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Revista Pan-Amazônica de Saúde

versão impressa ISSN 2176-6223versão On-line ISSN 2176-6223

Rev Pan-Amaz Saude v.2 n.1 Ananindeua mar. 2011

http://dx.doi.org/10.5123/S2176-62232011000100007 

ARTÍCULO ORIGINAL

 

Identificación de una colonia de largo plazo de Proechimys en el Instituto Evandro Chagas, Pará, Brasil, con base en informaciones citogenéticas

 

 

Nelson Antonio Bailão RibeiroI; Julio Cesar PieczarkaII; Manoel do Carmo Pereira SoaresIII; Cleusa Yoshiko NagamachiII

IInstituto Evandro Chagas/SVS/MS, Belém, Pará, Brasil, CAPES Doctor Scholarship on Genetics and Molecular Biology, Brazil
IILaboratório de Citogenética, Instituto de Ciências Biológicas, Universidade Federal do Pará, Belém, Pará, Brasil, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico Researcher, Brazil
IIIInstituto Evandro Chagas/SVS/MS, Belém, Pará, Brasil

Endereço para correspondência
Correspondence
Dirección para correspondencia

 

Título original: Identification of a long-standing colony of Proechimys at the Instituto Evandro Chagas, Pará, Brazil, based on cytogenetic information. Traducido por: Lota Moncada

 

 


RESUMEN

La clasificación taxonómica del género Proechimys es compleja porque muchas de sus especies son morfológicamente semejantes, aunque diferentes cromosómicamente, con números de diploide (2n) que varían entre 14 y 62. La Sección de Cría y Producción de Animales de Laboratorio del Instituto Evandro Chagas mantiene una colonia de Proechimys para investigación biomédica. Los miembros de la colonia fueron clasificados como P. guyannensis, que posee 2n = 40 y un número fundamental (NF) = 54. Sin embargo, al utilizar el análisis del cariotipo para auxiliar en su clasificación taxonómica, observamos que una muestra de los animales de esta colonia tenía 2n = 30 y NF = 56, con un cromosoma X submetacéntrico de tamaño mediano y un cromosoma Y acrocéntrico pequeño. La heterocromatina constitutiva fue distribuida de la siguiente forma: en las regiones pericentromérica de los cromosomas 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y X; en la porción distal de los brazos cortos de los cromosomas 3, 6, 10 y X; en la porción distal del brazo largo del cromosoma 12; en el brazo largo del cromosoma Y; y en las porciones distales de ambos brazos de los cromosomas 7, 9 y 11. Las regiones organizadoras nucleolares (NORs)se localizan en el brazo largo del cromosoma 9. Este cariotipo es consistente con lo descrito anteriormente para P. roberti, no para P. guyannensis, lo que demuestra la importancia del uso de cariotipado para la identificación taxonómica de Proechimys.

Palabras clave: Cromossomos; Proechimys; Roedores; Cariotipificación.


 

 

INTRODUCCIÓN

La clasificación taxonómica de los especímenes representantes de la familia Echimyidae (Hystricognathi - Rodentia) es considerada controversial y el número de géneros reconocidos varía de 141 a 162. Patton y Rogers3 afirmaron que Proechimys es uno de los géneros menos conocidos y más complejos taxonómicamente de roedores neotropicales. Existe un debate sobre el número de especies pertenecientes a este género, una vez que varias presentan pequeñas diferencias en sus rasgos morfológicos característicos. Además, muchas de esas características, las que se utilizan tradicionalmente en la clasificación sistemática de mamíferos, como el color del cabello, el estándar del esmalte y el número y posición de tubérculos plantares4,5,6,7, difieren entre las especies con base en la geografía y la edad del animal, lo que dificultó aún más una definición clara de sus poblaciones y taxones (Figura 1).

 

 

El número de especies de Proechimys identificadas en la literatura varía de acuerdo a los diferentes autores y estudios científicos: Tate8 reconoció 46 especies, Gardner y Emmons1 identificaron 32, Ellerman9 registró 21, Moojen5 encontró 15 y Cabrera10 reconoció apenas 12. Patton11 utilizó datos baculares y craneales para definir 59 especies de Proechimys organizadas en nueve grupos: tres grupos monotípicos (decumanus, canicollis y simonsi) y seis grupos politípicos (semispinosus, longicaudatus, goeldii, cuvieri, trinitatus y g uyannensis). De acuerdo a esta clasificación, el grupo guyannensis estaba compuesto por las especies P. guyannensis, P. cherriei, P. roberti, P. vacilator, P. oris, P. warreni, P. boimensis, P. arescens, P. riparum y P. arabupu.

Esas especies se distribuyen desde la costa de las Guayanas a la cuenca del Río Negro y a la mitad oriental de la cuenca Amazónica. Algunas poblaciones también se encuentran en los Estados de Goiás y Minas Gerais, en Brasil. En este estudio, se definió la distribución geográfica de muchas especies de este género, como P. guyannensis, que fue hallada en el margen izquierdo del Río Amazonas, y P. roberti, que fue encontrada en el margen derecho. Este hallazgo fue confirmado por otros autores2,12,15,16. Sin embargo, aún con esta clasificación extensiva, el número de especies pertenecientes a cada grupo permanece incierto. Recientemente, Emmons y Feer12 dijeron ser improbable que hubiera más de 20 a 30 especies de Proechimys, mientras Nowak2 encontró 32 esp,ecies. Otras líneas de evidencias deben ser analizadas en conjunto, como la estructura del cráneo y el cariotipo, para que se pueda elaborar una estrategia más precisa de identificación de las especies de Proechimys11.

Con base en los estudios de la secuencia del gen mitocondrial citocromo b, Lara et al13 sugirieron elevar el Trinomys, un antiguo subgénero de Proechimys, a la categoría de género. Leite y Patton14 analizaron las secuencias de citocromo b y los genes 12S y 16S, estudio que sirvió de base a la propuesta de Lara et al13. Estos datos demuestran el potencial de estudios moleculares en la elucidación de la taxonomía y de las relaciones filogenéticas de este grupo de roedores.

Como los Proechimys presentan una gran variación cariotípica, con un número diploide (2n) variando entre 1417 y 6218, el análisis citogenético parece ser particularmente adecuado para solucionar problemas taxonómicos de este género. Weksler et al19 utilizó datos citogenéticos y otras informaciones para evaluar el estatus taxonómico de las especies P. roberti Thomas, 1901 y P. oris Thomas, 1904. Concluyó que P. oris e, en verdad, un sinónimo júnior de P. roberti. Los autores complementaron sus datos con los relatos anteriores para crear un cuadro con la descripción de 48 cariotipos para Proenchimys (Tabla 1), organizados de acuerdo a los grupos de especie propuestos por Patton11. La caracterización cariotípica de P. roberti fue posteriormente confirmada por Machado et al20, utilizando muestras obtenidas de los Estados de Piauí, Tocantins y Mato Grosso, Brasil.

 

 

MATERIAL Y MÉTODOS

Se analizaron los cariotipos de cuatro especímenes (dos machos y dos hembras) de Proechimys pertenecientes a la colonia mantenida por la SACPA-IEC. Los cromosomas se obtuvieron por la extracción directa de la médula ósea33 y fueron analizados por tinción convencional utilizando colorantes de Giemsa, bandas G34, bandas C35 y Ag-NOR36. Los cromosomas metafásicos fueron fotografiados en microscopios Carl Zeiss III y Axiophot Zeiss y los cariotipos fueron diseñados con base en su morfología, en orden de tamaño decreciente. Este estudio se hizo de acuerdo a las normas éticas brasileñas (Ley N. 11.794/08 - Ley Arouca).

 

RESULTADOS

Los cuatro animales presentaron número diploide 2n = 30 y número fundamental NF = 56. Los autosomas contenían 13 pares de cromosomas de dos brazos, cuyos tamaños variaron de pequeños a grandes, y un par de cromosomas del tipo subtelocéntrico. El cromosoma X se reveló un cromosoma submetacéntrico de tamaño mediano, mientras que el Y se presentó como un cromosoma acrocéntrico pequeño (Figura 2A). La determinación de los pares de cromosomas fue realizada por el análisis estándar de bandeo G (Figura 2B).

 

 

El bandeo C (Figura 3A) reveló la presencia de pequeños bloques de heterocromatina constitutiva pericentromérica (HC) en nueve pares de autosomas (6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y X). La HC también fue encontrada en la porción distal del brazo corto de los cromosomas 3, 6, 10 y X; en la porción distal del brazo largo del cromosoma 12; en el brazo largo del cromosoma Y; y en la porción distal de ambos brazos de los cromosomas 7, 9 y 11.

 

 

Las regiones organizadoras de nucléolos (NORs) fueron localizadas en la región intersticial del brazo largo del cromosoma 9 (Figura 3B).

 

DISCUSIÓN

Cuando las colonias de roedores fueron formadas en el Instituto Evandro Chagas, los Proechimys fueron clasificados como P. guyannensis. Los datos citogenéticos publicados sobre esta especie muestran las fórmulas cariotípicas 2n = 40, NF = 567 para una muestra proveniente de Balta (Perú) y 2n = 40, NF = 5422 para muestras de Cayena y Saül (Guayana Francesa). En contraste, se verificó que la muestra obtenida de la colonia de la SACPA-IEC presentaba la fórmula cariotípica 2n = 30, NF = 56. La comparación de estos datos (fórmula cariotípica, estándares de tinción de bandeo G y C y Ag-NOR) con los datos encontrados en la literatura para los Proechimys demuestra que los presentes resultados citogenéticos corroboran los descritos por Weksler et al19 y Machado et al20 para P. roberti. Además, esos animales fueron colectados en la región sudoeste del Estado de Pará, lo que sugiere que las muestras analizadas deben pertenecer a la especie P. roberti, pues estudios anteriores2,12,15,16 habían demostrado que es hallada apenas en el margen derecho del Río Amazonas, donde ya hay registros de P. guyannensis.

Con base en esos resultados y en otros obtenidos de estudios anteriores19,20, se puede decir que el cariotipo de la especie P. roberti no presenta variación numérica - todas las muestras evaluadas presentaron 2n=30. Sin embargo, hay diferencias morfológicas en el cromosoma 14, el último par de autosomas. Existen registros de poblaciones con un par acrocéntrico homomórfico (NF = 54), un par heteromórfico con un cromosoma acrocéntrico y uno de dos brazos (NF = 54-56) y un par homomórfico con dos cromosomas de dos brazos (NF = 56). Como ya definido19,20, esas diferencias cromosómicas son típicas en poblaciones con una distribución geográfica definida, lo que las torna útiles para la identificación de poblaciones con semejanzas biogeográficas y filogenéticas.

Weksler et al19 analizaron muestras provenientes del Estado de Goiás y en la Región Amazónica, de los Estados de Pará, Maranhão y Tocantins. Al norte de esos dos últimos, se encontraron cariotipos con NF = 54, siendo que las dos copias del cromosoma 14 eran acrocéntricas. En las otras localidades, la muestra completa presentó NF = 56 y las dos copias del cromosoma 4 tenían dos brazos, lo que corrobora los datos de Gardner y Emmons1 y Leal-Mesquita21 para muestras recolectadas en Curuá-Una y de Barros17 para muestras obtenidas en la Rodovia Transamazônica, todas en el Estado de Pará. La colonia de Proechimys de la SACPA-IEC tuvo origen en el acervo de Barros17, por lo tanto, los datos sobre ella en el presente estudio corroboran los publicados por ese autor. Además de los estados homomórficos del par cromosómico 14 (acrocéntrico o de dos brazos), Weksler et al19 identificaron algunos cariotipos con NF = 56 y NF = 54-56 en la misma localidad, lo que significa que el par cromosómico 14 es heteromórfico. De acuerdo a los autores, este hecho es consecuencia de una inversión pericéntrica de uno de los homólogos. Esos estándares cariotípicos (NF = 56 y NF = 54-56) se hallaron en poblaciones de la Fazenda Cavalcante, al nordestes de Goiás, y en la Fazenda Primavera, al nordeste de Pará. Machado et al20 también analizaron cariotipos de P. roberti de seis regiones de tres estados brasileños y encontraron cariotipos con NF = 56 y homólogos al cromosoma 14 de dos brazos: la Estación Ecológica Uruçuí-Una, Estado de Piauí; Paranã y Peixe, Estado de Tocantins; Cláudia, Gaúcha do Norte y Vila Rica, Estado de Mato Grosso.

A partir de los análisis geográfico y cariotípico de P. roberti, la existencia de las dos poblaciones puede ser observada: en al oeste, una población en Pará, norte de Tocantins, Goiás y Mato Grosso, con NF = 56 y un par homólogo al cromosoma 14, homomórfico y de dos brazos; y en el este, una población localizada en Maranhão y al sur de Tocantins, con NF = 54 y un par homólogo al cromosoma 14 acrocéntrico. Sin embargo, Weksler et al19 hallaron cariotipos con NF = 54-56 (con copias heteromórficas del cromosoma 14) en poblaciones de la Fazenda Cavalcante, nordeste de Goiás, y la Fazenda Primavera, nordeste de Pará. Es posible que esas poblaciones sean híbridas, resultantes de una mezcla de grupos homomórficos (de un brazo, en el este, y de dos brazos, en el oeste), ya que las poblaciones heteromórficas se observan en la región de contacto entre los tipos homomórficos (nordeste de los Estados de Pará y Goiás), que puede ser considerada como una potencial zona de hibridación.

 

CONCLUSIÓN

Esta equivocación es bastante comprensible debido a los problemas relacionados a la clasificación de miembros del género Proechimys, como la relativa ausencia de variabilidad morfológica entre las especies y las variaciones intrapoblacionales de algunas características, tradicionalmente utilizadas para la sistemática de mamíferos. A la época de la primera clasificación de la colonia, hace cuatro décadas, la taxonomía se hacía utilizando exclusivamente la morfología.

Como muchos estudios biomédicos tratan con las relaciones especie-específicas entre reservorios vertebrados y especies patógenas (virus, bacterias, hongos, protozoarios, helmintos etc.) que fueron definidos después de miles de años de coevolución, con diferentes especies vertebradas presentando distintas reacciones a los patógenos, es importante que los modelos animales sean correctamente caracterizados. Debido a las semejanzas morfológicas entre las especies de Proechimys, estos roedores deben ser identificados de forma precisa utilizando otras técnicas además del examen morfológico. Este artículo demuestra que estudios citogenéticos, junto a otros datos, son herramientas bastante útiles para la definición precisa de los miembros de Proechimys.

Comparando los datos citogenéticos de la muestra de P. roberti de la SACPA-IEC con muestras de estudios ya publicados, se concluye que pertenece al mayor grupo poblacional de la especie, con NF = 56 y una distribución geográfica que se extiende de Pará a Mato Grosso. Este hecho sugiere que la muestra comparte un origen coevolutivo parecido con el de aquel grupo y, por lo tanto, debe presentar las mismas propiedades genéticas y biológicas, lo que permite su distribución y supervivencia en ambiente de selvas caracterizado por un complemento particular de especies patógenas. Por lo mismo, las muestras de P. roberti de la SACPA-IEC pueden representar un modelo ideal para el estudio de las relaciones especie-específicas con patógenos.

 

AGRADECIMIENTOS

A la Dra. Regina Barros (UFPa), por su pericia en el campo de la citogenética; al Dr. Reinaldo Carvalho (jefe de la SACPA-IEC a la época de este estudio), por el permiso para la colecta de muestras; al Instituto Evandro Chagas y a la Universidad Federal de Pará, por el uso de sus laboratorios; y al CNPq y a la CAPES, por el apoyo financiero.

 

APOYO FINANCIERO

Coordinación de Perfeccionamiento de la Educación Superior, Consejo Nacional de Desarrollo Científico y Tecnológico de la Universidad Federal de Pará, el Instituto Evandro Chagas.

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Nelson Antonio Bailão Ribeiro
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Alameda Gonçalo Duarte no 56
Bairro: Jurunas
CEP:66030-040
Belém-Pará-Brasil
E-mail:nelsonribeiro@iec.pa.gov.br

Recebido em: 9/9/2010
Aprovado em: 4/5/2011