g13-hormonal regulation of energy metabolism in insects as a driving force for perfomance
DESCRIPTION
Regulacion hormonal en insectosTRANSCRIPT
Integrantes:
• Rudas Gonzales David• Sampén Pinto Antuané• Sánchez Acuña Emma• Sánchez Meza Jorge
Matthias W. Lorenz and Gerd Gäde
Matthias W. LorenzDepartament of Animal Physiology, University of BayreuthBayreuth- Germany
Gerd GädeZoology Department, University of Cape Town, Private.Rondebosch- Republic of South Africa
Rendimiento
• Medida de la capacidad
de el propio organismo
para llevar a cabo una
tarea ecológicame
nte relevante
Clasificación de los “performance”
• Dinámicas• Regulatorias
Alta demanda de energía
Demasiada para ser recibida por los fosfatos ricos de energía
ATP Fosfato creatina (vertebrados)
Fosfato arginina (insectos)
Se movilizan las Reservas de Energía
Vertebrados
Lucha o huída
Adrenalina
Glucogenólisis rápida
Si hay Esfuerzo sostenido
Glucagón
Degradación de glucógeno y lipólisis de las grasas de reservas
Insectos
Movilización de reservas de energía
Octopamina
Descomposición de reservas de lípidos y glucógeno
Si hay Esfuerzo sostenido
Hormonas adipocinéticas
Aumento de los títulos de lípidos e hidratos de C en la hemolinfa.
Reguladores del metabolismo energético desempeñan un papel importante durante la actividad locomotriz
¿AKH es un regulador general de la homeostasis en los insectos?¿Los procesos que requieren grandes cantidades de energía dependerán de las propiedades hiperglucémicos/ hiperlipémicos de AKHS?
Hormonas Adipocinéticas
(AKH)
Gran familia de neuropéptidos
Se almacena en corpora cardiaca
Hiperglucemia en Periplaneta americana
Hiperlipédimia en Schistocerca
gregaria
Características estructurales
comunes
Diferentes funciones
• Consumo de O2 hasta 100x.• Factor mas decisivo en el éxito de los insectos• ¿AKH -Comportamiento distinto?
<20’ Consumo de Carbohidratos
>20’ Consumo de Lípidos (Regulación por Locmi-AKH-I, II Y III)
Pachnoda Sinuata
Calentamiento
Vuelo sin elevación
Vuelo con elevación
• RQ=0.82• Hemolinfa
[Prolina] .[Lípidos] ≈[Carbohidratos] ≈
• Músculos de vuelo[Prolina] 37%.[Glicógeno] =
ReposoCalentamiento
Vuelo
1.3
46.8
104.4
Oxidación parcial de prolina. ✓
Gráfico: Consumo de oxígeno
Con elevación:• ~ 5 minutos• Alto desempeño
en el vuelo.
Sin elevación:• ~ 45 minutos• Menor
desempeño en el vuelo.
1
2
• Hemolinfa[Prolina] [Carbohidratos]
• Músculos de vuelo[Glicógeno] [Prolina]
• Hemolinfa:[Prolina] ≈[Carbohidratos]
• Músculos de vuelo[Glicógeno] [Prolina]
54%46%
Músculos de vuelo Hemolinfa
RQ:0.9Contribución energética:
1era 2da
Ambas
Melme-AKH
Activa la fosforilasa.
Activa triacilglicerol lipasa
Activa mensajeros secundarios: cAMP
y Ca2+ .
Pruebas con diferentes [Sustrato]
24 hrs:
Melme-AKH
15 dias:
[Prolina]=
[Carbohidratos]s
30 días
[Prolina] ≈
[Carbohidratos]
• Carbohidratos y lípidos contribuyen al vuelo.• Se libera Melme-AKH antes del vuelo.
• Consumo exclusivo de prolina, vuelo muy corto
TIEM
PO S
IN A
LIM
ENTO
Efecto en vuelo
Orden: Hemiptera
1era– Carbohidratos.
2da– Uso exclusivo de triglicéridos
Hemolinfa
[Lípidos]>>[Carbohidratos]
Músculos de vuelo
[Glicógeno] [Lípidos]
11 AKH’s
Retroinhibición
Activan la triacilglicerid
o lipasa
[Lípidos] en la
hemolinfa
• Hemolinfa– [Carbohidratos] , después del vuelo hasta 70%
menos.
2 AKH’
s
Secuencia primaria Similares
Hipertrealosemia en lugar
de hiperlipemia.
Notocnea glauca
Gryllus bimaculatus
Pyrrhocoris apterus
Drosophila melanogaster
• (A) Actividad locomotora, (B) Niveles de lípidos en la hemolinfa, (Isol) aislamiento, (Crow) grupo.
Periplaneta americana
Receptor-AKH
DUM Octopamina
libera
AKH
TRP
Hormonas juveniles y ecdisteroi
des
¿AKHs?
Regulación hormonal del desarrollo y
reproducción de los
insectos
Energía invertida en la descendencia
Supervivencia o mantenimiento de la madre
Largas distancias
Combustible para la ovogénesis
Movilidad reducida
Histólisis de músculos voladores
Energía asignada a
reproducción
Reacciones anabólicas
Producción de huevos
No publicado
Proteínas
Lípidos
Carbohidratos
Locusta migratoria
Se evalúan hembras adultas jóvenes de Gryllus bimaculatus
Inyecciones repetidas de
AKH
Reservas de lípidos y
proteínas en la grasa corporal
# HuevosHuevos + pequeños
Activador de proces
os anaból
icos
Hormona
desencadenante
de la movilizac
ión de sustratos
Crecimiento de Ovoci
tos
Formación de reservas de
energía en la grasa corporal coincide con la
ovogénesis
Actividad Física AKH Promueve reacciones anabólicas
Actividad Locomotora AKH Inhibe reacciones anabólicas
Liberación de sustratos energéticos
Inyecciones repetidas de AKH en hembras adultas- jóvenes interrumpen los cambios cíclicos y, por lo tanto, interfieren con la
ovogénesis
Participación de un péptido AKH- en los procesos
reproductivos
ETAPAS LARVAL
ES
RESERVA DE ENERGIA
PARA ETAPA (ADULTO)
REPRODUCTIVA
ALIMENTACION DE INSECTOS
NO ADULTOS ADULTOS
COMO
VUELO
APAREAMIENTO
OVOPOSICION
ALMACENAN GRASAS
Evento de gran exigencia energéticaA partir de la Energía que se requiere para la
interrupción de la “Cutícula vieja” , se formará una nueva Cutícula.
Tanto intestino anterior y posterior (ectodérmico), están alineados con la cutícula, para ello, los insectos tienen que “vaciar todo el tracto digestivo” antes de la muda.
Las reservas de energía acumuladas en el cuerpo de grasa durante la etapa larval , son agotados durante la muda.
G.Bimaculatus
• 1era Mitad de Etapa Larval :
• Última fase larval:
Alta actividad
de alimentac
ión
Lípidos elevados( grasa
corporal)
Aumento de
reservas corporales de grasa
Formación de nueva cutícula Ecdisis
• Lamentablemente no hay ninguna prueba directa de una regulación de las enzimas, tales como la glucógeno fosforilasa o triacilglicerol lipasa, por AKH durante el proceso de la muda en cualquier insecto.
AKHS son péptidos pleiotropicos que juegan un papel fundamental en el ciclo de vida de los insectos.
En el vuelo, AKHS asegura alto suministro de energía, alta capacidad oxidativa de los músculos de vuelo, un ritmo cardiaco rápido y una estimulación general del sistema nervioso.
AKHS, actuaría como análogo funcional de los corticosteroides.
D. melanogaster demostró la vía de señalización conservada de la insulina, revelando sorprendentes similitudes funcionales entre la insulina en los insectos y vertebrados.