Alterações bioquímicas e morfológicas no coração de frangos de corte submetidos ao estresse térmico agudo

Abstract

RESUMO: O melhoramento genético do frango de corte (Gallus gallus) proporcionou grande avanço em seu processo de deposição de tecido muscular possibilitando excelentes índices zootécnicos. No entanto, não houve melhorias semelhantes no sistema cardiovascular, fazendo com que o acelerado aumento da massa muscular tornasse os animais suscetíveis ao desenvolvimento de transtornos metabólicos, em decorrência do desajuste entre o pequeno tamanho do coração em relação ao seu peso vivo, que os tornam suscetíveis à insuficiência cardíaca por diferentes fatores. O objetivo do Artigo I, foi avaliar os efeitos do estresse térmico agudo (32ºC; 12 horas) em frangos de corte sobre a temperatura corporal por meio de dois métodos de mensuração, via retal e por probe, aspectos morfométricos do coração e da artéria aorta, e a expressão dos genes: óxido nítrico sintase induzida (iNOS), enzima conversora de angiotensina (ECA), proteína de transferência de colesterol esterificado (CETP), superóxido dismutase (SOD) e glutationa peroxidase 3 (GPX3), assim como avaliar os parâmetros inflamatórios (mieloperoxidase e N-acetil-glicosaminidase), parâmetros de estresse oxidativo (grupos sulfidrílicos não proteicos, atividade das enzimas catalase e superóxido dismutase, níveis de glutationa S-transferase, hidroperóxidos lipídicos e espécies reativas de oxigênio) e níveis de nitrito no tecido cardíaco. Foram utilizados 36 frangos de corte em delineamento inteiramente casualizado, distribuídos em dois grupos: ambiente de conforto térmico (18ºC) e ambiente de estresse térmico (32ºC). O estresse térmico desencadeou alteração na temperatura corporal independentemente da via de aferição via probe e por via retal. Houve efeito significativo na espessura da parede da artéria aorta e nos diâmetros látero lateral e ântero posterior (P<0,05), da mesma forma houve diferença nas dosagens de hidroperóxidos lipídicos, na quantificação das espécies reativas de oxigênio e na dosagem de nitrito (P<0,05). As quantificações dos genes iNOS, ECA e CETP também foram significativas com maior expressão nos animais submetidos ao estresse por calor. Assim, pode-se concluir que o estresse térmico agudo (32ºC; 12 horas) foi capaz de promover diversas alterações morfológicas e moleculares no coração e na artéria aorta de frangos de corte e essas alterações podem ser parcialmente responsáveis por casos de mortes súbitas em plantéis de frangos de corte criados em condições de estresse térmico por calor. No Artigo II, o objetivo desse trabalho foi avaliar a utilização de dipeptídeos de metionina (DL-Metionil-DL-Metionina) em dietas de frangos de corte e verificar os seus efeitos sobre a expressão do gene da proteína do choque térmico 70 kDa (HSP70), dos genes de sinalização da apoptose caspase 3 (CASP3), célula-B de linfoma 2 (BCL2), proteína X associada ao BCL2 (BAX), genes do sistema antioxidante, superóxido dismutase (SOD) e a glutationa peroxidase 3 (GPX3) e a morfometria do coração em condições de estresse térmico agudo (38ºC; 24 horas). Foram utilizados 90 frangos de corte distribuídos em esquema fatorial 3x2: três tratamentos relacionados à suplementação de metionina: SM, DL-Met e DL-MMet e dois ambientes ambiente de conforto térmico e de estresse por calor. O estresse por calor desencadeou significativamente (P<0,05) a sinalização da apoptose havendo efeito de interação entre dieta e ambiente (P<0,05) para a expressão dos genes BCL2 e BAX, que resultou em efeito protetor para as células cardíacas. Houve efeito de interação entre dieta e ambiente (P<0,05) sobre a expressão dos genes do sistema antioxidante GPX3 e SOD. Em relação à morfometria do coração houve efeito de interação (P<0,05) entre dieta e ambiente para as medidas relacionadas à espessura dos músculos ventriculares direito, esquerdo e espaços interventriculares. A suplementação de metionina na forma de DL-metionina e DL-Metionil-DL-Metionina proporcionou melhor desempenho das aves, atenuou a perda de peso em situações de estresse térmico e foi responsável por tornar os mecanismos de proteção cardíacas mais eficientes em situação de elevada temperatura

ABSTRACT: The genetic improvement of broiler chickens (Gallus gallus) provided a great advance in the process of deposition of muscle tissue, allowing excellent zootechnical indexes. However, there were no similar improvements in the cardiovascular system, causing the accelerated increase in muscle mass to make the animals susceptible to the development of metabolic disorders, due to the mismatch between the small size of the heart in relation to its live weight, which make them susceptible to heart failure due to different factors. The objective of Article I, the objective of this study was to evaluate the effects of acute thermal stress (32º C; 12 hours) on broilers on body temperature by means of two methods of measurement, rectal and probe, morphometric aspects of the heart and (iNOS), angiotensin converting enzyme (ACE), esterified cholesterol transfer protein (CETP), superoxide dismutase (SOD), and glutathione peroxidase (GPX3), as well as the expression of the genes: nitric oxide synthase (iNOS), angiotensin converting enzyme oxidative stress parameters (non-protein sulfhydryl groups, activity of catalase and superoxide dismutase enzymes, glutathione S-transferase levels, lipid hydroperoxides and reactive oxygen species), and levels of inflammatory parameters (myeloperoxidase and N-acetyl glycosaminidase). nitrite in cardiac tissue. Thirty - six broilers were used in a completely randomized design, distributed in two groups: thermal comfort environment (18ºC) and thermal stress environment (32ºC). Thermal stress triggered changes in body temperature regardless of the probe and rectal route. There was a significant effect on the thickness of the aortic artery wall and on the lateral and posterior posterior diameters (P<0.05). There was also a difference in lipid hydroperoxide dosages, in the quantification of reactive oxygen species and in the nitrite dosage (P<0.05). The quantifications of the iNOS, ACE and CETP genes were also significant with greater expression in the animals submitted to heat stress. Thus, it can be concluded that the acute thermal stress (32ºC, 12 hours) was able to promote several morphological and molecular changes in the heart and the aorta artery of broiler chickens and these alterations may be partially responsible for cases of sudden death in of broilers raised under heat stress conditions. Article II, was to evaluate the use of methionine dipeptides (DL-Methionyl-DL-Methionine) in broiler diets and to verify their effects on expression of the 70 kDa heat shock protein (HSP70) gene, (BCL2), BCL2-associated X-protein (BAX), antioxidant system genes, superoxide dismutase (SOD) and glutathione peroxidase 3 (GPX3) and the genes for signaling apoptosis caspase 3 (CASP3), B-cell lymphoma 2 (BCL2) morphometry of the heart under conditions of acute thermal stress (38º C, 24 hours). A total of 90 broilers distributed in a 3x2 factorial scheme were used: three treatments related to methionine supplementation: SM, DL-Met and DL-MMet, and two environments of thermal comfort and heat stress. Heat stress triggered significantly (P <0.05) the signaling of apoptosis, with interaction effect between diet and environment (P <0.05) for the expression of the BCL2 and BAX genes, which resulted in a protective effect for the cells cardiac disorders. There was interaction effect between diet and environment (P <0.05) on the expression of the genes of the antioxidant system GPX3 and SOD. In relation to heart morphometry, there was an interaction effect (P <0.05) between diet and environment for the measurements related to the thickness of the right, left ventricular and interventricular spaces. Methionine supplementation in the form of DL-methionine and DL-methionyl-DL-methionine provided better bird performance, attenuated weight loss in thermal stress situations and was responsible for making cardiac protection mechanisms more efficient in high temperature