Determinación sexual y diferenciación gonadal en Yacaré overo. Genes involucrados en su regulación y efecto de la exposición a perturbadores endocrinos

Abstract

La determinación sexual es el proceso que guía las gónadas indiferenciadas a desarrollarse en testículos u ovarios. El yacaré overo, Caiman latirostris, posee determinación sexual por temperatura (DST) y es sensible a contaminantes clasificados como perturbadores endocrinos (PEs). Atrazina (ATZ), un herbicida considerado PE, altera los tejidos reproductivos masculinos durante el desarrollo. Los estrógenos son esenciales para el desarrollo ovárico y pueden inducir la diferenciación ovárica incluso a temperaturas de masculinización (Determinación sexual inducida por estrógenos - DSE2). Nuestra hipótesis consistió en que: “La exposición prenatal a estradiol y a un contaminante ambiental como es la ATZ, modifican la expresión de moléculas claves en la determinación sexual y la diferenciación gonadal del yacaré overo”. Comparamos los aspectos sexualmente dimórficos de la DST, analizando machos-DST y hembras-DST. Hallamos diferencias en la histoarquitectura gonadal embrionaria, en la expresión proteica de moléculas implicadas en la vía estrogénica, en la proliferación celular, en el posible daño del ADN en las células germinales y en la expresión de genes claves en la determinación sexual y diferenciación gonadal. Por otro lado, estudiamos comparativamente las hembras, aquellas obtenidas por DST y por DSE2. Demostramos, que si bien en ambas condiciones se producen ovarios, esas gónadas no son iguales. Finalmente, la exposición a una dosis ambientalmente relevante de ATZ, modificó las características histo-morfológicas de las gónadas embrionarias masculinas y produjo cambios en moléculas claves del desarrollo testicular. Esto podría tener efectos perjudiciales en la maduración sexual y/o en el éxito reproductivo del yacaré overo macho.

Sex determination is the process that guides the undifferentiated gonads to develop into testicles or ovaries. The yacaré overo, Caiman latirostris, has sex determination by temperature (TSD) and is sensitive to pollutants classified as endocrine disruptors (EDs). Atrazine (ATZ), an herbicide considered ED, alters the male reproductive tissues during development. Estrogens are essential for ovarian development and can induce ovarian differentiation even at temperatures of masculinization (Estrogen-Induced Sex Determination - E2SD). Our hypothesis was that: "Prenatal exposure to estradiol and an environmental pollutant such as ATZ modify the expression of key molecules in sex determination and gonadal differentiation of yacaré overo". We compared the sexually dimorphic aspects of the TSD, analyzing males-TSD and females-TSD. We found differences in the embryonic gonadal histoarchitecture, in the protein expression of molecules involved in the estrogenic pathway, in cell proliferation, in the possible DNA-damage in germ cells and in the expression of key genes in sex determination and gonadal differentiation. On the other hand, we studied comparatively the females, those obtained by TSD and by E2SD. We show that although both conditions produce ovaries, these gonads are not identical. Finally, exposure to an environmentally relevant dose of ATZ modified the histo-morphological characteristics of the male embryonic gonads and produced changes in key molecules of testicular development. This could have detrimental effects on the sexual maturation and / or the reproductive success of the males of Caiman latirostris.