Effects of Thyroid Hormone Supplements on Larval Development of Pleurodema borellii (Peracca, 1895) (Anura: Leptodactylidae)

Abstract

El conocimiento actual de las hormonas tiroideas en anuros comprende aspectos fisiológicos, toxicológicos, ecológicos, embriológicos y evolutivos durante el desarrollo. La mayoría de estas investigaciones fueron realizadas en muy pocos anuros (Xenopus and Rana) bajo condiciones de laboratorio aunque diferencias específicas en la sensibilidad y las respuestas a la tiroxina (T4) en el desarrollo de especies no modelo se han descrito. En este trabajo, presentamos experimentos realizados para explorar el efecto de suplementos de TH sobre la plasticidad durante el desarrollo de Pleurodema borellii en condiciones de mesocosmos. Pleurodema borellii es una rana común en el Noroeste de Argentina, con actividad estacional y larvas exotróficas que completan la metamorfosis entre 30 y 45 días posteriores a la fertilización. Probamos la respuesta de las larvas de P. borellii en exposición temprana (nueve días después de la fertilización) y exposición tardía (veinte días posteriores a la fertilización) con diferentes concentraciones (0.342 µg/L and 1.36 µg/L) de hormona tiroidea T4 y dosis administradas cada 48 horas. El mesocosmos aseguró condiciones ambientales reales. Las concentraciones del ensayo evitaron efectos letales según estudios previos y el comienzo de la exposición se definió con el objetivo de detectar sensibilidad en los diferentes estadios o días de desarrollo. Los experimentos finalizaron a los 40 días (exposición temprana) o 36 días (exposición tardía). La concentración de T4 baja (0.342 µg/L) no influenció el desarrollo, mientras que la concentración alta (1.36 µg/L) produjo cambios en la tasa de crecimiento, con individuos de menor tamaño al comenzar la metamorfosis. Se observaron alteraciones en la morfogénesis de los miembros posteriores que revelan una sensibilidad temporal y localizada en determinados estadios. Estas alteraciones no impidieron que los renacuajos iniciaran una metamorfosis de manera normal.

The current knowledge of thyroid hormones (THs) in anurans comprises physiological, toxicological, ecological, developmental, and evolutionary approaches during frog development. Most studies were conducted in a few anuran taxa (Xenopus and Rana) under laboratory conditions although interspecific differences in responsiveness and sensitivity to T4 during larval development have been reported in non-model anurans. Here, mesocosm experiments during development of Pleurodema borellii were conducted to explore the effect of TH supplements on the plasticity of tadpoles to reach metamorphosis. P. borellii is common frog in north-western Argentina; it has seasonal activity and exotrophic larvae that complete metamorphosis between 30–45 days after fertilization. We tested the response of P. borellii larvae to early exposure (nine days after fertilization) and late exposure (twenty days after fertilization) to different concentrations (0.342 μg/L and 1.36 μg/L) of thyroid hormone T4 (thyroxine), with doses administered every 48 hours. Mesocosm ensured realistic environmental conditions. Concentrations to avoid lethal effects were based on previous studies, and different exposure periods were tested to detect sensitivity at different developmental stages and timing. Experiments finished 40 days (early exposure) and 36 days (late exposure) after fertilization. Exposures to low T4 concentration (0.342 μg/L) did not influence development, whereas exposures to the high concentration (1.36 μg/L) produced changes in growth, reducing body size at metamorphosis. Alterations in limb morphogenesis reveal a local sensitivity restricted to specific stages, but these changes did not prevent tadpoles from achieving a viable metamorphosis.