Estudo morfológico das glândulas anais de Crotalus durissus terrificus (Viperidae: Crotalinae)

Translated title
Morphological study of the anal glands of Crotalus durissus terrificus (Viperidae: Crotalinae)

Abstract
Snake anal glands consist of structures opening in the cloaca and secreting an odoriferous fluid. Studies about these glands are very scarce, but their function may be related with sexual behaviour, defence and/or aggregation. Unlike other viperids, such as jararacas, rattlesnakes voluntary release their extremely unpleasant anal gland content when they are disturbed, either by human handling, or by predators. Gland morphology as well as the characteristics of the fluid they produce remains unknown. We aim to study the anal glands in the rattlesnake Crotalus durissus terrificus, trying to elucidate their participation in behaviour and/or reproduction. Adult specimens of both sexes (n=10) were obtained from the animal reception of Butantan Institute. After the animals being euthanized, measured and weighted, the glands were dissected, measured and weighted, fixed in 4% paraformaldehyde in PBS for 24 hours or in Karnovsky fixative for 4 hours, and prepared by routine methods for histology and transmission electron microscopy (TEM). The glands are a pair of elongated sac-like structures symmetrically arranged in the post-cloacal region. Striated muscle covers the whole glandular body. Ducts surrounded by sphincters open laterally in the cloacal aperture, where the secretion is released in the form of jets. Measurements show similarity in length and mass of the glands in both sexes. Histology shows that the glands are formed by a thin holocrine secretory epithelium that surrounds a wide lumen. Histochemical results indicate intense production of lipids. The glandular epithelium is enveloped by connective tissue within which another layer of cells with a strongly positive reaction for lipids is observed. The analysis by TEM shows the process of differentiating of the secretory epithelium: as the epithelial cells approach the glandular lumen, they assume a flattened shape at the same time they acquire a large number of secretory granules. The cytoplasm ultrastructure shows predominance of polyribosomes, smooth endoplasmic reticulum and mitochondria. The morphology and histochemistry of the anal glands in C. durissus points to an intense production of lipids, both in the epithelial secretory cells and in the secretory cells immerse in the surrounding connective tissue. The relationship of the surrounding cells with the glandular secretory epithelium has not yet been determined but may 9 indicate participation of a different type of secretion acting together or parallel to the anal gland content. The similar size of the anal glands in both sexes is more indicative of participation of these structures in defence instead of reproduction. In any case, the nature of the secretion and its strong odour suggest participation in intra- or inter- specific chemical communication, since lipid substances are generally present in pheromones. Further biochemical studies may help to clarify anal glands specific function.
metadata.dc.description.abstractpt
As glândulas anais das serpentes consistem em estruturas que desembocam na cloaca e secretam um fluido odorífero. Há poucos estudos sobre estas glândulas, porém sua função pode estar relacionada ao comportamento sexual, defesa e/ou movimentos de agregação. Diferentemente de outros viperídeos como as jararacas, as cascavéis liberam o conteúdo de suas glândulas voluntariamente quando perturbadas, seja por manipulação humana ou por ataque de predadores. A morfologia da glândula, bem como as características do fluido contido nela permanecem desconhecidos. Visamos estudar as glândulas anais de cascavel Crotalus durissus terrificus na tentativa de elucidar sua participação no comportamento e/ou na reprodução desta espécie. Foram utilizados animais adultos de ambos os sexos (n=10), obtidos através da recepção do Instituto Butantan. Após a eutanásia, os animais foram medidos e pesados, assim como suas respectivas glândulas, que foram então fixadas em paraformaldeído a 4%, em seguida deixadas por 24 horas em PBS, e finalmente fixadas em Karnovsky por 4 horas. Após, as glândulas foram preparadas através de métodos rotineiros de histologia para sua visualização em microscópio óptico de luz e microscópio eletrônico de transmissão (TEM). As glândulas são um par de estruturas alongadas saculares, simetricamente arranjadas na região pós cloacal. Músculos estriados envolvem todo o corpo glandular. Os ductos são cercados por esfíncteres que se abrem lateralmente na saída da cloaca, onde a secreção é liberada através de jatos. As medidas mostram similaridade de comprimento e circunferência glandular em ambos os sexos. Já a histologia mostra que as glândulas são formadas por uma fina camada de epitélio secretório holócrino que circunda um grande lúmen. Os resultados histoquímicos indicam intensa produção de lipídeos. O epitélio da glândula é envolvido por tecido conjuntivo no qual podemos encontrar cordões celulares dispersos, cujas células se mostram muito reativas para lipídeos. A análise por microscopia eletrônica de transmissão mostrou o processo de diferenciação do epitélio secretor. À medida que as células epiteliais se aproximam do lúmen glandular, assumem um formato achatado, ao mesmo tempo em que adquirem um grande número de grânulos secretórios. O 5 citoplasma mostra predominância de polirribossomos, retículo endoplasmático liso e mitocôndrias. A morfologia e a histoquímica das glândulas anais em C. durissus indicam uma intensa produção lipídica, tanto nas células do epitélio secretor, quanto no cordão de células secretórias dispersas no tecido conjuntivo. A relação entre estas células periféricas com o epitélio secretor da glândula ainda não foi determinada, porém a sua posição pode indicar a produção de um tipo de secreção distinta, que agiria em paralelo ao conteúdo da glândula anal. O tamanho equivalente das glândulas em ambos os sexos indica que estas participam mais ativamente na defesa do animal do que no processo reprodutivo. De qualquer modo, por ser uma secreção de odor pungente, sugere-se que tenha participação na comunicação química intra ou interespecífica, já que substâncias lipídicas estão geralmente presentes em ferômonios. Estudos bioquímicos mais avançados poderão ajudar a desvendar a função destas glândulas.
Link to cite this reference
https://repositorio.butantan.gov.br/handle/butantan/3789
Issue Date
2019


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