efecto de rbST en la producción de leche
La Tabla 2 muestra un resumen de la producción de leche para los grupos rbST y control expresado como media y desviación estándar de la producción de leche (Kg por día) en cada ciclo de tratamiento, así como la diferencia de producción entre ambos grupos (% de leche extra producida por el grupo rBST en comparación con los animales control)., Del ciclo 0 al ciclo 3, la producción de leche parece aumentar en ambos grupos, posiblemente indicando que los animales aún no habían alcanzado su pico de lactancia. Aunque la primera dosis de rbST se administró alrededor de los 2 meses después del parto, según lo recomendado por el fabricante, es importante señalar que esta recomendación se basa en modelos matemáticos que localizan el pico de producción de leche a los 60-90 días después del parto., Sin embargo, estos modelos son solo enfoques teóricos y los días en la leche (DIM) en el pico de la leche tienen una amplia variación entre rebaños y vacas, estando condicionados, entre otros factores, por el bienestar y la alimentación37. Desde el ciclo 4 hasta el final del estudio, se pudo vislumbrar una disminución en la producción de leche de las vacas control, mientras que los animales tratados con rbST parecían mantener su producción relativamente constante con un promedio de 30-35 kg de leche por día, mostrando una tendencia a la disminución obvia solo cuando se interrumpió el tratamiento hormonal (ciclos 14, 15 y 16)., En este punto, las diferencias de producción observadas entre los grupos volvieron a niveles muy cercanos a los observados en el ciclo 0. Es notable el hecho de que la producción de leche fue significativamente mayor en el grupo rbST que en el control durante todo el estudio, excepto durante el ciclo 6, cuando estos animales producían solo un 5% más que los sujetos de control (Tabla 2). De acuerdo con el patrón de administración quincenal de rbST recomendado por el fabricante, el día 70 el grupo de animales tratados debería haber recibido una nueva dosis de hormona de crecimiento recombinante., Sin embargo, esa dosis no se aplicó para poder evaluar si el grupo rbST podía recuperar el perfil transcripcional pre-dosis después de 28 días sin administración hormonal (Fig. 1). Posiblemente debido a esta falta de hormona, las diferencias estadísticamente significativas existentes en la producción de leche entre los dos grupos desaparecieron, destacando los efectos de rbST en las tasas de producción de leche (Tabla 2). En el día 84, se volvió a administrar rbST y reaparecieron las diferencias significativas en la producción de leche entre los dos grupos (24%)., Se observó una diferencia máxima de 43% más de leche en los animales tratados con respecto a las vacas control en el ciclo 12, ambos relacionados con una producción mantenida debido a rbST y un patrón natural decreciente en las hembras control. Curiosamente, estas diferencias significativas se mantuvieron hasta el final del estudio, casi dos meses después de la última dosis (12 dosis, día 168) fue administrada (Tabla 2).
aislamiento de ARN de células somáticas bovinas
Las MSCs son una fuente de ARN fácil de recolectar para estudios de expresión génica, ya que estas células pueden aislarse de leche cruda siguiendo un protocolo muy simple. Además, la recolección de muestras es barata y no invasiva, ya que la leche puede ser recolectada en la sala de ordeño sin contacto directo con el animal y por lo tanto sin causarle estrés que podría alterar los resultados obtenidos. En este estudio, el tratamiento con rbST no tuvo un efecto significativo (P = 0.,099) sobre la cantidad de ARN aislado de MSCs, con una concentración media de 120,69 ± 68,31 µg mL−1 en muestras del grupo rbST y 132,36 ± 68,86 µg mL−1 en muestras del grupo control. El valor promedio de la relación A260/280 fue de 1,766 ± 0,095. Es posible que un paso de purificación con columnas de espín aumentara la relación A260/280 y, por lo tanto, la pureza de las muestras de ARN. Aunque la inclusión de este paso aumenta el precio de la muestra en el análisis de rutina, permite obtener muestras con mayor pureza. El valor medio de RIN observado para las muestras analizadas fue de 6,88 ± 0.,82 algunos factores podrían afectar a la integridad de las muestras. Las muestras utilizadas en este estudio fueron células somáticas bovinas aisladas de leche. La leche se caracteriza por una microbiota compleja y las Rnasas derivadas de esa microbiota podrían ser responsables de una menor integridad de ARN. Además, algunas de las células somáticas presentes en la leche podrían degradarse parcialmente. Estos hechos también se observaron en un estudio que utilizó frotis vaginal bovino para estudios transcriptómicos con el objetivo de encontrar biomarcadores para rastrear el uso indebido de agentes anabolicos38., Además, el proceso de ordeño, recolección de leche y transporte al laboratorio podría, a pesar de llevarse a cabo con la mayor rapidez posible, afectar a la integridad del ARN.
efecto del rbST en los genes del eje somatotrópico
se seleccionó un conjunto de 18 genes (Tabla 1) para el diseño de las placas OpenArray® utilizadas en este estudio. Esta selección se basó en el potencial de estos genes para obtener una firma transcriptómica característica de rbST que podría usarse como estándar para controlar el ab(uso) de rbST en ganado lechero., Los estudios previos de expresión génica con rbST se diseñaron como estudios de dosis única y de muestreo único en tejido mamario post mortem27 o estudios de dosis múltiples (cinco dosis) con muestreo de sangre y músculo en vivo31. Estos métodos se consideran invasivos, relativamente caros y, por lo tanto, poco prácticos a efectos de control en las explotaciones lecheras. En el caso de la somatotropina, el control debe realizarse in vivo, ya que el objetivo final es evitar la entrada de la leche rbST-en el mercado lácteo.,
en este estudio, la expresión de IGF-1 solo fue detectada en todos los puntos de muestra en una vaca (vaca 7) tratada con rbST y no fue detectable en las CMM del grupo control. El hecho de que solo fue posible detectar el objetivo de IGF-1 en todos los puntos de muestra en una vaca puede indicar la existencia de diferentes respuestas locales de la glándula mamaria al rbST exógeno entre los individuos. La mayoría de las moléculas de IGF-1 que se encuentran en la circulación se unen con alta afinidad a una o más de las seis proteínas de unión IGF-1 conocidas (IGFBP-1–6) que modulan la biodisponibilidad de IGF-1 en los tejidos diana 39., Estudios previos han observado que rbST influye fuertemente en la regulación ascendente de IGFBP – 5 en el músculo esquelético de cattle31 y regula a la baja IGFBP-3 en tejido mamario32. Sin embargo, en este estudio, no se detectaron transcripciones de IGFBP-3 ni de IGFBP-5 en ningún momento. Este resultado podría deberse a que las CMM están compuestas principalmente de leucocitos40 en los que el efecto represivo de la IGFBP puede no ser tan importante como en el tejido mamario. Por lo tanto, tanto las proteínas de unión al IGF-1 como al IGF-1 se descartan como marcadores potenciales en las células somáticas en este estudio.,
otro componente clave del eje somatotrópico es el receptor IGF-1 (IGF-1R) que es el receptor de señalización primario para IGF-1 que media la mayoría de sus efectos biológicos. En el día 1, el grupo rbST (0,348 ± 0,131) tuvo significativamente (P < 0,001) mayor abundancia relativa de IGF-1R que el grupo control (0,0898 ± 0,0486). Diferentes estudios que evaluaron la concentración de rbST en sangre después de la administración observaron que las concentraciones más altas de esta hormona recombinante se encontraron después de la administración de rbst14,15., Por lo tanto, las diferencias significativas observadas en el grupo tratado podrían deberse a una respuesta al IGF-1 sintetizado como respuesta a las mayores concentraciones de rbST en vacas tratadas después de la administración de la primera dosis. En La Fig. 2, se puede observar que la abundancia relativa de IGF-1R para los dos primeros ciclos de administración de rbST también fue significativamente mayor en el grupo rbST que en el grupo de control en muchos puntos de muestra. Curiosamente, en el día 84 del estudio, la abundancia relativa de IGF-1R fue similar en el grupo rbST (0.070 ± 0.057) y en el grupo control (0.110 ± 0.030)., Este día coincidió con la sexta administración de rbST, y entre esta dosis y la quinta dosis hubo un intervalo de 28 días en lugar de 14 días. Por lo tanto, es posible que el grupo rbST recuperara el nivel fisiológico de IGF-1R después de varios días sin rbST, mostrando incluso efectos de retirada de la regulación a la baja en la transcripción de IGF-1R. Estos resultados indican que el IGF-1R es un posible buen candidato para su inclusión en un panel de genes para detectar el uso de rbST en granjas lecheras., Aunque otros autores no encontraron un efecto significativo del rbST en los niveles de IGF-1R en la musculatura esquelética31, en este estudio se observó una respuesta clara en los niveles de este transcripto de receptores en las CMM. En este sentido, los leucocitos, neutrófilos y monocitos pueden producir hormona de crecimiento e IGF-1 y expresar sus receptores que indican que las vías de señalización IGF-1/IGF-1R podrían ejercer funciones reguladoras sobre el sistema inmune incluyendo la proliferación de células inmunes41,42. La diferencia entre los dos estudios podría deberse a las diferentes matrices utilizadas., MSCS posiblemente podría responder mejor a los niveles más altos de IGF-1 circulante y aumentar el número de receptores para esta molécula en su membrana