Gurkin RJ, Spronhle-Barrera C, Noble L, Maisel N, Gordon J, Lam C, Schaffer-White A, Origgi F, Gonzalez-Astudillo V. · Veterinary sciences · 2026

Morphological Investigation of Uncharacterised Cardiovascular Structures in Shallow-Diving, Semi-Aquatic Freshwater Turtles (Chelidae: <i>Emydura macquarii</i>).

Resumo em português

Réptiles com capacidades de mergulho desenvolveram adaptações fisiológicas e mudanças conformacionais para sustentar temporariamente a vida subaquática. Apesar da importância dos sistemas respiratório e cardiovascular durante o mergulho, a maioria dos estudos focalizou adaptações respiratórias. Assim, a caracterização de variações anatômicas cardiovasculares ainda não descritas em vertebrados mergulhadores é de amplo interesse. Treze tartarugas-do-rio-Murray fêmeas adultas, clinicamente saudáveis e de vida livre (Chelidae: Emydura macquarii), foram coletadas para fins de pesquisa, eutanasiadas e submetidas à autópsia. Estruturas pronunciadas, semelhantes a válvulas e compostas exclusivamente por miócitos de músculo liso, foram identificadas em artérias musculares de calibre médio e grande em todos os indivíduos. Além disso, múltiplos canais vasculares intramurais, que imitavam a recanalização pós-trombótica, foram observados em artérias musculares de calibre médio. Ademais, confirmamos a presença de células positivas para actina de músculo liso alfa revestindo os átrios cardíacos em E. macquarii. Análises morfométricas quantitativas demonstraram que as estruturas semelhantes a válvulas frequentemente ocupavam uma proporção substancial do lúmen vascular, em alguns casos excedendo 90% de estreitamento luminal. Sua presença consistente em múltiplos indivíduos e sistemas orgânicos apoia a interpretação de que são estruturas vasculares fisiológicas, e não artefatos. Este estudo examina os possíveis papéis fisiológicos e evolutivos dessas estruturas vasculares, oferecendo uma base para futuras investigações sobre adaptações cardiovasculares em vertebrados sujeitos a mudanças posturais e desafios hemodinâmicos relacionados ao mergulho.

Resumo original em inglês

Reptiles with diving capabilities have evolved physiological adaptations as well as conformational changes to temporarily sustain life underwater. Despite the importance of both respiratory and cardiovascular systems during diving, most studies have focused on respiratory adaptations. Thus, characterisation of previously undescribed cardiovascular anatomical variations in diving vertebrates is of broad interest. Thirteen clinically healthy, free-ranging adult female Murray River turtles (Chelidae: Emydura macquarii ) were collected for research purposes, euthanised and autopsied. Prominent, valve-like structures, comprised exclusively of smooth muscle myocytes, were identified in medium- and large-calibre muscular arteries of all individuals. Additionally, multiple intramural vascular channels, mimicking post-thrombotic recanalization, were observed within medium-calibre muscular arteries. Further, we confirmed the presence of alpha-smooth-muscle actin-positive cells lining the cardiac atria in E. macquarii . Quantitative morphometric analyses demonstrated that the valve-like structures frequently occupied a substantial proportion of the vascular lumen, in some cases exceeding 90% luminal narrowing. Their consistent presence across multiple individuals and organ systems supports the interpretation that these are physiological vascular structures rather than artefacts. This study examines the potential physiological and evolutionary roles of these vascular structures, providing a basis for further research into cardiovascular adaptations in vertebrates subjected to postural changes and diving-related haemodynamic challenges.