biologia do crescimento low

Biologia do Crescimento 1

Biologia do Crescimento

4/16/2012 Zootecnia I 1

Luiz Lehmann Coutinho

Introdução Objetivo: Apresentar alguns conceitos e

informações importantes para uma melhor compreensão do processo de


melhor compreensão do processo de crescimento animal

Enfoque: Uma visão básica dos processos biológicos envolvidos no crescimento.

Tópicos de discussão Introdução Embriologia

Tecidos


Tecidos Curvas de crescimento Fatores que afetam o crescimento

Introdução A produção animal é totalmente

dependente do crescimento Exemplos: carne leite ovos


Exemplos: carne, leite, ovos Quanto mais rápido o crescimento mais

cedo o produtor estará recebendo o retorno do seu investimento


Crescimento? Crescimento é o aumento em tamanho

e peso que ocorre em animais saudáveis que recebem uma


saudáveis que recebem uma alimentação adequada

O aumento exagerado em tecido adiposo não é considerado crescimento

Como avaliar o crescimento?



Curva de crescimento



Como ocorre o crescimento? Crescimento dos tecidos:

Hiperplasia: aumento no número de células


aumento no número de células

Hipertrofia: aumento no tamanho das células

Aumento em material extracelular

Hiperplasia

Núcleos/mm2

Linhagem 9 dias Embrionário

Densidade de núcleos na musculatura peitoral

TT

TT 456,61 ± 40,7

CC 287,2 ± 14,2

CC

Fonte: Patricio, 2008

10

Hipertrofia

1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral

ro(μ

m)

Diâmetro das fibras muscularesTT

1900ral1900ral1900ral1900ral1900ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

1900

ral

Diâ

met

r

Idade (dias pós eclosão)

TT

CCCC


11

Hipertrofia



Processo de crescimento


Embriologia


Principais etapas do desenvolvimento embrionário

Fertilização Clivagem Mórula - os blastômeros formam uma


Mórula os blastômeros formam uma massa celular.

Blástula - os blastômeros passam a se organizar na superfície, delimitando uma cavidade central.

Gástrula – formação dos folhetos germinativos (ecto, endo mesoblasto)

Gastrulação em embriões de frango


Filme:


Embrião de 24 e 48 horas


Embrião de 24 horas



TN

NC

Ectoderma Dorsal

Nível TorácicoNível dos Membros

Células do dermomiótomo

Lábio ventro-lateral

Miótomo hipaxial

Miótomo epaxial

Lábio dorso-medial

Células migratórias

Células do esclerótomo

NC

Formação dos tecidos


Tecido ósseo

Formação dos tecidos


Tecido muscular

Tecido ósseo

Tecido adiposo

Tecido ósseo Função

Suporte para o corpo Proteção


Proteção Cérebro Medula óssea

Apoio ao tecido muscular Reserva de cálcio e fósforo


Células do tecido ósseo

Osteoblasto: células que constroem o tecido ósseo


células que constroem o tecido ósseo (colágeno e proteoglicanas)

Osteoclasto: responsáveis pela reabsorção

Osteócito: essencial para manutenção da matriz

mineralizada do osso

Crescimento de osso longo


Crescimento do osso


Tecido adiposo Função

Reservatório de energia Isolamento térmico


Proteção Tipos de tecido adiposo

Subcutâneo Renal e pélvico Intermuscular e intramuscular


Células do tecido adiposo


Crescimento do tecido adiposo Hipreplasia Hipetrofia com a seguinte prioridade

Vísceras


Vísceras Subcutâneo Intermuscular Intramuscular

Tecido Muscular Função

Fisiológica: batimento cardíaco, manutenção da postura,


batimento cardíaco, manutenção da postura, respiração, etc

Nutricional: fonte de proteína de alta qualidade, mineiras e

vitaminas

Tipos de tecido muscular Musculatura lisa

Artérias, parede intestinal e aparelho reprodutivo


p

Musculatura estriada cardíaca Coração

Musculatura estriada esquelética Movimentação, manutenção da postura Principal tecido para produção animal


Miogênese - visão geral

Pré-mioblastos Mioblastos MiotúbulosAlinhamento mioblastos Fibra

muscular

Fonte: Gilbert, 2006

Proliferação celular

Diferenciação celular

33

Células do músculo Mioblastos:

capacidade de proliferação Miotúbulos:


perde capacidade de proliferar e sintetiza proteínas de contração muscular

Fibra Muscular: célula diferenciada capaz de contração muscular

Células satélites: crescimento pós-natal

Estrutura da musculatura esquelética


Fibra Muscular



Miogênese – nível embrionário

Somito

Mesoderme paraxial

38

Miogênese – nível embrionário

Fonte: Lopes et al., GMB 200039

miotúbulo

Pré-mioblasto

mioblasto

Crescimento do tecido muscular Fase embrionária:

Hiperplasia das fibras musculares Pós-natal:


ós ata Hipertrofia das fibras musculares

Aumento no comprimento Em função do crescimento do tecido ósseo

Aumento no diâmetro Síntese de miofibrilas Proliferação de células satélites


9 dias E 17 dias E


41

1 dias PE 42 dias PE

42

Curvas de crescimento


Pré-natal



Pós-natal - Acumulativa


Caracterize as fazes de crescimento: Onde o animal cresce mais?


Qual a importância da curva sigmóide?


Pós-natal:Taxa de crescimento

Em que ponto o animal cresce mais?



Por que a conversão alimentar aumenta?


Crescimento acumulativo dos tecidos


Crescimento % dos tecidos


Composição do crescimento



4/16/2012 Zootecnia I 53 4/16/2012 Zootecnia I 54


Fatores que influenciam o crescimento Nutrição Sexo Precocidade (raças)


Precocidade (raças) Musculatura dupla Esteroides Hormônio de crescimento Agonista beta-adrenergico Melhoramento


Nutrição - crescimento


Low nutrition

Excess Nutrition

Growth dependent on nutrition

Birth MaturityTime

Low nutrition

Nutrient Partitioning of Energy

Prioritization of nutrients at different planes of nutritionand weight loss levels.


Nardon, citado por Medeiros e Lana

Crescimento compensatório Crescimento apresentando por uma animal após um período de

restrição alimentar. A taxa de crescimento nesta fase é maior que a de uma animal que não

apresentou restrição alimentar.

Resulta de uma adaptação do metabolismo do animal. Durante a restrição ocorre uma redução no tamanho das vísceras e diminuição no

metabolismo basal.

Durante a realimentação ocorre um aumento no consumo de alimento e por algum tempo ainda com um menor tamanho das vísceras, o que aumenta a eficiência do crescimento.

O crescimento compensatório deve


pser considerado na compra de animais para recria e engorda?


Sexo


100

125

150

175

200 HeifersSteers

Bulls

0

25

50

75

100

40 80 120 160 200 240 280 320

Weight of carcass, kg

Muscle growth


Large framePrecocidade (raça)

Small frame


Precocidade (raça)


Less FatLate

maturing

Early

maturingGreater

Fat

Weight Constant Basis

Diferenças em tamanho adulto

A uma idade constante, animais precoces tem uma maior porcentagem de gordura na caraça que animais tardios.

A um peso constante, animais tardios tem maior porcentagem de músculo, enquanto animais precoces são mais maduros, com maior deposição de gordura e mais próximos do tamanho adulto.

Bovino com fenótipo de musculatura dupla

Castelhano, E. C., 2000


Musculatura dupla

4/16/2012 73

Efeito da castração em bovinos

GDP M.inteiro>Cast.>Femeas

4/16/2012 74

Eficiência M. inteiro>Cast.>Femeas

Dep. gordura

M. inteiro<Cast.<Femeas


Resultado do implante de Estradiol e Acetato de trembolona

Trt. GPD C/G

Controle 1.39 6.79

4/16/2012 76

Estradiol 1.55 6.29

TBA 1.49 6.29

E + TBA 1.62 5.95

Implante em machos castradosHancock et al., 1991


Hormônio de Crescimento Produzido na pituitária anterior Hipofasectomia

O crescimento para

4/16/2012 77

O crescimento para Perda de peso em adultos

Excesso de HC Acromegalia ou Gigantismo

Efeitos diretos de GH Aumenta proliferação celular Aumenta lipólise

Reduz síntese de ácidos graxos

4/16/2012 78

Reduz síntese de ácidos graxos Reduz metabolismo de glicose

Resultados de HC em bovinos

Observação Controle 33 ug rbST/kg PV/dia

GPD 1.14 1.23

Cons. 6.9 6.5

4/16/2012 79

C/G 6.05 5.32

Rend. carcaça 62.7% 61.3%

Área long. 52.7cm2 56.6 cm2

Espes. gord 1.94cm 1.76cm

% gord. 41.9 36.3

% prot. 13.2 14.6

Moseley et al., 1992

Efeito de beta-agonista em machos castrados

Observação Controle Zilpaterol (6ppm)

GPD 0.66 0.81

C/G 10 0 7 9

4/16/2012 80

C/G 10.0 7.9

Rend. carcaça 60.2 63

Ganho (kgcarcaça)

---- 18.6



Melhoramento

GruposGenét.

Peso41d

Carc. Peito Gord. Pulmão Coração Hemat.

4/16/2012 82

CC 514a 330a 73a 0,8a 4,4a 4,7a 32,2a

TT 2395b 1776d 486d 57,2b 17,1d 13,3d 34,6c

LLc 1689c 1185b 284b 37,8c 11,9b 9,8b 30,4b


Princípios


Expressão Gênica


Exemplos de hiperplasia e hipertrofia do tecido muscular em animais.

Bovinos Suínos


Bovino com fenótipo de musculatura dupla

Castelhano, E. C., 2000

Musculatura dupla em bovinos

McPherron et al., Nature e PNAS 199

Variação genética


4. Detecção de SNP


Marcadores Moleculares Determinação direta do genótipo Características de baixa herdabilidade

Características não determináveis nos Características não determináveis nos dois sexos

Características difíceis ou caras para serem determinadas

Conclusão Conhecimento dos processos que

controlam o crescimento é fundamental para a produção animal

4/16/2012 108

para a produção animal


BOVINO DE MUSCULATURA DUPLA


•Grobet et al. 1997. Nature Genetics v.17, p.71-74•Grobet et al. 1998. Mammalian Genome v.9, p.210-213•McPherron & Lee,1997 PNAS, v.94, p.12457-12461•Smith et al., 1997 Mammalian Genome v.8, p.742-744

EFEITO DA AUSÊNCIA DA EXPRESSÃO DA MIOSTATINA EM CAMUNDONGOS

(McPherron et al, 1997)


RESULTADOS DA HIBRIDIZAÇÃO IN SITU

4/16/2012 Zootecnia I 111Embrião HH20 Embrião HH24 Embrião HH24

RESULTADOS DOS CORTES HISTOLÓGICOS

TN


TN

NC

STST

NC



Gene Halotano: receptor de ryanodina. Mutação associada com aumento na %

de músculo na carcaça.


Maior susceptibilidade ao estresse.

Associado com pior qualidade de carne.

4/16/2012 Zootecnia I 115 4/16/2012 Zootecnia I 116



Efeito da castração em suínos

GDP Castrado >M. int>Femeas

4/16/2012 118

Eficiencia M. int.>Femeas> Castrado

Dep.gordura

M. int.< Femeas<Castrado

Efeito de GH no crescimento Falta de HC

Redução no crescimento Redução no crescimento do osso

Redução na massa muscular


Redução na massa muscular Aumento na deposição de gordura

Terapia com HC Aumento no crescimento de osso, músculo Aumento na síntese de RNA, proteína e entrada

de a.a. nas células Diminuição de gordura



Resultado de HC em suínos

Observação Controle 100ug pST/kg PV

GPD 0.9 +13.1 %

C/G 3 22 -28 %

4/16/2012 121

C/G 3.22 -28 %

Cons. 2.9 -18.6 %

Músculo (kg) 30.9 +30.3 %

Gordura (kg) 22.8 -54.6 %

Osso (kg) 3.7 +14.3 %3.7

Beerman et al., 1991

biologia do crescimento low

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