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Revista Pan-Amazônica de Saúde

versão On-line ISSN 2176-6223

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

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

ARTIGO ORIGINAL

 

Identificação de uma colonia de longo prazo de Proechimys no Instituto Evandro Chagas, Pará, Brasil, com base em informações 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. Traduzido por: André Diniz

 

 


RESUMO

A classificação taxonómica do gênero Proechimys é complexa porque muitas de suas espécies são morfologicamente semelhantes, porém diferentes cromossomicamente, com números de diploide (2n) que variam entre 14 e 62. A Seção de Criação e Produção de Animais de Laboratório do Instituto Evandro Chagas mantém uma colónia de Proechimys para pesquisa biomédica. Os membros da colónia foram classificados como P. guyannensis, que possui 2n = 40 e um número fundamental (NF) = 54. No entanto, ao utilizar a análise do cariótipo para auxiliar em sua classificação taxonómica, observamos que uma amostra dos animais desta colónia possuem 2n = 30 e NF = 56, com um cromossomo X submetacêntrico de tamanho médio e um cromossomo Y acrocêntrico pequeno. A heterocromatina constitutiva foi distribuída da seguinte forma: nas regiões pericentroméricas dos cromossomos 6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e X; na porção distal dos braços curtos dos cromossomos 3, 6, 10 e X; na porção distal do braço longo do cromossomo 12; no braço longo do cromossomo Y; e nas porções distais de ambos os braços dos cromossomos 7, 9 e 11. As regiões organizadoras nucléolos (NORs) localizam-se no braço longo do cromossomo 9. Este cariótipo é consistente com o descrito anteriormente para P. roberti, não para P. guyannensis, o que demonstra a importância do uso de cariotipagem para a identificação taxonómica de Proechimys.

Palavras chave: Cromossomos; Proechimys; Roedores; Cariotipagem.


 

 

INTRODUÇÃO

A classificação taxonómica dos espécimes representantes da família Echimyidae (Hystricognathi - Rodentia) é considerada controversa e o número de gêneros reconhecidos varia de 141 a 162. Patton e Rogers3 afirmaram que Proechimys é um dos gêneros menos conhecidos e mais complexos taxonomicamente de roedores neotropicais. Existe um debate sobre o número de espécies pertencentes a este gênero, uma vez que várias delas apresentam pequenas diferenças em seus traços morfológicos característicos. Além disso, muitas dessas características, as quais são tradicionalmente utilizadas na classificação sistemática de mamíferos, como a cor do pelo, o padrão do esmalte e o número e posição de tubérculos plantares4,5,6,7, diferem entre as espécies com base na geografia e idade do animal, o que dificultou ainda mais uma definição clara de suas populações e táxons (Figura 1).

 

 

O número de espécies de Proechimys identificadas na literatura varia de acordo com diferentes autores e estudos científicos: Tate8 reconheceu 46 espécies, Gardner e Emmons1 identificaram 32, Ellerman9 registrou 21, Moojen5 encontrou 15 e Cabrera10 reconheceu apenas 12. Patton11 utilizou dados baculares e craniais para definir 59 espécies de Proechimys organizadas em nove grupos: três grupos monotípicos (decumanus, canicollis e simonsi) e seis grupos politípicos (semispinosus, longicaudatus, goeldii, cuvieri, trinitatus e guyannensis). De acordo com esta classificação, o grupo guyannensis era composto pelas espécies P. guyannensis, P. cherriei, P. roberti, P. vacilator, P. oris, P. warreni, P. boimensis, P. arescens, P. riparum e P. arabupu.

Essas espécies se distribuem desde a costa das Guianas à bacia do Rio Negro e à metade oriental da bacia Amazônica. Algumas populações também são encontradas nos Estados de Goiás e Minas Gerais, no Brasil. Neste estudo, foi definida a distribuição geográfica de muitas espécies deste gênero, como P. guyannensis, que foi encontrada na margem esquerda do Rio Amazonas, e P. roberti, que foi encontrada em sua margem direita. Este achado foi confirmado por outros autores2,12,15,16. No entanto, a despeito desta classificação extensiva, o número de espécies pertencentes a cada grupo permanece incerto. Recentemente, Emmons e Feer12 disseram ser improvável haver mais 20 a 30 espécies de Proechimys, enquanto que Nowak2 encontrou 32 espécies. Outras linhas de evidências devem ser analisadas conjuntamente, como a estrutura do crânio e o cariótipo, para que se elabore uma estratégia mais precisa de identificação das espécies de Proechimys11.

Com base nos estudos da sequência do gene mitocondrial citocromo b, Lara et al13 sugeriram elevar o Trinomys, um antigo subgênero de Proechimys, à categoria de gênero. Leite e Patton14 analisaram as sequências de citocromo b e os genes 12S e 16S, estudo esse que serviu de base para a proposta de Lara et al13. Esses dados demonstram o potencial de estudos moleculares na elucidação da taxonomia e das relações filogenéticas deste grupo de roedores.

Como os Proechimys apresentam uma grande variação cariotípica, com um número diploide (2n) variando entre 1417 e 6218, a análise citogenética parece ser particularmente adequada para solucionar problemas taxonómicos deste gênero. Weksler et al19 utilizou dados citogenéticos e outras informações para avaliar o status taxonómico das espécies P. roberti Thomas, 1901 e P. oris Thomas, 1904. Ele concluiu que P. oris é, na verdade, um sinónimo júnior de P. roberti. Os autores complementaram seus dados com os relatos anteriores para criar uma tabela com a descrição de 48 cariótipos para Proenchimys (Tabela 1), organizados de acordo com os grupos de espécie propostos por Patton11. A caracterização cariotípica de P. roberti foi confirmada posteriormente por Machado et al20, utilizando amostras obtidas dos Estados do Piauí, Tocantins e Mato Grosso, Brasil.

 

 

MATERIAL E MÉTODOS

Foram analisados os cariótipos de quatro espécimes (dois machos e duas fêmeas) de Proechimys pertencentes à colônia mantida pela SACPA-IEC. Os cromossomos foram obtidos por meio de extração direta da medula óssea33 e analisados por coloração convencional utilizando corantes de Giemsa, bandas G34, bandas C35 e Ag-NOR36. Os cromossomos metafásicos foram fotografados em microscópios Carl Zeiss III e Axiophot Zeiss e os cariótipos foram desenhados com base em sua morfologia, em ordem decrescente de tamanho. Este estudo foi realizado de acordo com as normas éticas brasileiras (Lei N. 11.794/08 - Lei Arouca).

 

RESULTADOS

Os quatro animais apresentaram número diploide 2n = 30 e número fundamental NF = 56. Os autossomos continham 13 pares de cromossomos de dois braços, cujos tamanhos variaram de pequenos a grandes, e um par de cromossomos do tipo subtelocêntrico. O cromossomo X revelou-se um cromossomo submetacêntrico de tamanho médio, enquanto que o Y se apresentou como um cromossomo acrocêntrico pequeno (Figura 2A). A determinação dos pares de cromossomos foi realizada pela análise padrão de bandeamento G (Figura 2B).

 

 

O bandeamento C (Figura 3A) revelou a presença de pequenos blocos de heterocromatina constitutiva pericentrométrica (HC) em nove pares de autossomos (6, 7, 9, 10, 11, 12, 13, 14 e X). A HC também foi encontrada na porção distal do braço curto dos cromossomos 3, 6, 10 e X; na porção distal do braço longo do cromossomo 12; no braço longo do cromossomo Y; e na porção distal de ambos os braços dos cromossomos 7, 9 e 11.

 

 

As regiões organizadoras de nucléolos (NORs) foram localizadas na região intersticial do braço longo do cromossomo 9 (Figura 3B).

 

DISCUSSÃO

Quando as colônias de roedores foram formadas no Instituto Evandro Chagas, os Proechimys foram classificados como P. guyannensis. Os dados citogenéticos publicados sobre esta espécie mostram as fórmulas cariotípicas 2n = 40, NF = 567 para uma amostra proveniente de Balta (Peru) e 2n = 40, NF = 5422 para amostras de Caiena e Saül (Guiana Francesa). Em contraste, verificou-se que a amostra obtida da colônia da SACPA-IEC apresentava a fórmula cariotípica 2n = 30, NF = 56. A comparação destes dados (formula cariotípica, padrões de coloração de bandeamento G e C e Ag-NOR) com os dados encontrados na literatura para os Proechimys demonstra que os presentes resultados citogenéticos corroboram os descritos por Weksler et al19 e Machado et al20 para P. roberti. Além disso, esses animais foram coletados na região sudoeste do Estado do Pará, o que sugere que as amostras analisadas devem pertencer à espécie P. roberti, pois estudos anteriores2,12,15,16 já haviam demonstrado que ela é encontrada apenas na margem direita do Rio Amazonas, onde não há registros de P. guyannensis.

Com base nesses resultados e em outros obtidos de estudos anteriores19,20, pode-se dizer que o cariótipo da espécie P. roberti não apresenta variação numérica – todas as amostras avaliadas apresentaram 2n = 30. No entanto, há diferenças morfológicas no cromossomo 14, o último par de autossomos. Há registros de populações com um par acrocêntrico homomórfico (NF = 54), um par heteromórfico com um cromossomo acrocêntrico e um de dois braços (NF = 54-56) e um par homomórfico com dois cromossomos de dois braços (NF = 56). Como já definido19,20, essas diferenças cromossômicas são típicas em populações com uma distribuição geográfica definida, o que as torna úteis para a identificação de populações com semelhanças biogeográficas e filogenéticas.

Weksler et al19 analisaram amostras provenientes do Estado de Goiás e, na Região Amazônica, dos Estados do Pará, Maranhão e Tocantins. No norte desses dois últimos, eles encontraram cariótipos com NF = 54, sendo que as duas cópias do cromossomo 14 eram acrocêntricas. Nas outras localidades, a amostra inteira apresentou NF = 56 e as duas cópias do cromossomo 14 tinham dois braços, o que corrobora os dados de Gardner e Emmons1 e Leal-Mesquita21 para amostras coletadas em Curuá-Una e de Barros17 para amostras obtidas na Rodovia Transamazônica, todas no Estado do Pará. A colônia de Proechimys da SACPA-IEC teve origem no acervo de Barros17, portanto os dados sobre ela no presente estudo corroboram os publicados por aquele autor. Além dos estados homomórficos do par cromossômico 14 (acrocêntrico ou de dois braços), Weksler et al19 identificaram alguns cariótipos com NF = 56 e NF = 54-56 na mesma localidade, o que significa que o par cromossômico 14 é heteromórfico. De acordo com os autores, este fato é consequência de uma inversão pericêntrica de um dos homólogos. Esses padrões cariotípicos (NF = 56 e NF = 54-56) foram encontrados em populações da Fazenda Cavalcante, no nordeste de Goiás, e Fazenda Primavera, no nordeste do Pará. Machado et al20 também analisaram cariótipos de P. roberti de seis regiões de três estados brasileiros e encontraram cariótipos com NF = 56 e homólogos ao cromossomo 14 de dois braços: a Estação Ecológica Uruçuí-Una, Estado do Piauí; Paranã e Peixe, Estado do Tocantins; Cláudia, Gaúcha do Norte e Vila Rica, Estado do Mato Grosso.

A partir das análises geográfica e cariotípica de P. roberti, a existência de duas populações pode ser observada: no oeste, uma população no Pará, norte do Tocantins, Goiás e Mato Grosso, com NF = 56 e um par homólogo ao cromossomo 14, homomórfico e de dois braços; e no leste, uma população localizada no Maranhão e sul do Tocantins, com NF = 54 e um par homólogo ao cromossomo 14 acrocêntrico. No entanto, Weksler et al19 encontraram cariótipos com NF = 54-56 (com cópias heteromórficas do cromossomo 14) em populações da Fazenda Cavalcante, nordeste de Goiás, e Fazenda Primavera, nordeste do Pará. É possível que essas populações sejam híbridas, resultantes de uma mistura de grupos homomórficos (de um braço, no leste, e de dois braços, no oeste), pois as populações heteromórficas são observadas na região de contato entre os tipos homomórficos (nordeste dos Estados do Pará e Goiás), que pode ser considerada como uma potencial zona de hibridização.

 

CONCLUSÃO

Este equívoco é bastante compreensível devido aos problemas relacionados à classificação de membros do gênero Proechimys, como a relativa ausência de variabilidade morfológica entre as espécies e as variações intrapopulacionais de algumas características, utilizadas tradicionalmente para a sistemática de mamíferos. À época da primeira classificação da colônia, há quatro décadas, a taxonomia era feita utilizando-se exclusivamente a morfologia.

Como muitos estudos biomédicos lidam com relações espécie-específicas entre reservatórios vertebrados e espécies patogênicas (vírus, bactérias, fungos, protozoários, helmintos etc.) que foram definidas após milhares de anos de coevolução, com diferentes espécies vertebradas apresentando distintas reações aos patógenos, é importante que modelos animais sejam caracterizados corretamente. Devido às semelhanças morfológicas entre as espécies de Proechimys, estes roedores devem ser identificados de forma precisa utilizando-se outras técnicas além do exame morfológico. Este artigo demonstra que estudos citogenéticos, juntamente com outros dados, são ferramentas bastante úteis para a definição acurada dos membros de Proechimys.

Comparando os dados citogenéticos da amostra de P. roberti da SACPA-IEC com amostras de estudos já publicados, conclui-se que ela pertence ao maior grupo populacional da espécie, com NF = 56 e uma distribuição geográfica que se estende do Pará ao Mato Grosso. Este fato sugere que a amostra compartilha uma origem evolucionária parecida com aquele grupo e, portanto, deve apresentar as mesmas propriedades genéticas e biológicas, o que permite a sua distribuição e sobrevivência em ambiente de floresta caracterizado por um complemento particular de espécies patogênicas. Por isso, as amostras de P. roberti da SACPA-IEC podem representar um modelo ideal para o estudo das relações espécie-específicas com patógenos.

 

AGRADECIMENTOS

À Dra. Regina Barros (UFPa), por sua expertise no campo da citogenética; ao Dr. Reinaldo Carvalho (chefe da SACPA-IEC à época deste estudo), pela permissão para a coleta de amostras; ao Instituto Evandro Chagas e à Universidade Federal do Pará, pelo uso de seus laboratórios; e ao CNPq e à CAPES, pelo apoio financeiro.

 

APOIO FINANCEIRO

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior, Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico, Universidade Federal do Pará, Instituto Evandro Chagas.

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Correspondência /Correspondence / Correspondencia:
Nelson Antonio Bailão Ribeiro
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Bairro: Jurunas
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E-mail:nelsonribeiro@iec.pa.gov.br

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