Concentração plasmática de colesterol total e lipoproteína de alta densidade em novilhas mestiças doadoras de embriões tratadas com somatotropina bovina recombinante

Total plasma cholesterol and high-density lipoprotein levels in crossbred heifer embryo donors treated with bovine recombinant somatotropin

Resumos

O objetivo do experimento foi o de estudar as concentrações plasmáticas de colesterol total e lipoproteína de alta densidade (HDL) em novilhas mestiças tratadas com somatotropina bovina recombinante (rbST). Coletas de sangue foram feitas durante dois ciclos estrais, normal e superovulado, em 26 fêmeas distribuídas em dois tratamentos: T1 = aplicação de 500mg de rbST no terceiro dia do ciclo estral utilizado para a superovulação e T2 = controle. Análises dos metabólitos sangüíneos foram feitas utilizando-se o método enzimático, cujas concentrações médias plasmáticas de colesterol total e de HDL durante o ciclo estral normal não foram diferentes (P>0,05) entre os dois tratamentos: 87,9 e 25,8mg/dl e 85,9 e 26,7mg/dl para T1 e T2, respectivamente. O ciclo estral utilizado para a superovulação foi dividido em três períodos: P1 = do estro à inseminação artificial (0 ao15º dia), P2 = da inseminação artificial até a coleta de embriões (15º ao 21º dia) e P3 = da coleta até o final do período experimental (21º ao 27º dia). As concentrações plasmáticas de colesterol total e HDL no P1 não diferiram entre os tratamentos (P>0,05). Em P2 e P3 houve diferença nas concentrações de HDL e colesterol total entre os dois tratamentos: 29,0 e 88,5mg/dl (T1) e 27,1 e 81,8mg/dl (T2) no P2; e 30,4 e 88,0mg/dl (T1) e 26,6 e 80,5mg/dl (T2) no P3, respectivamente (P<0,01).

Bovino; HDL; metabólito lipídico; superovulação; rbST

Concentração plasmática de colesterol total e lipoproteína de alta densidade em novilhas mestiças doadoras de embriões tratadas com somatotropina bovina recombinante

[Total plasma cholesterol and high-density lipoprotein levels in crossbred heifer embryo donors treated with bovine recombinant somatotropin]

Á.M. Borges¹, C.A.A. Torres², J.R.M. Ruas^3*, G.R. Carvalho², V.R. Rocha Júnior¹

¹Aluno de Doutorado – Universidade Federal de Viçosa

²Universidade Federal de Viçosa

Av. P.H. Holfs, s/ n^o, Campus Universitário

36570-000 – Viçosa, MG

³Pesquisador da EPAMIG – Viçosa

Recebido para publicação em 17 de agosto de 2000

Recebido para publicação, após modificação, em 28 junho de 2001

RESUMO

O objetivo do experimento foi o de estudar as concentrações plasmáticas de colesterol total e lipoproteína de alta densidade (HDL) em novilhas mestiças tratadas com somatotropina bovina recombinante (rbST). Coletas de sangue foram feitas durante dois ciclos estrais, normal e superovulado, em 26 fêmeas distribuídas em dois tratamentos: T1 = aplicação de 500mg de rbST no terceiro dia do ciclo estral utilizado para a superovulação e T2 = controle. Análises dos metabólitos sangüíneos foram feitas utilizando-se o método enzimático, cujas concentrações médias plasmáticas de colesterol total e de HDL durante o ciclo estral normal não foram diferentes (P>0,05) entre os dois tratamentos: 87,9 e 25,8mg/dl e 85,9 e 26,7mg/dl para T1 e T2, respectivamente. O ciclo estral utilizado para a superovulação foi dividido em três períodos: P1 = do estro à inseminação artificial (0 ao15^o dia), P2 = da inseminação artificial até a coleta de embriões (15^o ao 21^o dia) e P3 = da coleta até o final do período experimental (21^o ao 27^o dia). As concentrações plasmáticas de colesterol total e HDL no P1 não diferiram entre os tratamentos (P>0,05). Em P2 e P3 houve diferença nas concentrações de HDL e colesterol total entre os dois tratamentos: 29,0 e 88,5mg/dl (T1) e 27,1 e 81,8mg/dl (T2) no P2; e 30,4 e 88,0mg/dl (T1) e 26,6 e 80,5mg/dl (T2) no P3, respectivamente (P<0,01).

Palavras-chave: Bovino, HDL, metabólito lipídico, superovulação, rbST

ABSTRACT

The objective of the experiment was to study the total cholesterol and high-density lipoprotein (HDL) levels in crossbred heifers treated with bovine recombinant somatotropina (rbST). Blood samples were collected for two estrous cycles, normal and superovulated, from 26 animals randomly distributed into two treatments: T1 - injected with 500mg rbST on day 3 of estrous cycle and T2 - control. The lipidic metabolite levels were determined by an enzymatic method, and plasma levels of total cholesterol and HDL in normal estrous cycle did not differ (P>0.05) between treatments: 87.9 and 25.8mg/dl for T1 and 85.9 and 26.7mg/dl for T2, respectively. The superovulated estrous cycle was divided into three periods: P1 - from estrus to artificial insemination (AI) (0 to 15^th day), P2 - from AI to embryo collection (15^th to 21^st day) and P3 - from collection to the end of the experiment (21^st to 27^th day). The rbST treatment did not affect the HDL and cholesterol levels in the P1 (P>0.05), but did so in P2 and P3: 29.0 and 88.5mg/dl (T1) and 27.1 and 81.8mg/dl (T2) during P2; 30.4 and 88.0mg/dl (T1) and 26.6 and 80.5mg/dl (T2) during P3, respectively (P<0.01).

Keywords: Bovine, HDL, lipidic metabolities, superovulation, rbST

INTRODUÇÃO

O hormônio de crescimento bovino (bGH) foi um dos primeiros fatores de crescimento recombinantes (rbST) produzidos em grande escala para a indústria animal (Bauman, 1992) visando, principalmente, aumentar a produção de leite.

A partir da década de 80, trabalhos foram desenvolvidos com o objetivo de se conhecerem os efeitos e os mecanismos de ação da somatotropina. Além de seu efeito geral sobre a estimulação do crescimento (Gluckman et al., 1987), o GH exerce efeitos metabólicos no organismo, por meio de alterações na partição dos nutrientes absorvidos, modificando o catabolismo de carboidratos (efeito diabetogênico) e gorduras, reduzindo a utilização de glicose pelos tecidos periféricos (Peel & Bauman, 1987) e aumentando a mobilização dos ácidos graxos (lipólise) do tecido adiposo (Gluckman et al., 1989), reduzindo, assim, os depósitos de triglicerídeos. A ação da somatotropina no metabolismo celular parece ser promovida por mediadores hormonais de origem hepática, conhecidos por fatores de crescimento semelhantes à insulina (IGF-I e IGF-II) e suas proteínas transportadoras (IGFBP) (Lucy, 1996), que estimulam a capacidade sintética tecidual.

Apesar de diversos estudos detalharem as concentrações de metabólitos sangüíneos em animais tratados com somatotropina, poucos são os que relatam as concentrações plasmáticas de colesterol total e de lipoproteínas de alta densidade (HDL).

O colesterol possui importante função metabólica por ser constituinte das membranas celulares, além de ser precursor dos hormônios sintetizados em tecidos esteroidogênicos (gônadas, adrenais, placenta), sobretudo no corpo lúteo. Nas células luteínicas, o colesterol é utilizado para a síntese de progesterona, e nos bovinos a lipoproteína HDL é a principal fonte desse metabólito (Grummer & Carrol, 1988), por ser a mais abundante no plasma e no fluido folicular. A concentração sérica de colesterol total durante o ciclo ovariano de novilhas apresenta padrão cíclico (Talavera et al., 1985), com redução durante a fase luteínica, provavelmente como resultado de sua utilização como substrato para a síntese de progesterona (Christie et al., 1979). O cultivo celular na presença de lipoproteínas HDL e lipoproteína de baixa densidade (LDL) aumentou a produção de progesterona nas células lúteas de vacas e ovelhas (Carrol et al., 1992). A literatura mostra a ação do rbST no ovário (Tanner & Hauser, 1989) estimulando a síntese de IGF-I, o qual possui importante papel no aumento da captação e absorção das lipoproteínas e na esteroidogênese pelas células da granulosa e do tecido lúteo (Buhr,1987; Veldhuis et al., 1986), podendo dessa forma estimular a síntese de progesterona pelo corpo lúteo.

Assim, este experimento foi realizado com o objetivo de traçar a concentração plasmática dos metabólitos lipídicos colesterol total e HDL em novilhas mestiças tratadas com somatotropina bovina recombinante, no decorrer do ciclo estral normal e no ciclo utilizado para os procedimentos superovulatórios.

MATERIAL E MÉTODOS

O experimento foi desenvolvido no Departamento de Zootecnia da Universidade Federal de Viçosa, no período de setembro de 1997 a fevereiro de 1998.

Foram utilizadas 26 novilhas mestiças Holandês-Zebu, com escore da condição corporal entre 4 e 5 (1 = muito magra, 5 = muito gorda) (segundo Ferreira & Torres, 1993), peso vivo acima de 300kg e ciclando regularmente. Os animais foram acompanhados durante um ciclo estral natural e, posteriormente, divididos em dois tratamentos (T1 e T2), no qual T1 constituiu-se de 13 animais tratados com 500mg de somatotropina bovina recombinante (rbST (Lactotropin – Elanco Saúde Animal)) no terceiro dia do ciclo estral utilizado para a superovulação, e T2 de 13 animais que não receberam rbST (controle). As novilhas foram mantidas confinadas em currais onde recebiam alimentação à base de feno de coast-cross, concentrado e mistura mineral (Fosbovi 30 – Tortuga) fornecidos à vontade, durante todo o período experimental.

A composição bromatológica do concentrado e do feno de coast-cross são mostradas na Tab. 1.

O tratamento superovulatório iniciou-se às 19h do 10^o dia do ciclo estral (estro = dia 0), e estendeu-se por quatro dias, totalizando oito aplicações de 500 unidades internacionais (UI) de hormônio folículo estimulante/hormônio luteinizante (FSH/LH)(Pluset – Laboratórios Calier do Brasil Ltda), por via intramuscular, distribuído em doses decrescentes (100, 100, 100, 50, 50, 50, 25, 25 UI), com intervalo de 12h entre aplicações. Na sétima aplicação de FSH (13^o dia, 19h), aplicou-se 0,5mg de um análogo de prostaglandina F_2a(cloprostenol (Ciosin – Coopers)), por via intramuscular, com o objetivo de induzir o estro para a realização da inseminação artificial (IA) (Sêmen – Sembra – Barretos). As colheitas de embriões foram realizadas pelo método não cirúrgico, sete a oito dias após a IA.

As coletas de sangue foram realizadas em tubos vacuolizados contendo solução anti-coagulante (EDTA), que após centrifugação a 3.000rpm durante 15 minutos, foram estocados à temperatura de -18ºC. As coletas com início no dia do estro (dia 0) foram realizadas a cada três dias e meio até o próximo estro (ciclo estral normal I e II). A partir do terceiro dia do ciclo estral utilizado para a superovulação, as amostras foram colhidas diariamente até o final do período experimental. Este ciclo foi dividido em três períodos (P1, P2 e P3), no qual P1 corresponde ao período do dia do estro até a inseminação artificial (0 ao15^o dia), P2 do dia da inseminação artificial até o dia da colheita de embriões (15^o ao 21^o dia) e P3 do dia da coleta de embriões até o final do experimento (21^o ao 27^o dia). Todas as coletas foram realizadas sempre antes de se proceder qualquer aplicação medicamentosa.

Para as análises de laboratório foram utilizados "kits" comerciais seguindo-se as recomendações dos fabricantes. As análises de colesterol (Colesterol COD-ANA – Labtest Diagnóstica S.A) foram realizadas pela metodologia enzimática Trinder, e para as de HDL (Colesterol HDL - Labtest Diagnóstica S.A) utilizaram-se o sistema de precipitação seletiva de lipoproteínas e a colorimetria.

Na análise estatística utilizou-se o programa SAEG 7.0, aplicando-se análise de variância e de regressão, a fim de observar diferenças para os metabólitos (colesterol total e HDL), tendo como fonte de variação os tratamentos e os dias de amostragem.

O esquema que se segue representa o fluxograma de atividades utilizadas durante o período experimental, com os respectivos dias de aplicação de medicamentos

RESULTADOS E DISCUSSÃO

Os valores médios plasmáticos de colesterol total e de HDL durante os dois ciclos estrais avaliados estão citados na Tab. 2.

As concentrações plasmáticas de colesterol total e HDL durante o ciclo estral normal (não submetidos a qualquer tratamento) e no P1 do ciclo superovulatório não diferiram (P>0,05) entre tratamentos. As concentrações médias de colesterol total e de HDL foram de 86,9mg/dl e 26,3mg/dl, respectivamente, durante todo o ciclo estral. Os valores para colesterol total estão de acordo com os dados de Talavera et al. (1985), os quais verificaram concentrações de 86,3mg/dl em novilhas que ciclavam e recebiam dieta normal, e inferiores aos 121,4mg/dl encontrados por Arave et al. (1974) e aos 118,5mg/dl por Mancio (1994). Kweon et al. (1986) e Smith (1992) consideraram normais as concentrações que oscilaram entre 90 e 170mg/dl.

A concentração plasmática de colesterol pode variar em função da condição fisiológica do animal, da produção leiteira, do estádio da lactação e da dieta. Entretanto, quando em lactação e com dietas não acrescidas de lipídeos, as concentrações plasmáticas podem estar entre 140 e 221mg/dl (Williams, 1989). Outros estudos relatam valores de 125mg/dl (Kappel et al.,1984) e 118mg/dl (Grummer & Carrol, 1988). Novilhas que receberam dietas hiperlipídicas apresentaram concentrações plasmáticas superiores (172 mg/dl) àquelas mantidas com dietas normais (86,3 mg/dl; Talavera et al.,1985), confirmando outros experimentos que encontraram aumento da concentração de colesterol em animais cujas dietas foram acrescidas de ingredientes ricos em lipídeos. Oliveira (1995) verificou variações de 94 a 108mg/dl e 228 a 268mg/dl em novilhas alimentadas com dietas normais e hiperlipídicas, respectivamente.

As concentrações médias de HDL durante o ciclo estral normal (26,3mg/dl) foram constantes, de maneira idêntica às de colesterol. Isto pode ser esperado, uma vez que as concentrações de colesterol dos bovinos refletem as concentrações de HDL, que também são influenciadas pelos mesmos fatores que interferem no colesterol plasmático (Grummer & Carrol,1988). Os valores médios de HDL obtidos neste estudo foram inferiores aos 68mg/dl e aos 77,7mg/dl encontrados por Mancio (1994) e Oliveira (1995), respectivamente, em estudos realizados com novilhas que receberam dieta normal.

Neste estudo não foi observada alteração nas concentrações plasmáticas de colesterol total e HDL no decorrer dos ciclos estrais (normal e utilizado para os tratamentos superovulatórios) das novilhas, como relatado nos trabalhos de Christie et al. (1979) e Talavera et al. (1985). Esses autores encontraram redução das concentrações plasmáticas dos metabólitos durante a fase lútea, e explicaram que esse comportamento é, provavelmente, resultante da captação e utilização de lipoproteínas como substrato para a síntese de progesterona ovariana (O'shaughnessy & Wathes, 1985; Grummer & Carrol,1988).

Segundo Talavera et al. (1985), a manutenção da síntese de progesterona pelo corpo lúteo é acompanhada por redução nas concentrações de colesterol durante o período de maior atividade lútea (diestro) do ciclo estral. Se ocorresse dessa forma, após a superovulação que induziu a formação de vários corpos lúteos e, conseqüentemente, produziu concentrações de progesterona superiores aos valores fisiológicos, maiores quantidades de colesterol seriam requeridas. Todavia, não foi observada variação diária nas concentrações de colesterol total e HDL durante o ciclo ovariano das novilhas, o que mostra não haver correlação entre concentrações de progesterona e de metabólitos lipídicos nas diversas fases do ciclo estral (normal ou superovulado).

P2 e P3 caracterizaram-se por diferenças entre tratamentos (P<0,01) quanto às concentrações plasmáticas de colesterol total e de HDL, mas não houve diferenças (P>0,05) quanto aos dias de amostragem. Os valores obtidos são semelhantes aos encontrados na literatura. As diferenças observadas entre tratamentos para os dois metabólitos são devidas ao efeito da aplicação de somatotropina recombinante (rbST) nos animais do tratamento 1. A somatotropina provoca profundas modificações no metabolismo dos lipídeos e carboidratos: aumenta a lipólise, reduz a deposição de triglicerídeos no tecido adiposo, acarreta redirecionamento na utilização de nutrientes e reduz a utilização de glicose pelos tecidos periféricos (Matos, 1998). Dessa forma, o rbST aumenta a mobilização, a concentração plasmática (Eiseman et al., 1986) e a taxa de oxidação (Bauman et al., 1988) de ácidos graxos não esterificados que são utilizados como via metabólica alternativa (Pamela & Harvey,1997).

No fígado, os ácidos graxos podem seguir duas vias: serem reesterificados a triglicerídeos e secretados como lipoproteínas (VLDL,HDL) ou serem oxidados na mitocôndria a acetil CoA (Murray et al., 1994). A mobilização lipídica nos animais tratados com rbST pode ser superior à capacidade metabólica hepática e, assim, haverá produção excedente de acetil CoA. Quando isso acontece, o fígado modifica sua via metabólica podendo incorporar o acetil CoA na formação de corpos cetônicos. Todavia, um intermediário desse processo, o HMG-CoA (3-hidroxi-3-metiglutaril CoA), também uma molécula precursora da síntese de colesterol, pode ter sido o responsável pela maior concentração plasmática desse metabólito, encontrado nos animais do tratamento 1.

CONCLUSÕES

As concentrações plasmáticas de colesterol total e de HDL de novilhas mestiças, durante o segundo e terceiro períodos do ciclo estral superovulado, foram modificadas pelo tratamento com somatotropina bovina recombinante (rbST), devido à sua interferência no metabolismo lipídico. Isso não ocorreu durante o primeiro período. Não houve variação na concentração dos metabólitos lipídicos, independente da fase do ciclo estral (normal ou superovulado), isto é, não se observou correlação entre concentração de metabólitos lipídicos e concentração cíclica de progesterona plasmática.

Referências bibliográficas

• ARAVE, C.W., MILLER, R.H., LAMB, R.C. Genetic and environmental effects on serum cholesterol of dairy cattle of various ages. J. Dairy Sci., v.58, p.423-427, 1974.
• BAUMAN, D.E. Bovine somatotropin: Review of an emerging animal technology. J. Dairy Sci., v.75, p.3432-3451, 1992.
• BUHR, M.M. Effect of lipoproteins and luteinizing hormone on progesterone production by large and small luteal cells throughout the porcine estrus cycle. J. Anim. Sci., v.65, p.1027-1031, 1987.
• CARROL, P.J., GRUMMER, R.W., MAO, F.C. Progesterone production by cultured luteal cells in the presence of bovine low and high density lipoproteins purified by heparin affinity chromatography. J. Anim. Sci., v.70, p.2516-2526, 1992.
• CHRISTIE, M.H., STRAUSS, J.F., FLICKINGER, G.L. Effect of reduced blood cholesterol on sterol and steroid metabolism by rat luteal tissue. Endocrinology, v.105, p.92-98, 1979.
• EISEMAN, J.H., HAMMOND, A.C., BAUMAN, D.E. et al. Effect of bovine growth hormone administration on metabolism of growing Hereford heifers: protein and lipid metabolism and plasma concentrations of metabolites and hormones. J. Nutr., v.116, p.2504-2515, 1986.
• FERREIRA, A.M., TORRES, C.A.A. Perda de peso corporal e cessaçăo da atividade ovariana luteínica em vacas mestiças leiteiras. Pesq. Agropec. Bras., v.28, p. 411-418, 1993.
• GLUCKMAN, P.D., BREIER, B.H., DAVIS, S.R. Physiology of the somatotropin axis with particular reference to the ruminant. J. Dairy Sci., v.70, p.442-466, 1987.
• GLUCKMAN, P.D., BREIER, B.H., McCUTCHEON, S.N. et al. Physiological responses to somatotropin in the ruminant. In: BST from promise to practice, 1989. Proceedings... Lexington: American Dairy Science Association, 1989. p.20-34.
• GRUMMER, R.R., CARROL, D.J. A review of lipoprotein cholesterol metabolism: importance to ovarian function. J. Anim. Sci., v.66, p.3160-3173, 1988.
• KAPPEL, L.C., INGRAHAM, R.H., MORGAN, E.G. Relationship between fertility and blood glucose and cholesterol concentration in Holstein cows. Am. J. Vet. Res., v.45, p.2607-2612, 1984.
• KWEON, O.K., KANAGAWA, H., TAKAHASHI, Y. Factors affecting serum total cholesterol level of lactating Holstein cows. J. Vet. Sci., v.48, p.481-486, 1986.
• LUCY, M.C. Use of bovine somatotropin to increase follicular growth in cattle: Applications to superovulation. In: 15^th Annual convention of American embryo transfer association. Proceedings..., p.61-70, 1996.
• MANCIO, A.B. Plano nutricional, gonadotrofina coriônica humana (hCG) e amamentaçăo na funçăo reprodutiva e metabólica de fęmeas bovinas.Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 1994. 158 p. (Tese, Doutorado).
• MATOS, W. Somatotropina na pecuária de leite e corte. In: Reuniăo Anual da Sociedade Brasileira de Zootecnia, 35, 1998, Botucatu. Anais.. Botucatu: SBZ, 1998. p.35-52.
• MURRAY, R.K., GRANNER, D.K., MAYES, P.A. et al. Harper: Bioquímica. Săo Paulo: Atheneu, 1994. 7. ed. 763p.
• O'SHAUGHNESSY, P., WATHES, D.C. Roles of lipoproteins and de novo cholesterol synthesis in progesterone production by bovine luteal cells. J. Reprod. Fertil., v.74, p.425-432, 1985.
• OLIVEIRA, F.N. Concentraçőes sangüíneas de progesterona e metabólitos lipídicos em novilhas tratadas com Norgestomet e Valerato de estradiol (Syncro-Mate B) e submetidas ŕ dieta hiperlipidęmica.Viçosa: Universidade Federal de Viçosa, 1995. 75 p. (Dissertaçăo, Mestrado).
• PAMELA, C.C., HARVEY, R.A. Metabolismo dos ácidos graxos e trigliceróis. In: Bioquímica Ilustrada. Porto Alegre: Artes Médicas, 1997. 2. ed. p.177-196.
• PEEL, C.J., BAUMAN, D.E. Somatotropin and lactation. J. Dairy Sci., v.70, p.474-386, 1987.
• SMITH, B.P. Tratado de medicina interna de grandes animais Săo Paulo: Editora Manole, 1992. 1661p.
• TALAVERA, F., PARK, C.S., WILLIAMS, G.L. Relationships among dietary lipid intake, serum cholesterol and ovarian function in Holstein heifers. J. Anim. Sci., v.60, p.1045-1051, 1985.
• TANNER, J.W., HAUSER, S.D. Molecular evidence for the presence of the somatotropin receptor in the bovine ovary. J. Anim. Sci., v.67 (suppl 1), p.413, 1989. (Abstr. 1001).
• VELDHUIS, J.D.E., NESTLER, J.E., STRAUSS, J.F. et al. Insulin regulates low-density lipoprotein metabolism by swine granulosa cells. Endocrinology, v.118, p.242-248, 1986.
• WILLIAMS, G.L. Modulation of luteal activity in postpartum beef cows through changes in dietary lipid. J. Anim. Sci., v.67, p.785-793, 1989.

Datas de Publicação

• Publicação nesta coleção
  18 Jun 2002
• Data do Fascículo
  Out 2001

Histórico

• Revisado
  28 Jun 2001
• Recebido
  17 Ago 2000