Estudo morfofuncional do sistema digestivo da cigarrinha Bucephalogonia xanthophis (Hemiptera: Cicadellidae) / Morphofunctional study of the digestive system of the sharpshooter Bucephalogonia xanthophilis(Hemiptera: Cicadellidae)

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

29/04/2011

RESUMO

Este trabalho aborda um estudo detalhado sobre o sistema digestivo da cigarrinha sugadora de xilema, Bucephalogonia xanthophis (Hemiptera: Cicadellidae), num enfoque morfofuncional. Sob o ponto de vista anatômico, o sistema digestivo é constituído, como na maioria dos insetos, por três regiões: o intestino anterior, o intestino médio e o intestino posterior. O intestino anterior é formado por um tubo simples, o esôfago, sem qualquer diferenciação anatômica. O intestino médio tem início na câmara de filtração (CF) e segue por um ventrículo com dois domínios, o cônico (VC) e o tubular (VT), retornando para a câmara de filtração. A CF é uma estrutura característica principalmente de insetos sugadores de xilema de uma infraordem da ordem Hemiptera, a Cicadomorpha, e consiste na aposição entre o intestino médio anterior com o posterior, além dos segmentos proximais dos quatro túbulos de Malpighi. A função da CF é permitir a passagem do excesso de água presente no xilema diretamente do intestino médio anterior para o posterior, concentrando, assim, seus nutrientes no ventrículo. O sistema digestivo continua por um intestino posterior, apresentando, antes de terminar no ânus, um reto dilatado, ao qual se associam as extremidades distais dos quatro túbulos de Malpighi, livres na hemocela. Análises por microscopia de luz revelaram que o intestino anterior é formado por um epitélio simples, composto por células pavimentosas revestidas por cutícula. O epitélio da CF é bastante fino e não há diferenças significativas entre as células do ventrículo e dos túbulos de Malpighi. O VC e o VT são compostos por células cúbicas, os enterócitos, e células regenerativas. A transição do intestino médio para o posterior, denominada de piloro, ocorre no interior da CF. Nesta região, inserem-se os quatro túbulos de Malpighi, órgãos do sistema excretor. O intestino posterior é formado por um epitélio pavimentoso, recoberto por uma camada de quitina. Observadas através da microscopia eletrônica de transmissão, as células da CF possuem sua superfície apical modificada em microvilosidades e a membrana plasmática basal com invaginações desenvolvidas associadas a mitocôndrias, além de um citoplasma bastante reduzido. Estas características sugerem que se trata de células especializadas no transporte de água e íons, provavelmente a partir do intestino médio para os túbulos de Malpighi. O VC e o VT são formados por enterócitos e células regenerativas. Estas últimas são raras, estão localizadas na base do epitélio, sem formar agrupamentos (ninhos), e possuem características típicas de células indiferenciadas, com núcleos grandes e poucas organelas. Os enterócitos, as células mais importantes no processo digestivo, possuem sua membrana plasmática apical modificada em microvilosidades e invaginações da membrana plasmática basal, menos desenvolvidas do que as das células do CF. No que diz respeito à atividade de secreção observada nos enterócitos de B. xanthophis, verifica-se a existência de grandes quantidades de retículo endoplasmático granular, diversas áreas de Golgi e algumas vesículas de secreção concentradas no citoplasma apical. Parece haver apenas um mecanismo de secreção, o merócrino, ao longo de todo o ventrículo. No lúmen do ventrículo de B. xanthophis, não foi constatada a presença de uma membrana peritrófica, comum em insetos de diversas ordens, exceto Hemiptera e Thysanoptera. Ao invés disso, nas regiões do VC e nos dois terços iniciais do VT (o ventrículo tubular anterior VTA e o médio VTM), se observa um complexo sistema luminal de membranas associado às microvilosidades dos enterócitos, formando padrões em forma de chama, sendo denominados de membranas luminais em forma de chama (MLC). Este sistema se origina, aparentemente, a partir de constrições das extremidades das microvilosidades que formando membranas que avançam pelo lúmen ventricular, mantendo-se associadas às microvilosidades. Originalmente, acreditava-se que os insetos das ordens Hemiptera e Thysanoptera possuíam um sistema luminal de membranas associadas às microvilosidades, denominado de membranas perimicrovilares (MPM). Este modelo foi considerado como padrão para a ordem Hemiptera, sendo descrito, principalmente, em espécies da subordem Heteroptera. Estudos posteriores com o afídeo Acyrthosiphon pisum, revelaram um sistema luminal de membranas diferente das MPM, que foi denominado, na ocasião, de membranas perimicrovilares modificadas (MPMm). A ocorrência de um novo tipo de organização deste sistema luminal de membranas, as MLC, evidencia uma possível diversidade de tipos de organização destas membranas em Hemiptera. Acredita-se, com base nas características destes sistemas luminais de membranas, que as MLC sejam equivalentes às MPM e às MPMm. Preparações deste material utilizando o lantânio como traçador, revelaram que o MLC forma, aparentemente, compartimentos fechados. A descoberta de um terceiro sistema de organização de membranas em B. xanthophis, que difere significativamente das MPM e das MPMm, abre uma nova discussão sobre o panorama atual da morfofisiologia digestiva da ordem Hemiptera, que pode fornecer subsídios importantes no sentido de melhor compreender as relações filogenéticas entre os grupos de espécies que compõem esta ordem. Com base nos resultados obtidos neste e em outros trabalhos sobre a organização do sistema digestivo dos Hemiptera, fica evidente a importância de estudos mais abrangentes, sob este ponto de vista, envolvendo outras espécies integrantes das diferentes subordens de Hemiptera. Do mesmo modo, um maior detalhamento das funções exercidas por estes sistemas luminais de membrana mostra-se de extrema importância para uma melhor compreensão dos processos digestivos que ocorrem nestes insetos.

ASSUNTO(S)

digestive system of insects membrana perimicrovilar morfologia morphology perimicrovillar membrane sistema digestivo de insetos

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