a

duplicação inicial dos genes codificando para os MCHRs teria ocorrido cedo na

evolução. Estas duas espécies possuem sequências ortólogas para os genes

mchr-1 e mchr-2 (Logan et al., 2003a, b). Os autores também sugerem que o

terceiro gene para o receptor de Danio rerio poderia ser resultante de um

evento de duplicação tardia na evolução dos teleósteos.

Funções na coloração

Os animais ectotérmicos podem apresentar adaptações cromáticas a

diferentes situações: níveis de iluminação, cor de fundo, estágio reprodutivo,

interação presa-predador, entre outras. Os animais de maneira geral utilizam

sua coloração para diversas funções. Peixes, por exemplo, a usam para

proteção e sobrevivência em seu habitat, como meio de comunicação visual,

informação do estado de saúde do animal, pois a perda da cor de algumas

espécies indica uma dieta falha, uma vez que alguns pigmentos, ou seus

precursores, não podem ser sintetizados e devem ser obtidos através da dieta

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(Rodrigues et al., 2009). Em outros casos, a coloração indica o estágio de

maturação sexual.

A resposta mais comumente observada nos cromatóforos de peixes, de

adaptação ao substrato, é também conhecida como “coloração protecionista”,

sendo uma importante estratégia de sobrevivência a fim de evitar possíveis

predadores. Por exemplo, quando expostos a um fundo escuro, os

cromatóforos que absorvem luz, dispersam os pigmentos neles contidos ( ver

Fig.1 a).

Dois hormônios, entre vários outros hormônios e neurotransmissores,

estão envolvidos na mudança de cor fisiológica: α- MSH e MCH (este apenas

em teleósteos e holósteos). O hormônio concentrador de melanina (MCH)

regula as respostas dos cromatóforos, induzindo a agregação dos grânulos de

pigmento perinuclearmente, e o α- MSH sua dispersão para as projeções

dendríticas (Figura 3).

Figura 03 – Representação esquemática da correlação entre grânulos de pigmento e cor. Quando

os grânulos estão dispersos (a) o animal escurece (1), e a medida que se agregam (b,c) o

animal clareia (2). Fig. 03 ( II) - Corte transversal de uma célula pigmentar em diferentes

estágios de agregação/dispersão pigmentar. (A) máxima agregação e máxima dispersão (B).

Óxido Nítrico

Em 1980, Furchgott & Zawadzki demonstraram em aortas isoladas de

coelhos que a acetilcolina promovia a vasodilatação, desde que o endotélio

estivesse intacto, devido à liberação de um fator de relaxamento derivado do

endotélio, inicialmente denominado de EDRF (endothelium-derived relaxing

I II

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factor), e posteriormente caracterizado como óxido nítrico (NO) (Palmer et al.,

1987). Ainda na década de 80 evidenciou se uma via bioquímica dependente

de L- arginina que sintetizava L-citrulina e nitrato (Hibbs et al., 1987) e que o

oxido nítrico era um produto da reação de oxirredução da L-arginina, sendo a

produção de oxido nítrico intermediária para a síntese de nitrito e nitrato

(Marletta et al., 1988).

O NO é uma molécula gasosa simples que pode ser encontrado no ar

atmosférico, além de ser um radical livre produzido por diversas células. Pode

ser ou não tóxico, dependendo de sua concentração, sendo produzido

principalmente nas células endoteliais e macrófagos, exercendo um papel

importante na função cardiovascular (Schmidt & Walter, 1994; Bouallegue et

al.,2007) e nas células musculares lisas, podendo levar à modulação dessas

células por mecanismos dependentes de GMPc (Mollace et al., 1991). Participa

de diversos processos fisiológicos e patofisiológicos como: vasodilatação,

broncodilatação, inflamação, cicatrização e resposta imune não especifica as

infecções e citotoxicidade (Garcia & Stein, 2006). A meia vida do NO quando

diluído é de apenas 10 segundos devido a sua rápida oxidação a nitrito e

nitrato, assim estando presente apenas em células muito próximas a sua

produção (Robbins & Cotran, 1999, McMullin et al., 2005). A produção biológica

de NO já foi registrada em diversos organismos tais como hidras, insetos,

caranguejo ferradura, estrela-do-mar, lampreia e peixes. (Colasanti et al.,1995;

D’Alessio et al.,1982; Radomski et al., 1991; Martinez et al, 1994; Schober et

al., 1994; Schober et al., 1993).

A síntese de NO a partir de L-arginina ocorre devido a ação de

enzimas chamdas oxido nítrico sintases (NOS) que foram inicialmente descritas

em 1989 por vários grupos simultaneamente (Knowles et al.,1989; Mayer et al.,

1989; Müsch et al., 1989), sendo purificadas (Bredt & Synder,1990) e clonadas

(Bredt et al., 1991).

A reação química clássica de síntese de oxido nítrico ocorre a partir do

aminoácido semiessencial L-arginina que é transformado em um intermediário,

a N-hidroxi-L-arginina na presença de Ca2+ e NADPH e O2 para formação de L-

citrulina e NO (Flora Filho & Zilberstein, 2000).

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Figura 04 – Representação da síntese do óxido nítrico a partir da L-arginina.

A presença de NOS em vários organismos sugere que a via da L-

arginina/NO foi selecionada nos primórdios da escala filogenética e mostra a

importância biológica da produção de NO em animais (Campos-Perez et

al.,1999).

Várias células são capazes de produzir o NO através de hemeproteínas

da família do citocromo P-450, que são chamadas de NO sintases. As NOS são

dependentes de O2, NADPH, biopterinas e flavinas para exercer sua atividade

(Flora Filho & Zilberstein, 2000).

Até o momento foram isoladas e clonadas três isoformas de óxido nítrico

sintase:1) endotelial (eNOS), 2) induzida (iNOS) e 3) neuronal (nNOS) (Garcia

& Stein, 2006).

As isoformas eNOS e nNOS são chamadas de NOS constitutivas

(cNOS), expressas em baixos níveis e ativadas pelo aumento de Ca 2+ no

citoplasma em presença de cálcio-calmodulina (Ca 2+ - CAM), o que leva a uma

rápida produção de NO. As cNOS também são estimuladas por processos de

estresse ou ativação do receptor de endotélio vascular, por bradicinina ou

acetilcolina, pois induzem influxo de Ca 2+. O NO formado por esta enzima

difunde-se pela musculatura lisa vizinha, que aumenta os níveis de GMPc e

consequentemente ativa a proteína quinase dependente de GMPc,(PKG) e que

promove o relaxamento destas células (Barnes & Belvisi, 1993; Mayer et al.,

1998; Garcia & Stein, 2006; Bouallegue et al., 2007).

Já a iNOS é induzida quando os macrófagos são ativados por citocinas

ou outros agentes, mas não há aumento de Ca 2+ ou ativação de PKG, além do

NO poder reagir com o ânion superóxido para formar o radical peroxinítrico

(Kelm et al., 1997; Garcia & Stein, 2006).

O primeiro estudo a demostrar óxido nítrico sintases em teleósteos foi

realizado por Schober e colaboradores em 1993, utilizando diencéfalo de

Orcorhynchus mykiss.

L- arginina

NADPH

Ca 2+

N- hidroxi-L-arginina L-citrulina + NADPH

O2

NO

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Em peixes já foi demostrada a produção de NO em resposta a

lipopolissacarídeos em várias espécies (Laing et al., 1999; Mulero & Meseguer,

1998; Schoor & Plumb, 1994; Yin et al.,1997), e a presença de NOS no sistema

nervoso de Ictalurus punctatus, Carassius carassius, Salmo gairdneri. Salmo

salar, Oncorhynchus mykiss e Hoplerythrinus unitaeniatus (Huque &

Brand,1994; Hylland & Nilsson,1995; Li & Furness,1993; Ostholm et al.,1994;

Söderström et al.,1995; Staples et al.,1995).

OBJETIVOS

Investigar o papel do Hormônio Concentrador de melanina (MCH na

ativação das vias de sinalização do óxido nítrico nas células de eritroforoma do

teleósteo Carassius auratus - GEM-81, uma vez que as vias clássicas de

sinalização nestas células parecem não serem as únicas a atuar neste sistema.

E assim poder vir a estabelecer a presença dessa via de sinalização na

modulação hormonal em células pigmentares de teleósteos.

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MATERIAIS E MÉTODOS

3.1 Cultura de células de eritroforoma de Carassius auratus (GEM-81)

As células da linhagem GEM-81 foram mantidas em meio F-10 de Ham

(Cultilab), suplementado com 10% de soro fetal bovino (Nutricell), 14,3mM de

NaHCO3 e 15mM de Hepes, pH 7,4, na presença de 1% de

penicilina/estreptomicina/anfoterecina B (Sigma Chem. Co.), a 25 oC. O meio

de cultura foi trocado sob fluxo laminar (Trox modelo FLV) a cada 72 horas e as

células subcultivadas quando atingiam 80 a 90% de confluência. Para tanto

foram removidas com solução de Tripsina/EDTA e transferidas para novos

frascos.

Alíquotas celulares foram mantidas congeladas em meio de cultura

suplementada com 10% de soro fetal bovino e 10% de DMSO, em reservatório

de nitrogênio líquido. Todas as soluções aquosas foram preparadas com água

Milli-Q com condutividade abaixo de 15mΩ. Os meios de cultura e soluções

foram esterilizados por passagem em membrana Nunc de 0,22µm de

porosidade, e conservados em geladeira até o momento do uso.

3.2 Ensaios hormonais

As células (1x 106) foram semeadas em garrafas de cultura (25 cm2)

e/ou placas com 24 poços. Ao atingirem a confluência de 80 a 90 % algumas

células passaram por um tratamento prévio overnight com o meio de cultura

suplementado com 0,5% SFB e as demais foram matidas em meio

suplementado com SFB 10%, assim as células foram incubadas em MCH

(SIGMA- ALDRICH) ou α- MSH (SIGMA- ALDRICH) na concentração de 10-6M,

por períodos de tempo 5, 15, 30, 60, 180 e 360 minutos, em solução fisiológica

para teleósteos (NaCl, 7,48g; KCl, 0,2g; CaCl2 (anidro, 0,2g; 2H2O, 0,26g);

NaHCO3, 0,2g; Glicose, 1,0g para 1L), a 25oC.

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3.3 Determinação direta de nitrito

Para essa determinação, as células GEM-81 foram submetidas ao

ensaio hormonal descrito acima. Decorrido o tempo de exposição, a solução

fisiológica foi coletada e transferida para um eppendorff e devidamente

identificado e assim guardado a – 20 oC.. No momento da análise as amostras

foram descongeladas e aguardou-se até atingirem temperatura ambiente

(25oC), a mesma dos padrões utilizados na calibração do equipamento.

A concentração de Nitrito foi medida diretamente no sobrenadante das

amostras, previamente preparadas com a adição de 2% de solução ISA

(Mettler Toledo) com eletrodo específico para nitrito (NO2) (Mettler Toledo).

O eletrodo foi conectado a detector que analisa o íons e expressam sua

concentração em milivolts (mV) (JENCO – 6230 N ),os valores são anotados e

depois convertido em concentração mM após feita uma curva padrão de nitrito

com os padrões de concentrações conhecidas. As diluições dos padrões foram

feitas no dia da medição como indicado pelo fabricante, a partir de uma solução

estoque de 1 M de nitrito de sódio (NaNO2) (LABSYNTH).

As amostras (196 µl) foram transferidas para um eppendorff adicionou-

se 4 µl de ISA, sob agitação antes de aplicar na célula de fluxo do aparelho

para efetuar a leitura. Após a aplicação da amostra, o resultado em mV dado

pelo aparelho é anotado e convertido a mM .

3.4 Avaliação da expressão de Óxido Nitrico Sintase (NOS) por Western

Blot:

Para a realização do imunoblot, as células foram dissolvidas com

tampão RIPA (1% Triton X-100, 0,5% sódio deoxicolato, 0,1 % dodecil sulfato

de sódio (SDS), 150 mM NaCl, 50 mM Tris, pH 7,4). A concentração de

proteína foi dosada utilizando-se o método de Bradford e então ajustada para

30 µg/µl. As proteínas foram separadas em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) a

8% e transferidas para uma membrana de nitrocelulose (Protran). A membrana

foi incubada em solução bloqueadora (1% BSA, 5% leite em pó) por 1 h e 30

min em temperatura ambiente. A membrana foi então novamente incubada por

18 h na mesma solução contendo os respectivos anticorpos primários: contra

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iNOS (NOS II – H-174 – rabbit Santa Cruz Biotechnology) e contra α-tubulina

para normalização (T6199 - mouse polyclonal Sigma), sob agitação e

refrigeração. Após esta incubação, lavaram-se as membranas com TBS-T

(150mM NaCl, 10mM Tris, água Milliq, 0,05% Tween 20Q ) três vezes, por 10

min e procedeu-se à incubação com o anticorpos secundários contra iNOS

(IRDye 800nm – Licor 926-32211) e contra α-tubulina (Alexa-Fluor 680nm –

donkey – INVITROGEN Molecular Probes – A10038) por 1h. Após o tempo

com anticorpo secundário, as membranas foram lavadas três vezes, por 10 min

com TBS-T, em seguida fizemos a detecção das bandas por

quimiluminescência (Pierce, Rockford,IL,USA). A revelação dos filmes foi feita

com as membranas colocadas no cassete e o filme de tamanho adequado por

cerca de 1 minuto, Em seguida, o filme era colocado no liquido revelador por 5

minutos e depois transferido para o recipiente com água Mili-Q, agitando de

vez em quando. Após retirar o filme da água, este foi transferido para o

recipiente com o liquido fixador e aguardou-se 10 minutos, sob leve agitação,

seguindo-se lavagem em água corrente e secagem.

Os filmes com as bandas foram quantificados por densitometria optica

usando um sistema de análise de imagens (Imaging Research Inc., Brock

University, Canadá, modelo M4/SK/ALU). Os valores foram corrigidos através

da divisão do valor da densidade das bandas de proteína de estudo pelo valor

da banda obtida utilizando-se α- tubulina.

3.5 Análise Estatística

Os dados estão expressos como média +/- erro padrão da média (EPM)

e foram submetidos à análise estatística. Para comparações múltiplas foi

aplicada a análise de variância e, uma vez detectada diferença significativa, foi

aplicado o teste de Dunnett’s. Essas análises foram realizadas pelo programa

GraphPad prism 4 e o nível de significância para rejeição da hipótese de

nulidade foi fixado em 5% (p<0,05).

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RESULTADOS

I- Identificação da expressão da proteína das isoformas de Óxido

Nítrico Sintase (NOS) expressa nas células de eritroforoma de

Carassius auratus – GEM -81.

Inicialmente, determinamos qual das três isoformas da NO sintases seriam

expressas nas células em estudo, eritroforoma de Carassius auratus – GEM-

81, utilizando os anticorpos adequados para cada isofoma (nNOS, iNOS e

eNOS). Conforme podemos observar na Figura 05, somente na forma induzível

de NOS (iNOS) ocorreu a marcação da expressão da enzima,nas outras

isoformas não ocorreu marcação. Um dado não apresentado é que em células

de melanoma humano (SK-MEL 23) também não há marcação de iNOS.

Figura 05 - Identificação da expressão proteica das isoformas de NO sintases em células GEM-

81. A marcação ocorreu proximo ao peso de aproximadamente 130 Kda, sugerindo assim a

expressao de iNOS em células de eritroforoma. A α- tubulina foi utilizada como normalizador e

teve sua marcação em aproximadamente 55 Kda .

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II - Produção de Nitrito

1. Determinação da expressão do iNOS em resposta ao tratamento com

hormônio estimulador de melanócitos (α- MSH) na concentração de 10-6 M

por tempos crescentes (60, 180 e 360 min / 1,3 e 6h) .

Podemos observar na Figura 06 que, decorrido o tempo de tratamento, não

houve diferença significativa (p>0,05 ) na expressão de iNOS nas células

submetidas ao tratamento de α- MSH.

Figura 06 – Expressão do nível da proteína Óxido Nitrico Sintase induzivel i(NOS) em células de eritroforoma de Carassius auratus – GEM – 81 submetidas ao tratamento de com hormônio estimulador de melanócitos (α- MSH) na concentração de 10

-6 M por tempos crescentes (1,3 e

6h) em solução fisiólogica.

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2. Determinação da expressão do iNOS em resposta ao tratamento com

hormônio concentrador de melanina (MCH) na concentração de 10-6 M

por tempos crescentes (60, 180 e 360 min/ 1, 3 e 6h).

Analisando-se a Figura 07, observa-se um aumento gradativo na

expressão da proteína de iNOS após feito o tratamento prévio das células com

meio de cultura HAM-F10 suplementado com 1% de antibiótico e 0,5% Soro

Fetal Bovino (SFB) overnight, as quais foram submetidas ao tratamento com

MCH [10-6 M]. Por outro nas células que foram mantidas em meio de cultura

suplementado com 10% SFB, antes do tratamento hormonal, esse aumento

não é evidenciado (Figura - 08).

Figura 07 - Expressão do nível da proteína Óxido Nitrico Sintase induzivel i(NOS) em células de eritroforoma de Carassius auratus – GEM – 81 submetidas ao tratamento de com hormônio concentrador de melanina (MCH) na concentração de 10

-6 M por tempos crescentes (1,3 e 6h )

em solução fisiólogica, após tratamento previo com meio de cultura contendo 0,5% de Soro Fetal Bovino (SFB).

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Figura - 08 - Expressão do nível da proteína Óxido Nitrico Sintase induzivel i(NOS) em células de eritroforoma de Carassius auratus – GEM – 81 submetidas ao tratamento com hormônio concentrador de melanina (MCH) na concentração de 10

-6 M por tempos crescentes (1,3 e 6h)

em solução fisiólogica, com meio de cultura contendo 10% de Soro Fetal Bovino (SFB).

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3. Determinação da concentração de nitrito produzido após tratamento com

hormônio estimulador de melanócitos (α-MSH) na concentração de 10-6 M

por tempos crescentes (60, 180 e 360 min) utilizando a técnica de medida

por eletrodo especifico para nitrito.

Utilizando a técnica de determinação indireta da concentrção de óxido

nitrico através de dosagem da produçao de nitrito por leitura em eletrodo

especifico para íon, podemos observar na Figura 09, que não há diferença

significativa na porcentagem de produção de nitrito após o tratamento com α-

MSH. Os dados são expressos como média da porcentagem de produçãode

nitrito +/- SEM (n=3).

Figura 09- Porcentagem da resposta e produção de nitrito ,em células de eritroforoma de Carassius auratus – GEM- 81, submetidas ao tratamento com hormônio estimulador de melanócito (α- MSH) por tempos crescentes (60, 180 e 360 min) em solução fisiológica.

4. Determinação da concentração de nitrito produzido após tratamento com

hormônio concentrador de melanina (MCH) na concentração de 10-6 M por

tempos crescentes (5,15 e 30 min) utilizando a técnica de medida por

eletrodo especifico.

Utilizando a técnica de determinação indireta da concentrção de óxido

nitrico através de dosagem da produçao de nitrito por leitura em eletrodo

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especifico para íon, podemos observar nas Figura 10, 11 e 12, que não houve

diferença significativa na porcentagem de produção de nitrito após o tratamento

com o hormônio concentrafor de melanina (MCH), com 0,5% SFB ou 10% de

SFB. Os dados são expressos como média da porcentagem de produçãode

nitrito +/- SEM (n=3-18).

Figura 10- Porcentagem da resposta e produção de nitrito, em células de eritroforoma de Carassius auratus – GEM- 81, submetidas ao tratamento com hormônio concentrador de melanina (MCH) por tempos crescentes (5, 15 e 30 min) em solução fisiólogica, após tratamento prévio com meio de cultura contendo 0,5% de Soro Fetal Bovino (SFB).

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Figura 11- Porcentagem da resposta e produção de nitrito, em células de eritroforoma de Carassius auratus – GEM- 81, submetidas ao tratamento com hormônio concentrador de melanina (MCH) por tempos crescentes (60, 180 e 360 min) em solução fisiológica, após tratamento prévio com meio de cultura contendo 0,5% de Soro Fetal Bovino (SFB).

Figura 12 - Porcentagem da resposta e produção de nitrito, em células de eritroforoma de Carassius auratus – GEM- 81, submetidas ao tratamento com hormônio concentrador de melanina (MCH) por tempos crescentes (60, 180 e 360 min) com meio de cultura contendo 10% de Soro Fetal Bovino (SFB).

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DISCUSSÃO

O oxido nítrico é uma molécula muito investigada tanto por seu papel

fisiológico nos organismos quanto pelas suas propriedades tóxicas como

poluente atmosférico. Nos últimos anos tem sido objeto de diversas pesquisas

e ainda assim algumas de suas funções continuam controversas.

Desde a década de 80, quando descoberto (Furchgott & Zawadzki,

1980), iniciaram-se as pesquisas das funções que poderia ter, e hoje sabe se

que para sua síntese é necessária a oxidação da L-arginina pelas enzimas

oxido nítrico-sintases (NOS) e que alguns animais expressam as 3 isoformas

existentes. Dessas enzimas temos duas constitutivas e dependentes de cálcio,

nNOS e eNOS, e uma forma induzível, iNOS, que não é dependente de cálcio

e sim induzida por citocinas e lipopolissacarídeos em diversos tecidos. O NO

pode ser produzido em grandes quantidades podendo atuar em parasitas e

células tumorais (Cerqueira & Yoshida, 2002).

Na literatura é descrito a ocorrência da expressão das três isoformas

conhecidas de NOS em mamíferos (Knowles & Moncada, 1994). No entanto,

no nosso estudo observamos somente a detecção da expressão proteica da

enzima iNOS em células de eritroforoma de Carassius auratus (GEM-81),

embora tenhamos analisados as três isoformas da enzima. A expressão de

iNOS já havia sido documentada em (Carassius auratus), mas somente em

macrófagos (Laing et al., 1996).

A expressão de NOS já havia sido descrita em leucócitos dos rins

cefálicos de Ictalurus punctatus, por injeção intraperitoneal com Edwardsiella

ictaluri (Schoor & Plumb, 1994). Mas a descrição de iNOS em teleósteos

ocorreu primeiro em Carassius auratus, com o sequenciamento parcial da

enzima em cultura de macrófagos (Laing et al., 1996). Os estudos com I.

punctatus e C. auratus confirmaram que no metabolismo de peixes a síntese

de NO é dependente de arginina, ao utilizarem seus análogos (Schoor &

Plumb, 1994; Neumann et al., 1995).

Sabe – se que a iNOS não é expressa naturalmente sendo induzida nos

macrófagos e outras células por lipopolissacarídeos bacterianos e/ou citocinas

(Stuehr et al, 1991) e muitas vezes a produção de NO por iNOS está envolvida

em processos patológicos (Flora Filho et al., 2000).

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Vários autores consideram que qualquer célula do organismo tem a

capacidade de produzir iNOS sob estímulos apropriados (Flora Filho et al,

2000), talvez por esse motivo explica-se a expressão de somente essa

isoforma de NOS nessas células. No entanto alguns estudos demostraram a

atividade e expressão do gene de iNOS em fagócitos, incluindo granulócitos

heterofílicos, neutrófilos, além dos macrófagos (Barroso et al., 2000; Saeij et

al., 2000).

Pode-se notar que a síntese proteica foi aumentada nos tempos

maiores, após o tratamento hormonal com MCH. Resultados foram mais

evidentes quando as células de eritroforoma foram previamente incubadas em

meio de cultura, suplementado com uma menor porcentagem de soro fetal

bovino (SFB) - 0,5%, em comparação às células que permaneceram com o

meio de cultura com a porcentagem de SFB - 10% durante todo o experimento.

Em comparação, a aferição da produção de nitritos pelas células em eletrodo

especifico mostra um aumento da produção de nitrito bem discreto com os

tempos de 180 e 360 minutos com o meio de cultura suplementado apenas

com 0,5% SFB..

O SFB é uma complexa mistura de diferentes substancias,

possivelmente contendo vários pequenos peptídeos, substratos energéticos e

vitaminas (Takahashi & First, 1992), presença de fatores de crescimento e

aminoácidos (Keskintepe et al., 1995), proteínas e citrato (Keskintepe et al.,

1995) e hormônios esteroides (Mingoti et al., 1995). Assim essas substâncias

do SFB podem, de alguma forma, alterar/mascarar os eventuais efeitos do

hormônio, podendo ou não ativar alguma via de sinalização. Assim, a retirada

completa do SFB antes do tratamento hormonal poderia mostrar respostas

mais robustas em relação aos dados obtidos com 0,5%.

Laing e colaboradores (1996) demostraram que a expressão de iNOS

era aumentada quando os macrófagos de Carassius auratus eram estimuladas

por lipopolissacarídeos sugerindo assim que essa enzima teria um papel

funcional pelo menos nessas células. Mas até o momento não havia registros

na literatura que o hormônio concentrador de melanócitos poderiam ativar as

vias de sinalização responsáveis pela produção de NO através da síntese

proteica de iNOS nessas células.

Os maiores picos de expressão de iNOS e concentração de nitrito foram

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observadas nos tempos maiores 180 e 360 minutos. Na literatura há registros

que a indução de síntese de iNOS por endotoxinas bacterianas leva de duas a

quatro horas após a exposição ao agente e sua atividade persiste por mais de

24 horas (Cerqueira & Yoshida, 2002).

A detecção de iNOS em peixes por anticorpos específicos para ratos

evidencia uma alta conservação durante a evolução da estrutura molecular e

da produção do NO pelos organismos. Laing e colaboradores (1996) já haviam

descrito que a iNOS detectada em macrófagos de Carassius auratus

apresentava uma homologia com as sequências de aminoácidos da oxido

nítrico sintase de mamífero e uma grande similaridade na sequência de

nucleotídeos e aminoácidos da iNOS de humanos (65% / 75%), com truta (73

% / 85%), camundongo (62% / 75%) e rato (61% / 73%) respectivamente.

O óxido nítrico apresenta uma função importante no processo de

sinalização intracelular, pela ativação de guanilil ciclase solúvel, e essa enzima

promoveria a formação de monofosfato de guanosina cíclico (Moncada &

Higgs, 1991). Nilsson e colaboradores (2000) utilizando Xenopus laevis

demonstraram que a agregação de grânulos de pigmentos de melanossomos é

dependente de NO e que sua privação leva à dispersão. Hayashi & Fuji (2001)

utilizando cromatóforos dos teleósteos Zacco temminckii e Kryptopterus

bicirrhis, sugeriram um possível envolvimento do NO no controle de mobilidade

de pigmento em cromatóforos. Possivelmente em teleósteos o NO dispersaria

os pigmentos via ativação de guanilil ciclase solúvel levando a um aumento dos

níveis citosólicos de GMPc (Hayashi & Fujii ,2001).

Nossos dados não mostram a atuação α-MSH na produção de nitrito e

síntese proteica de iNOS nas células de eritrofoma.(GEM-81), Entretanto, na

literatura há alguns relatos da ação desse hormônio por essa via Em

macrófagos de murinos o α-MSH age inibindo a produção de NO que havia

sido induzida por LPS e Interferon gama. Nesse estudo o α-MSH aumentou os

níveis de AMPc nos macrófagos, como observado pela ativação de receptores

MCR1 de α-MSH em outros tipos celulares. A estimulação em MC1R pode

modular a inflamação inibindo a produção de NO, sugerindo assim que o α-

MSH seja um fator autócrino em macrófagos e que modularia a inflamação por

se contrapor aos efeitos de citocinas pro-inflamatórias .(Star et al., 1995).

O envolvimento de NO na melanogênese também foi investigado e

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Romero-Graillet e colaboradores (1997) observaram que esta ação seria

decorrente do estímulo a sua síntese em queratinócitos irradiados. Tsamali e

colaboradores (2001) também observaram que o α-MSH aumenta a produção

de NO induzida pela radiação ultravioleta em células de melanoma B16 e

melanócitos humanos Entretanto, o mecanismo de ação do NO na síntese de

melanina não foi ainda elucidado. Entretanto, neste mesmo artigo, os autores

observaram que o α-MSH inibe a produção de NO induzida pela ação de LPS,

sendo portanto antagônicos.

O MCH em teleósteos media a agregação pigmentar em cromatóforos

de teleósteos em que foram identificados dois receptores: MCHR-1 e MCHR-2

(Logan et al., 2003; Takahashi et al., 2007), havendo a possibilidade de que

esses receptores ativem proteínas G diferentes,.

Evidências experimentais sugerem a existência de duas vias de

sinalização de MCH em cromatóforos de teleósteos. Na primeira, há redução

de AMPc, portanto o receptor seria ligado à proteína G1, observado em

Chrysiptera cyanea (Oshima et al., 1986), Labrus ossifagus (Svensson et al.,

1991), Anguilla anguilla (Cardinaud et al., 2004) e em Danio rerio (Logan et al.,

2006). Enquanto a segunda seria pelo ativação da proteína Gq, ativando

fosfolipase C, gerando IP3 e diacilglicerol, elevando os níveis intracelulares de

Ca2+ e ativando PKC dependente de Ca2+/calmodulina, observadas em

Synbranchus marmoratus (Abrão et al., 1991). Mas também é possível que

ambas as vias sejam ativadas em uma mesma célula pigmentar, como

sugeriram Nery e Castrucci (1997), o que ainda não foi investigado,

As vias de sinalização de MCH em GEM-81 foram estudas por Isoldi e

colaboradores (2004), e seus dados sugerem que PKC β1 e o cálcio estejam

envolvidos nas respostas de MCH em células GEM-81. E que MCH exerça

seus efeitos nessas células através da ativação de fosfolipase C, PKC β1e

Ca2+/calmodulina dependente de PKC. Anteriormente Isoldi e colaboradores

(2003) haviam mostrado que células de GEM-81 expressam as isoformas :β1, γ

e δ de PKC, sendo a β1 responsável pela ativação da cascata de MCH .

Embora na literatura não existam registros da participação do MCH na

produção de NO, nossos dados sugerem que o MCH, além das vias

conhecidas acima mencionadas, poderia atuar pela via do óxido nítrico. Em

contraste, não observamos a participação do α-MSH na indução à produção de

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NO em nosso modelo experimental, em que pesem dados da literatura,

especialmente em células de melanoma e melanócitos que indicam a ativação

ou inibição dessa via pelo α-MSH.

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32

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Abrão, M.S., Castrucci, A.M.L., Hadley, M.E. Hruby, V.J. 1991 Protein-kinase C

mediates MCH signal transduction in teleost, Synbranchus marmoratus,

melanocytes. Pigment Cell Res., 4:66-70.

An S., Cutler G., Zhao J.J., Huang S.G., Tian H., Li W., Liang L., Rich M.,

Bakleh A., Du J., Chen J.L., Dai K. 2001 Identification and

characterization of a melanin-concentrating hormone receptor. Proc Natl

Acad Sci U S A. 98(13):7576-7581.

Audinot, V., Beauverger, P., Lakaye, C., Suply, T., Rodriguez, M., Ouvry, C.,

Lamamy, V., Imbert, J., Rique, H., Nahon, J.L., Galizzi, J.P., Canet, E.,

Levens,N., Fauchere,J.L., Boutin, J.A. 2001 Structure-activity relationship

studies of melanin-concentrating hormone (MCH)-related peptide ligands

at SLC-1, the human MCH receptor. J Biol Chem. 276(17): 13554-13562.

Baker, B.I. 1988 Melanin concentrating hormone. In: The Melanotropic

Peptides, vol. II, ed. M.E..Hadley CRC Press, Washington, 159-174.

Baker, B.I. 1991 Melanin concentrating hormone: a general vertebrate

neuropeptide. Int. Rev. Citol. 126: 1-47.

Baker, B.I., Ball, J. 1975 Evidence for a dual pituitary control of teleost

melanophores. Gen. Comp. Endocrinol. 25: 147-152.

Baker, B. I., Rance, T.A. 1983 Further observations on the distribution and

properties of teleost melanin concentrating hormone. Gen. Comp.

Endocrinol. 50: 423-431.

Barber, L.D., Baker, B.I., Penny, J.C., Eberle, A.N. 1987 Melanin concentrating

hormone inhibits the release of 𝛼MSH from teleost pituitary glands. Gen

Comp. Endocrinol.,65: 79-86.

Barnes P.J., Belvisi M.G., 1993 Nitric oxide and lung disease. Thorax 48:1034-

1043.

Barroso, J.B., Carreras, A. Esteban,F.J.,Peinado, M.A., Lara, E.,Valderrama, R.,

Jimenez, A., Rodrigo,J., Lupianez, J.A., 2000 Molecular and kinetic

characterization and cell type location of inducible nitric oxide synthase in

fish. Am J Physiol Regulatory Integrative Comp Physiol 279: R650–R656.

Page 33: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

33

Bird,D.J., Potter, I.C., Sower, S.A., Baker, B. I.2001 The distribution of melanin-

concentrating hormone in the lamprey brain. Gen. Comp. Endocrinol.

121(3): 232-241.

Bittencourt, J.C., Presse, F, Arias,C., Peto, C., Vaughan, J., Nahon, J. L., Vale,

W., Sawchenko, P. E. 1992 The melanin-concentrating hormone system

of the rat brain: an immuno- and hybridization histochemical

characterization, J. Comp. Neurol. 319: 218–245.

Bluet-Pajot, M. T., Presse, F., Voko, Z., Hoeger, C., Mounier, F., Epelbaum, J.,

Nahon, J.L. 1995 Neuropeptide-E-I antagonizes the action of melanin-

concentrating hormone on stress-induced release of adrenocorticotropin

in the rat. J. Neuroendocrinol.7(4): 297-303.

Bouallegue, A, Bou Daou, G., Srivastava, A.K., 2007 Nitric oxide attenuates

endothelin-1-induced activation of ERK1/2, PKB, and Pyk2 in vascular

smooth muscle cells by a cGMP-dependent pathway. Am J Physiol Heart

Circ Physiol 293: H2072–H2079.

Bredt, D.S., Synder, S.H. 1990 Isolation of nitric synthetase, a calmodulin-

requiring enzyme.. Proc. Natl. Acad. Sci. 87: 682-685.

Bredt, D.S., Hwang P.M., Glatt, C.G., Lowenstein, C., Reed, R.R., Synder, S.H.

1991 Cloned and expressed nitric oxide synthase structurally resembles

cytochrome P-450 redutase. Nature 351: 714- 718.

Burgaud, J.L., Poosti, R., Fehrentz, J.A., Martinez, J., Nahon, J.L. 1997

Melanin-concentrating hormone binding sites in human SVK14

keratinocytes. Biochem Biophys Res Commun. 241(3): 622-629.

Campos-Perez, J.J.; Ward, M.; Grabowski, P.S.; Ellis, A.E.; Secombes, C.J.,

2000 The gills are an important site of iNOS expression in rainbow trout

Oncorhynchus mykiss after challenge with the Gram-positive pathogen

Renibacterium salmoninarum.Immunology 99: 153-161.

Castrucci, A.M.L., Hadley, M.E., Wilkes, B.C., Zechel, C., Hruby, V.J., 1987

Melanin concentrating hormone exhibits both MSH and MCH activities on

individual melanophores. Life Sci., 49: 1845-1851.

Cardinaud, B., Darre-Toulemonde, F., Duhault,J., Boutin,J.A., Nahon, J.L. 2004

Comparative analysis of melanin-concentrating hormone structure and

activity in fishes and mammals. Peptides. 25(10):1623-1632.

Cerqueira, N.F., Yoshida, W.B. 2002. Óxido Nítrico. Acta Cirúrgica

Page 34: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

34

Brasileira17(6): 417-423.

Chambers, J., Ames, R. S., Bergsma, D., Muir, A., Fitzgerald, L. R., Hervieu, G.,

Dytko, G. M., Foley, J. J., Martin, J., Liu, W. S., Park, J., Ellis, C.,

Ganguly, S., Konchar, S., Cluderay, J., Leslie, R., Wilson, S. Sarau, H. M.

1999 Melanin-concentrating hormone is the cognate ligand for the

orphan G-protein-coupled receptor SLC-1. Nature 400(6741): 261-265.

Colasanti, M., Lauro, G.M., Venturini, G.1994 NO in hydra feeding response.

Nature 374: 505.

Cotta-Grand, N., Rovere, C., Guyon, A., Cervantes, A., Brau, F., Nahon, J.E.

2009 Melanin-concentrating hormone induces neurite outgrowth in

human neuroblastoma SH-SY5Y cells through p53 and MAPKinase

signaling pathways. Peptides 30: 2014–2024.

D´Alessio, G., Di Donato, A., Jaffé, K, Maldonado, H., Zabala N. A. 1982

Arginine and memory consolidation in Praying mantis. J. Comp. Physiol

147: 231-235.

deOliveira, A.R., Visconti, M.A. Castrucci, A.M.L. 1996 Cellular signaling in

vertebrate pigment cells. Braz. J. Med. Biol. Res. 29: 1743-1749.

Drozdz, R., Eberle, A.N. 1995 Synthesis and iodination of human (Phe13, Tir19)

melanin-concentrating hormone for radioreceptor assay. J Pept Sci. 1(1):

58-65.

Eipper B.A., Mains, R. E. 1980 Structure and biosynthesis of the pro-

adrenocorticotropin/endorphin and related peptides. Endocrinol.

Rev.1(1): 1-27.

Enami, M. 1955 Melanophore-concentrating hormone [MCH] of possible

hypothalamic origin in catfish Parasilurus. Science 121: 36-37.

Evans, N.A., Groarke, D.A., Warrack, J., Greenwood, C.J., Dodgson, K.,

Milligan, G., Wilson, S. 2001 Visualizing differences in ligand-induced

beta-arrestin-GFP interactions and trafficking between three recently

characterized G protein-coupled receptors. J Neurochem. 77(2): 476-85.

Flora Filho, R., Zilberstein, B. 2000 Óxido nítrico: o simples mensageiro

percorrendo a complexidade. Metabolismo, síntese e funções. Rev. Ass.

Med. Brasil 46: 265-271.

Fujii, R. 2000 The regulation of motile activity in fish chromatophores. Pigment

Cell Research 13: 300-319.

Page 35: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

35

Furchgott, R.F., Zawadzki, J.V. 1980 The obligatory role of endothelial cells in

the relaxation of arterial smooth muscle by acetylcholine. Nature, 288:

373-376.

Garcia, X., Stein, F. 2006 Nitric Oxide. Semin Pediatr Infect Dis 17:55-57.

Gether, U. 2000 Uncovering molecular mechanisms involved in activation of G

protein-coupled receptors. Endocrinol Rev 21:90-113.

Gonzalez, M. I., Baker, B. I., Hole, B. I.; Wilson, C. A. 1998 Behavioral effects of

neuropeptide E-I (NEI) in the female rat: interactions with α-MSH, MCH

and dopamine. Peptides 19: 1007-1016.

Goodman, O.B. Jr, Krupnick, J.G., Santini, F., Gurevich, V.V., Penn, R.B.,

Gagnon, A.W., Keen, J.H., Benovic, J.L. 1996 Beta-arrestin acts as a

clathrin adaptor in endocytosis of the beta2-adrenergic receptor Nature

383(6599):447-50.

Griffond B, Baker B.I. 2002 Cell and molecular cell biology of melanin-

concentrating hormone. Int Rev Cytol. 213: 233-77.

Hadley, M.E., Zechel, C., Wilkes, B.C., Castrucci, A.M.L., Visconti, M.A., Pozo-

Alonso, M., Hruby, V.J. 1987 Differential structural requirements for MSH

and MCH activities of melanin concentrating hormone. Life Sci., 40:

1139-1145.

Hayashi H., Fujii R. 2001 Possible involvement of nitric oxide in signaling

pigment dispersion in teleostean melanophores. Zool. Sci. 18: 1207-

1215.

Hausdorff ,W.P., Hantowich, M., O'Dowd, B.F., Caron, M.G., Lefkowitz, R.J.

1990 A mutation of the beta 2-adrenergic receptor impairs agonist

activation of adenylyl cyclase without affecting high affinity agonist

binding. Distinct molecular determinants of the receptor are involved in

physical coupling to and functional activation of Gs. J Biol Chem. 265(3):

1388-93.

Hawes, B.E., Kil, E., Green, B., O'Neill, K., Fried, S., Graziano, M.P. 2000 The

melanin-concentrating hormone receptor couples to multiple G proteins

to activate diverse intracellular signaling pathways. Endocrinology

141(12):4524-32.

Hibbs, J.B., Taintor, R.R., Vavrin, Z. 1987 Macrophage cytotoxicity: role for L-

arginine deiminase and imino nitrogen oxidation to nitrite. Science 235:

Page 36: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

36

473-476.

Hill, J., Duckworth, M., Murdock, P., Rennie, G., Sabido-David, C., Ames, R.S.,

Szekeres, P., Wilson, S., Bergma, D.J., Gloger, I.S., Levy, D.S.,

Chambers, J.K., Muir, A.I. 2001 Molecular cloning and functional

characterization of MCH2, a novel human MCH receptor. J Biol Chem.

276(23):20125-129.

Hylland, P.; Nilsson. G.E., 1995 Evidence that acetylcholine mediates increased

cerebral blood flow velocity in crucian carp through a nitric oxide-

dependent mechanism. J. Cerebral Blood Flow Metab.15:519-524.

Hogben L, Slome D. 1931 The pigmentary effector system:VI, The dual

character of endocrine co-ordination in amphibian colour change. Proc R

Soc B 108:10-53.

Hogben L., Slome D. 1936 The pigmentary effector system VIII, The dual

receptive mechanism of amphibian background response. Proc R Soc B

120: 158-173.

Hoogduijn, M.J., Ancans, J., Suzuki, I., Estdale, S., Thody, A.J. 2002 Melanin-

concentrating hormone and its receptor are expressed and functional in

human skin. Biochem Biophys Res Commun. 296(3):698-701.

Huque, T., Brand, J. G. 1994 Nitric oxide synthase activity of the taste organ of

the channel catfish, Ictalurus punctatus. Comp. Biochem. PhysioL

108(4): 481-486.

Imai, K. 1958 Extraction of melanophore concentrating hormone (MCH) from

the pituitary of fishes. Endocrinol. Japon. 5, 34-48.

Isoldi, M.C., Matioli, S.R., Castrucci, A.M.L., Lima, L.H.R.G., Visconti, M.A.,

Rebouças N.A. 2003 Identification of protein kinase C (PKC) isoforms in

teleostean, amphibian and avian pigment cells. Pigment Cell Res.

16:639-643.

Isoldi, M.C., Benabou, M.H., Schumacher, R.I., Gois, C.C., Scarparo, A.C.,

Rebouças, N.A., Visconti, M.A. 2004 Mechanisms of action of melanin-

concentrating hormone in the teleost fish erythrophoroma cell line (GEM-

81). Gen Comp. Endocrinol. 136(2): 270-275.

Kawauchi, H., Kawazoe, I., Tsubokawa, M., Kishida, M., Baker, B.I. 1983

Characterization of melanin-concentrating hormone in chum salmon

pituitaries. Nature 305:321-323.

Page 37: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

37

Kawauchi, H., Baker, B.I. 2004 Melanin-concentrating hormone signaling

systems in fish. Peptides. 25(10): 1577-1584.

Kelm, M., Dahmann, R., Wink, D., Feelisch, M. 1997 The nitric oxide/superoxide

assay. Insights into the biological chemistry of the NO/O2 interaction. J

Biol Chem 272: 9922–9932.

Keskintepe,L., Brackett, B. G. 1996 In vitro developmental competence of in

vitro maturedbovine oocytes fertilized and cultured in completely defined

media. Biol. Reprod. 55: 333-339.

Kokkotou, E., Mastaitis, J.W., Qu, D., Hoersch, D., Slieker, L., Bonter, K., Tritos,

N.A. and Maratos-Flier, E. 2000 Characterization of [Phe(13), Tyr(19)]-

MCH analog binding activity to the MCH receptor. Neuropeptides. 34(3-

4):240-247.

Kokkotou, E.G., Tritos, N.A., Mastaitis, J.W., Slieker, L.and Maratos-Flier E.

2001 Melanin-concentrating hormone receptor is a target of leptin action

in the mouse brain. Endocrinology 142(2): 680-686.

Kolakowski, L.F. Jr, Jung, B.P., Nguyen, T., Johnson, M.P., Lynch, K.R., Cheng,

R., Heng, H.H., George, S.R., O'Dowd, B.F. 1996 Characterization of a

human gene related to genes encoding somatostatin receptors. FEBS

Lett. 398(2-3):253-258.

Knowles, R.G., Moncada, S. 1994 Nitric oxide synthases in mammals. Biochem

J. 298: 249-258.

Knowles, R.G., Palacios, M., Plamer, R.M., Moncada S. 1989 Formation of de

nitric oxide from L-arginine in the central nervous system: a transduction

mechanism for stimulation of the soluble guanylate cyclase. Proc. Natl.

Acad. Sci. 86: 5159-5162.

Laing, K. J.; Grabowski, P. S.; Belosevic, M., Secombes C.J. 1996 A partial

sequence for nitric oxide synthase from goldfish (Carrassius auratus).

Immune Cell Biol 74(4): 374-379.

Laing, K.J; Hardie, L.J, Aartsen, W. ,Grabowski, P.S 1999 Expression of an

inducible nitric oxide synthase gene in rainbow trout Oncorhynchus

mykiss. Devl Comp Immunol. 23:71-85.

Lakaye, B., Minet, A., Zorzi, W., Grisar T. 1998 Cloning of the rat brain cDNA

encoding for the SLC-1 G protein-coupled receptor reveals the presence

of an intron in the gene. Biochim Biophys Acta. 1401(2):216-20.

Page 38: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

38

Lefkowitz, R.J. Whalen, E.J. 2004 Beta-arrestins: traffic cops of cell signaling.

Curr. Opin. Cell Biol. 16: 162-168.

Lembo, P.M., Grazzini, E., Cão, J., Hubatsch, D.A., Pelletier, M., Hoffert, C., St-

Onge, S., Pou, C., Labrecque, J., Groblewski, T.,O´Donnell, D., Payza,

K., Ahmad, S., Walker, P. 1999 The receptor for the orexigenic peptide

melanin-concentrating hormone is a G-protein-coupled receptor. Nat Cell

Biol. 1:267-271

Li Z.S., Furness J.B.1993 Nitric oxide synthase in the enteric nervous system of

the rainbow trout, Salmo gairdneri. Arch Histol Cytol.56(2):185-193.

Logan, D.W., Bryson-Richardson, R.J., Taylor, M.S., Currie, P., Jackson, I.J.

2003 Sequence characterization of teleost fish melanocortin receptors.

Ann N Y Acad Sci. 994: 319-30.

Logan, D.W., Bryson-Richardson, R.J., Pagan, K.E., Taylor, M.S., Currie, P.D.

Jackson, I.J. 2003 The structure and evolution of the melanocortin and

MCH receptors in fish and mammals. Genomics. 81(2): 184-91.

Ludwig, D.S., Mountjoy, K.G., Tatro, J.B., Gillette, J.A., Frederich, R.C., Flier,

J.S. Maratos-Flier, E. 1998 Melanin-concentrating hormone: a functional

melanocortin antagonist in the hypothalamus. Am. J. Physiol. Endocrinol

Metabol., 4:E627-E633.

Luttrell, L.M., Ferguson, S.S., Daaka, Y., Miller, W.E., Maudsley, S., Della

Rocca, G.J., Lin, F., Kawakatsu, H., Owada, K., Luttrell, D.K., Caron,

M.G., Lefkowitz, R.J. 1999 β-Arrestin-dependent formation of α2

adrenergic receptor-Src protein kinase complexes. Science 283: 655-

661.

Marletta, M.A., Yoon, P.S., Iyengar, R., Leaf, C.D., Wishnok, J.S..1988

Macrophage oxidation of L-arginine to nitrite and nitrate: nitric oxide is an

intermediate. Biochemistry. 27(24):8706-11.

Martinez, A., Riveiros-Moreno, V., Polal, J.M., Moncada S.k Sesma P. 1994

Nitric Oxide (NO) synthase immunoreactivity in the starfish Marthasterias

glacialis. Cell Tissue Res 275: 599-603.

Mayer, B., Pfeiffer, S., Schrammel, A., Koesling, D., Schmidt, K., Brunner, F.

1998 A new pathway of nitric oxide/cyclic GMP signaling involving S-

nitrosoglutathione. J Biol Chem 273: 3264–3270.

Mayer, B., Schmdt, K., Bohme, E. 1989 Biosynthesis of endothelium-derived

Page 39: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

39

relaxing factor: a cytosolic enzyme in porcine aortic endothelial cells Ca

2+ dependently converts L-arginine into an activation of soluble guanyly

ciclase. Biochem. Biophy. Res. Commun. 164(2): 678-685

McMullin BB, Chittock DR, Roscoe DL,Garcha H,Wang L,Miller CC. 2005 The

antimicrobial effect of nitric oxide on the bacteria that cause nosocomial

pneumonia in mechanically ventilated patients in the intensive care unit.

Resp. Care 50: 1451-1456.

Mingoti, G.Z., Garcia, J.M., Rosa-e-Silva, A.A. 1995 The effect of serum on in

vitro maturation, in vitro fertilization and steroidogenesis of bovine

oocytes co-cultured with granulosa cells. Braz J Med Biol Res. 28(2):213-

217.

Mollace, V., Salvemini, D. Anggard, E., Vane, J. 1991 Nitric oxide from vascular

smooth muscle cells: regulation of platelet reactivity and smooth muscle

cell guanylate cyclase. Br J Pharmacol. 104:633-863.

Moncada, S., Higgs, E.A. 1991 Endogenous nitric oxide: physiology, pathology

and clinical relevance. Eur J Clin Invest. 21(4):361-74.

Mountjoy, K.G., Wu, C.S., Cornish, J., Callon, K.E. 2003 alpha-MSH and

desacetyl-alpha-MSH signaling through melanocortin receptors. Ann N Y

Acad Sci.:994:58-65.

Mori, M., Harada, M., Terao, Y., Sugo, T., Watanabe, T., Shimomura, Y., Abe, M.,

Shintani, Y., Onda, H., Nishimura, O. Fujino, M. 2001 Cloning of a novel

G protein-coupled receptor, SLT, a subtype of the melanin-concentrating

hormone receptor. Biochem. Biophys. Res. Commun. 283. 1013–1018.

Mulero, V., Meseguer, J. 1998 Functional characterization of a macrophage-

activating factor produced by leucocytes of gilthead seabream (Sparus

aurata L.). Fish & Shellfish Immunol 8: 143–156.

Musch, A., Barrenge, E., Busse R. 1989 Nitric oxide synthesis in endothelial

cytosol: evidence for a calcium-dependent and calcium-independent

mechanism. Nauyn Schiedebergs Arch, Pharmacol 340: 767-770.

Nahon, J.L., Presses, F., Bittencourt, J.C., Sawchenko, P.E. Vale W. 1989 The

rat melanin-concentrating hormone messenger ribonucleic acid encodes

multiple putative neuropeptides co-expressed in the dorsolateral

hypothalamus. Endocrinology 125: 2056-2065.

Nahon, J. L. 1994 The melanin-concentrating hormone: from the peptide to the

Page 40: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

40

gene. Critical Rev. Neurobiol. 8: 221-262.

Naito, N., Nakai, Y., Kawauchi, H., Hayashi, Y. 1985 Immunocytochemical

identification of melanin-concentrating hormone in the brain and pituitary

gland of the teleost fishes Oncorhynchus keta and Salmo gairdneri. Cell

Tissue Res. 242: 41-48.

Nery, L.E.M., Castrucci, A.M.L. 1997 Pigment signaling for physiological color

change. Comp. Biochem. Physiol., 118A: 1135-1144.

Neumann, N. F., Fagan, D., Belosevic, M. 1995 Macrophage activating factor(s)

secreted by mitogen stimulated goldfish kidney leukocytes synergize with

bacterial lipopolysaccharide to induce nitric oxide production in teleost

macrophages. Dev. Comp. Immunol. 19( 6) 473-482.

Nilssom H.M., Karissom A.M., Loitto V.M., Svensoon S.PS., Sundqvist T. 2000

Nitric oxide modulates intracellular translocation of pigment organelles in

Xenopus laevis melanophores. Cell Motil. Cytoskeleton 47(3): 209-218.

Oshima, N., Kasukawa, H., Fujii, R., Wilkes, B.C., Hruby, V.J. Hadley, M.E.

1986 Action of melanin-concentrating hormone (MCH) on teleost

chromatophores. Gen Comp Endocrinol. 64( 3) 381–388.

Oshima, N., Wannitiku, P. 1996 Signal transduction of MCH in melanophores of

the tilapia, Oreochromis niloticus. Zool. Sci. 13: 351–356.

Ostholm, T., Holmqvist, B. I., Alm,P., Peter Ekstrom, P. 1994 Nitric oxide

synthase in the CNS of the atlantic salmon. Neurosci Lett. 168: 233 237.

Palmer, R.M., Ferrige, A.G., Moncada, S. 1987 Nitric oxide release accounts for

the biological activity of endothelium-derived relaxing factor. Nature, 327:

524-526.

Píckkford, G.E., Azt, J.W. 1957 The physiology of the pituitary gland of fishes,

New York Zool. Soc.; New York. 613 p

Pissios, P., Maratos-Flier, E. 2003 Melanin-concentrating hormone: from fish

skin to skinny mammals. Trends Endocrinol Metab. 14(5):243-248.

Qu, D.Q., Ludwig, D.S., Gammeltoft, S., Piper, M., Pelleymounter, M.A., Cullen,

M.J., Mathes, W.F., Przypek, J., Kamarek, R., Maratos-Flier, E. 1996 A

role for melanin-concentrating hormone in the central regulation of

feeding behaviour. Nature 380:(6571)243-247.

Radomski M.W., Martin, J.F., Moncada, S. 1991 Synthesis of nitric oxide by

haemocytes of the American horseshoe crab (Limulus polyphemus). Phil.

Page 41: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

41

Trans. Soc. London: B334:129-133.

Rance, T. A., Baker, B.I. 1979 The teleost melanin-concentrating hormone: a

pituitary hormone of hypothalamic origin. Gen. Comp. Endocrinol.37, 64-

73.

Robbins, S.L., Cotran, R.S. 1999 Pathologic Basis of Disease (7th ed.).

Philadelphia, W. B. Saunders Company. 1504 p.

Rodriguez, M., Beauverger, P., Naime, I., Rique, H., Ouvry, C., Souchaud, S.,

Dromaint, S., Nagel, N., Suply, T., Audinot, V., Boutin, J. A., Galizzi, J.P.

2001 Cloning and molecular characterization of the novel human

melanin-concentrating hormone receptor MCH2. Mol. Pharmacol. 60(4):

632-639.

Rodrigues, R.R.; Carvalho L.N., Zuanon J, Del-Claro, K. 2009 Color changing

and behavioral context in the amazonian dwarf cichlid Apistogramma

hippolytae (Perciformes). Neotropical Ichthyology 7(4): 641-646.

Roméro-Graillet C., Aberdam E., Clément M., Ortonne J.P., Ballotti R. 1997

Nitric Oxide produced by ultraviolet-irradiated keratinocytes stimulates

melanogenesis. J. Clin. Invest 99: 635-642.

Saeij, J.P., Stet, R.J.,Groeneveld, A., Verburg-van Kemenade, L.B., van

Muiswinkel, W.B., Wiegertjes, G.F. 2000 Molecular and functional

characterization of a fish inducible-type nitric oxide synthase.

Immunogenetics 51:339–346.

Sailer, A.W., Sano, H., Zeng, Z., McDonald, T.P., Pan, J., Pong, S.S., Feighner,

S.D., Tan, C.P., Fukami, T., Iwaasa, H., Hreniuk, D.L., Morin,

N.R.,Sadowski, S.J., Ito, M., Ito, M., Bansal, A., Ky, B., Figueroa, D.J.,

Jiang,Q., Austin, C.P., MacNeil, D.J., Ishihara, A., Ihara, M., Kanatani, A.,

Van der Ploeg, L.H., Howard, A.D. Liu Q. 2001 Identification and

characterization of a second melanin-concentrating hormone receptor,

MCH-2R. Proc. Natl. Acad. Sci. 98(13):7564-7569.

Saito, Y., Tetsuka, M., Li, Y., Kurose, H., Maruyama, K. 2004 Properties of rat

melanin-concentrating hormone receptor 1 internalization. Peptides.

25(10):1597-604.

Saito,Y., Nothacker, H.P., Wang, Z., Lin, S.H., Leslie, F. Civelli O. 1999

Molecular characterization of the melanin-concentrating-hormone

receptor. Nature. 400 (6741):265-269.

Page 42: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

42

Saito, Y., Cheng, M., Leslie, F. M., Civelli, O. 2001 Expression of the melanin-

concentrating hormone (MCH) receptor mRNA in the rat brain. J. Comp.

Neurol., 435: 26-40.

Saito, Y., Tetsuka, M., Yue, L., Kawamura, Y., Maruyama, K. 2003 Functional

role of N-linked glycosylation on the rat melanin-concentrating hormone

receptor 1. FEBS Lett. 533(1-3):29-34.

Sanchez, M., Baker, B.I., Celis, M. 1997 Melanin-concentrating hormone (MCH)

antagonizes the effects of α-MSH and neuropeptide E-I on grooming and

locomotor activities in the rat, Peptides 18: 393–396.

Schlumberger, S.E., Jaggin, V., Tanner, H., Eberle, A.N. 2002 Endogenous

receptor for melanin-concentrating hormone in human neuroblastoma

Kelly cells. Biochem Biophys Res Commun. 298(1):54-59.

Schmidt, H.H., Walter, U. 1994 NO at work. Cell 78: 919–925.

Schober, A., Malz, C.R., Meyer D.L.1993 Enzymehistochemical demonstration

of nitric oxide synthase in the diacenphalon of the raibow trout

(Oncorhynchus mickiss). Neurosci. Lett. 151(1): 67-70.

Schober, A., Malz, C.R., Schoeber, W., Meyer D.L. 1994 NADPH-Diaphorase in

the central nervous system of the larval lamprey (Lampetra planeri).J.

Comp. Neurol 345(1):94-104.

Schoor, W.P., Plumb, J.A. 1994 Induction of nitric oxide synthase in channel

catfish Ictalurus punctatus by Edwardsiella ictaluri. Dis. Aquat.

Org.19:153-155.

Shimada, M., Tritos, N.A., Lowell, B., Flier, J.,S., Maratos-Flier E. 1998 Mice

lacking melanin-concentrating hormone are hypophagic and lean. Nature

396: 670-674.

Skofitsch, G.; Jacobowitz, D.M., Zamir, N. 1985 Immunohistochemical

localization of a melanin concentrating hormone-like peptide in the rat

brain. Brain Res. Bull. 15: 635–649.

Sone, M., Takahashi, K., Murakami, O., Totsune, K., Arihara, Z., Satoh, F.,

Sasano, H., Ito, H., Mouri, T. 2000 Binding sites for melanin-

concentrating hormone in the human brain. Peptides 21: 225-245.

Söderström, V., Hylland, P., Nilsson, G.E. 1995 Nitric oxide synthase inhibitor

blocks acetylcoline induced increase in brain flow in rainbow trout.

Neurosci, Lett. 197: 191-194.

Page 43: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

43

Staples, J.F., Zapol, W.M., Bloch, K.D., Kawai, N., Val, V.M., Hochachka, P.W.

1995 Nitric oxide responses of air-breathing and water-breathing fish. Am

J Physiol. 268: R816-9.

Star, R.A., Rajora, N., Huang, J., Stock, R.C., Catania A., Lipton, J.M. 1995

Evidence of autocrine modulation of macrophage nitric oxide synthase by

alpha- melanocyte- stimulating hormone. Proc. Natl. Acad, Sci 92(17):

8016-8020.

Svensson, S.P.S., Norberg, T., Andersson, R.G.G., Grundstrom, N., Karlsson,

J.O.G. 1991 MCH-induced pigment aggregation in teleost melanophores

is associated with a cAMP reduction. Life Sci., 48:2043-2046.

Takahashi, Y., First, N.L. 1992 In vitro development of bovine one-cell embryos:

Influence of glucose, lactate, pyruvate, amino acids and vitamins.

Theriogenology 1992:37 1101- 1110.

Takahashi, A., Kawauchi, H. 2006 Evolution of melanocortin systems in fish.

Gen. Comp. Endocrinol. 148(1): 85-94.

Takahashi, A., Kosugi, T., Kobayashi, Y., Yamanome, T., Schiöth, H.B.,

Kawauchi, H. 2007 The melanin-concentrating hormone receptor 2

(MCH-R2) mediates the effects of MCH to control body color for

background adaptation in the barfin flounder. Gen. Comp. Endocrinol.,

151: 210-219.

Tan, C.P., Sano, H., Iwaasa. H., Pan, J., Sailer, A.W., Hreniuk, D.L., Feighner,

S.D., Palyha, O.C., Pong, S.S., Figueroa, D.J., Austin, C.P., Jiang, M.M.,

Yu, H., Ito, J., Ito, M., Ito, M., Guan, X.M., MacNeil, D.J., Kanatani, A.,

Van der Ploeg, L.H., Howard, A.D. 2002 Melanin-concentrating hormone

receptor subtypes 1 and 2: species-specific gene expression. Genomics.

79(6):785-792.

Tritos., N.A., Vicent, D., Gillete, J., Ludwig, D.S., Flier, E.S., Maratos- Flier E.

1998 Functional interaction between melanin-concentrating hormone,

neuropeptide Y, and anorectic neuropeptides in the rat hypothalamus.

Diabetes 47: 1687-1692.

Tsatmali, M., Graham, A., Szatkowski, D., Ancas, J., Manning, P., McNeil, C. J.,

Graham, A,M., Thody A. J. 2000 α- Melanocyte-Stimulating Hormone

modulates nitric oxide production in melanocytes. The J. Invest.

Dermatol. 114(3):520-526.

Page 44: INTRODUÇÃO - USP · Aristóteles em 343 A.C. em seu livro Historia Animalium já relata a mudança de coloração em camaleões, sendo a primeira observação escrita descrita

44

Vaughan, J.M., Fischer, W.H., Hoeger, C., Rivier, J., Vale, W. 1989

Characterization of melanin-concentrating hormone from rat

hypothalamus. Endocrinology 125(3):1660-1665.

Wang, S., Behan, J., O'Neill, K., Weig, B., Fried, S., Laz, T., Bayne, M,

Gustafson, E. Hawes, B.E. 2001 Identification and pharmacological

characterization of a novel human melanin-concentrating hormone

receptor, MCH-R2. J Biol Chem. 276(37):34664-34670.

Westerfield, D.B., Pang, P.K. Burns, J.M. 1980 Some characteristics of

melanophore-concentrating hormone (MCH) from teleost pituitary glands.

Gen. Comp. Endocrinol. 42: 494−499.

Wilkes, B.C., Hruby, V.J., Castrucci, A.M. L., Sherbrooke, W.C., Hadley, M.E.

1984a Synthesis of a cyclic melanotropic peptide exhibiting both melanin-

concentrating and –dispersing activity. Science 224: 1111 - 1113.

Wilkes, B.C., Hruby, V.J., Sherbrooke, W.C., Castrucci, A.M.L., Hadley, M.E.

1984b, Synthesis and biological actions of melanin concentrating

hormone. Biochem. Biophys. Res. Commun, 122: 613–619.

Zamir, N., Skofitsch, G., Bannon, M.J., Jacobowitz, D.M. 1986 Melanin-

concentrating hormone: unique peptide neuronal system in the rat brain

and pituitary gland. Proc. Natl. Acad. Sci., 83:1528-153

Yin, Z., Lam T. J; Sin, Y. M. 1997 Cytokine-mediated antimicrobial immune

response of catfish, Clarias gariepinus, as a defence against Aeromonas

hydrophila. Fish & Shellfish Immunology 7:93–104.