Respuestas neuroendocrina y metabólica de estrés por manipulación e hipoxia en el camarón blanco Litopenaeus vannamei (Boone, 1931)

Abstract

ABSTRACT: The effect of handling and hypoxic stress conditions on Litopenaeus vannamei metabolic variables and catecholamine content on hemolymph and tissues were examined. For this purpose, in a first experiment, juvenile shrimp were individually exposed to 1minute of handling stress and after each recovery time (10, 30, 60, 120, 240 minutes), hemolymph, muscle, hepatopancreas, heart and eyestalks were sampled. Hyperglycemia and an increase in hemolymph lactate level are the main stress response to handling stress in this species. Changes in lactate and glucose levels in hemolymph suggest that gluconeogenesis is the main metabolic pathway for lactate elimination. Dopamine levels in eyestalk could be related to the increase in hemolymph lactate, while an increase in hepatopancreas adrenaline levels may be involved in the activation of gluconeogenesis and the utilization of lipids in this tissue to satisfy the metabolic energy demand. The same metabolic variables and catecholamine levels were measured in shrimp exposed to several periods of hypoxia (1mg /l O2). Hemolymph lactate shows a minimal accumulation only after 8 hrs of hypoxia exposure, while a hyperglycemic response was not present. Hepatopancreas triacylglycerol levels decreased only after 10 minutes and there was no observed any utilization of carbohydrate of this tissue or in muscle as energy source. Increases in noradrenalin and adrenaline in heart, as well as adrenaline and dopamine in eyestalk at the beginning of hypoxic period seems to play a major role in modulating the later metabolic response. Correlation analyses suggest the direct role of catecholamine in the modulation of physiological processes. As no hyperglycemic response was observed probably O2 levels were not enough to trigger a stress response.

RESUMEN: El efecto de condiciones de estrés por manipulación aguda e hipoxia sobre variables metabólicas y el contenido de catecolaminas tanto en tejidos como hemolinfa de Litopenaeus vannamei es analizado. Para este propósito, se realizó un primer experimento en donde organismos juveniles, fueron individualmente expuestos a 1 minuto de estrés por manipulación y después de distintos periodos de recuperación (10, 30, 60, 120 y 240 minutos), fueron tomadas muestras de hemolinfa, músculo, hepatopáncreas, corazón y tallo ocular. Se observó que la hiperglucemia y un incremento en la concentración de lactato en hemolinfa representan la principal respuesta a este tipo de estrés en esta especie. Estos cambios en los niveles de glucosa y lactato en hemolinfa sugieren que la gluconeogenesis es la principal vía metabólica utilizada para la eliminación del exceso de lactato. Posiblemente las concentraciones de dopamina observadas en el tallo ocular estén relacionadas con el incremento en las concentraciones de lactato de hemolinfa, mientras que un incremento de adrenalina presente en hepatopáncreas pueda estar involucrado en la activación de la gluconeogenesis, y la utilización de lípidos en este tejido para satisfacer el incremento en la demanda energética. Las mismas variables metabólicas mencionadas en el experimento anterior, se analizaron en el segundo experimento de estrés por hipoxia (1 mg/l de O2 disuelto), al cual fueron expuestos los organismos durante distintos periodos (10, 30, 60 120, 240 y 480 minutos). No se observo una respuesta hiperglucémica, como en el experimento anterior y los niveles de lactato solo presentaron un incremento en la hemolinfa después de 8 horas de hipoxia. Los niveles de triglicéridos en hepatopáncreas disminuyeron después de 10 minutos de exposición, mientras que no se observó ninguna disminución en los niveles de carbohidratos de este tejido o en el caso de músculo, lo cual estaría representando su utilización como sustrato energético. Un incremento en la adrenalina y noradrenalina en el corazón así como de adrenalina y dopamina en el tallo ocular al inicio de la exposición a hipoxia parecen estar involucrados en la activación de los mecanismos metabólicos que posteriormente estarán siendo utilizados. La ausencia de hiperglucemia quizás indique que los niveles de oxígeno no fueron lo suficientemente bajos para inducir una respuesta evidente de estrés.