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Resistencia a la peroxidacion lipidica en organelas de ovario e higado de gallinas ponedoras Brown Nick jovenes.

Resumen

Estudios previos han demostrado que las aves presentan un bajo grado de insaturacion de los acidos grasos (AG) cuando se las compara con mamiferos de similar tamano corporal. El objetivo de este estudio fue evaluar la composicion de los AG y la sensibilidad a la peroxidacion lipidica de mitocondrias y microsomas obtenidos de ovario e higado de gallinas ponedoras jovenes. La composicion de AG de las mitocondrias y microsomas se obtuvo por cromatografia gaseosa. La lipoperoxidacion (LP) fue cuantificada por quimioluminiscencia. En mitocondrias y microsomas de ambos tejidos predominaron los AG C16:0 y C18:0, los AG no saturados mas relevantes fueron C18:1 y C18:2. En las mitocondrias de ambos organos no se hallo C22:6. La emision luminica originada por las organelas de ambos tejidos no fue estadisticamente significativa cuando se compararon las muestras controles y peroxidadas. El perfil de AG no fue modificado por la LP. Estos resultados indican que en las organelas de ovario e higado de las gallinas predominan los acidos grasos no saturados con baio numero de dobles ligaduras. Esto y otros factores podrian ser la causa de la baja sensibilidad a la LP observada en estos organos, protegiendolos contra el dano oxidativo.

Palabras clave: gallina ponedora, acidos grasos, peroxidacion lipidica, higado, ovario.

Abstract

Previous studies have demonstrated that birds have low degree of unsaturation of fatty acids (FA), when compared to mammals of similar body size. The aim of this study was to evaluate de FA composition and lipid peroxidation sensitivity of mitochondria and microsomes obtained from ovary and liver of young poultry hens. The FA composition of mitochondria and microsomes was obtained by gas chromatography. Lipid peroxidation (LP) was quantified by means of chemiluminescence. In mitochondria and microsomes of both organs C16:0 and C18:0 where the most common AG, while C18:1 and C18:2 were the most abundant unsaturated FA. In mitochondria of both organs, C22:6 was absent. Light emission originated from organelles of both tissues was not statistically different when comparing controls and peroxidized. The AG profiles were not modified after LP. Our results indicate that in mitochondria and microsomes of ovary and liver of chicken prevailed unsaturated fatty acids with low number of double bonds. This and other factors might be the cause of the low sensitivity to LP observed in these organs, protecting them against oxidative damage.

Key words: laying hen, fatty acids, lipid peroxidation, liver, ovary.

Resistance to lipid peroxidation of microsomes and mitochondrias from ovary and liver of Brown Nick laying hens

INTRODUCCION

Los acidos grasos polinosaturados constituyentes de fosfolipidos de membrana celular son excelentes sustratos para la peroxidacion. Es bien sabido que los cambios que pueden sufrir los lipidos afectan las funciones de la membrana (26). Los microsomas y las mitocondrias obtenidas de tejidos de mamiferos (24, 25) y de diferentes especies de aves (2, 29) son organelas susceptibles a la lipoperoxidacion. La cantidad de acidos grasos y el nivel de antioxidantes hallados en las membranas biologicas varian en las distintas especies y entre distintos tejidos de una misma especie. Esta variacion las hace mas o menos vulnerables a la peroxidacion lipidica.

La peroxidacion lipidica es un ensayo que se utiliza para medir el dano inducido por radicales libres (33, 34). La peroxidacion lipidica no enzimatica y la formacion de peroxidos lipidicos pueden ser iniciados por el agregado de ascorbato en presencia de oxigeno y [Fe.sup.3+] o [Fe.sup.2+] a preparaciones de tejido tales como homogenatos, mitocondrias, microsomas y nucleos de diferentes tejidos y especies (17).

Trabajos previos demuestran que el grado de no saturacion de los acidos grasos, la sensibilidad a la peroxidacion lipidica y la produccion de especies reactivas dei oxigeno de mitocondrias de higado, pulmon y cerebro es menor en palomas que en ratas, observandose en cerebro la mayor diferencia (2, 26). Estudios con corazon de "canario" (Serinus canarius) y "cotorrita australiana" (Melopsittacus undulatus) permitieron observar en el perfil de los acidos grasos, un mayor porcentaje de AG con menor numero de dobles ligaduras que los hallados en ratones (30). Resultados similares se obtuvieron al comparar mitocondrias de higado de paloma y de rata (26). En ensayos anteriores se observo una estrecha relacion entre la sensibilidad del tejido a la peroxidacion lipidica in vitro y el contenido de acidos grasos polinosaturados en mitocondrias de higado, corazon y cerebro de ganso (8).

Las aves tienen tasas metabolicas, temperatura corporal y niveles de glucosa en sangre superiores a las de los mamiferos con similar tamano corporal (2, 4, 12, 14), estas son caracteristicas asociadas al envejecimiento prematuro (13). Sin embargo, la inmensa mayoria de las aves son animales longevos. Los datos experimentales son consistentes con la idea que las aves poseen buena resistencia al dano oxidativo producido por las especies reactivas de oxigeno (ROS) y que poseen una elevada actividad antioxidante en las membranas mitocondriales, cuando se las compara con la de los mamiferos (1, 2). (3, 11, 23, 28. 31). Los acidos grasos no saturados son mas susceptibles al dano inducido por ROS y la sensibilidad a la peroxidacion lipidica aumenta en funcion del numero de dobles enlaces (22, 27).

Trabajos efectuados por otros investigadores (26, 28) y recientes investigaciones realizadas en nuestro laboratorio (7-10) demuestran que las membranas mitocondriales de diferentes tejidos de aves poseen acidos grasos con bajo grado de no saturacion y son mas resistentes a la peroxidacion lipidica que las de mamiferos de similar tamano corporal. Tambien fueron obtenidos resultados similares, cuando se compararon mitocondrias de corazon de paloma y de rata (7, 26). Sin embargo, es poca la informacion existente sobre la peroxidacion lipidica en higado y ovario de gallinas ponedoras. Teniendo en cuenta estas consideraciones, el objetivo de este estudio fue analizar la composicion de acidos grasos y la sensibilidad a la peroxidacion lipidica en mitocondrias y microsomas de higado y ovario de gallinas ponedoras jovenes.

MATERIAL Y METODOS

Animales: se utilizaron gallinas ponedoras jovenes de 4 meses de edad (n = 9), con un peso de 1.185 [+ o -] 17 g, provenientes de la granja de la Escuela Agropecuaria No 1 de Lincoln, Provincia de Buenos Aires (Argentina). Los animales estaban en el periodo de prepostura, fueron alimentados con una mezcla comercial de pellets y semillas y agua ad libitum. La composicion de los acidos grasos de la dieta fue la siguiente: 17% de acido palmitico C16:0, 23,21% de acido estearico C18:0, 53,96% de acido oleico Cl8:1 n9, 0,80% de acido linoleico C18:2 n6 y 0,24% de acido linolenico C18:3 n3. Las aves fueron sacrificadas por decapitacion y los ovarios e higados rapidamente removidos. El protocolo de tratamiento de los animales fue aprobado por el comite de etica de la Facultad de Ciencias Veterinarias UNLE

Quimicos: Sepharosa 4B fue obtenida de Pharmacia Fine Chemicals Inc. Piscataway, N J, USA. Albumina serica bovina (fraccion V): Wako Pure Chemical lndustries Ltd., Japon. Estandares de esteres metilicos de acidos grasos obtenidos de Nu Check Prep. Inc. Elysian, MN, USA. Sacarosa: J.T. Baker, Phillipsburg, NJ, USA. 2,6-di-t-butil-p-cresol (BHT); Fenil metil sulfonil fluoruro (PMFS) fueron obtenidos de Sigma Chemical Co., St. Louis, MO, USA. Reactivo de Folin--Ciocalteu y acido tricloroacetico; acido ascorbico y el complejo trifluoruro de boro-metanol de Merck (Darmstadt, Germany). Cloroformo; Etanol absoluto; Eter de Petroleo; Metanol (grado analitico): fueron adquiridos en Merck Quimica Argentina.

Preparacion de mitocondrias y microsomas de higado y ovario: el higado y el ovario de las aves fueron pesados individualmente (peso humedo), cortados y lavados con solucion fisiologica (NaCl 0,15 M). Los tejidos fueron resuspendidos en solucion 0,25 M de sacarosa, 0,01 M Tris HCl pH 7,4, 0,1 mM PMSF (3 ml por g de tejido) y homogeneizados usando un homogenizador Potter--Elvehjem (Cole Palmer, Vernon Hills, IL, USA). El homogeneizado se centrifugo a 10.000 g x l0 min, los pellets se descartaron y se centrifugo nuevamente a 20.000 g x l0 min. De esta forma se obtuvieron los sobrenadantes postmitocondriales y las mitocondrias. Todas las operaciones se realizaron a 4[grados]C. Se aplico el sobrenadante postmitocondrial a columnas de Sepharosa 4B (buffer de elucion Tris HCl 0,01M, pH 7.4) para separar material particulado (microsomas) de la fraccion soluble (citosol).

Peroxidacion lipidica de mitocondrias y microsomas: la peroxidacion lipidica no enzimatica ascorbato-[Fe.sup.++] dependiente se analizo incubando las mitocondrias y los microsomas de higado y ovario (1 mg de proteina) en buffer fosfato 0,05 M, pH 7,4 a 37[grados]C, volumen final 1 ml. La reaccion de lipoperoxidacion se inicio mediante el agregado de ascorbato (concentracion final 0,4 mM). EI buffer fosfato contiene suficiente cantidad de hierro para proveer el hierro ferroso o ferrico necesario para la peroxidacion lipidica (la concentracion final en la incubacion fue de 2.15 uM) (35). En todos los casos se realizo en forma simultanea un blanco sin ascorbato considerado como control. El proceso fue cuantificado por quimioluminiscencia (emision luminica) empleando un contador de centelleo liquido Packard 1900 TR, (Meriden, CT, USA) provisto de un programa de quimioluminiscencia (37). Las lecturas de quimioluminiscencia (cpm) se realizaron cada 10 min durante un periodo de 120 min.

Analisis de acidos grasos: los lipidos fueron extraidos con cloroformo--metanol (2:1, v/v) conteniendo 0.01% de BHT como antioxidante (5). Los acidos grasos totales fueron transmetilados con [F.sub.3]B al 20% en meta nol a 65[grados]C durante 180 min. Los esteres metilicos de acidos grasos fueron analizados en un cromatografo gaseoso GC 14 A (Shimadzu--Kioto, Japon) equipado con una columna de 1,80 m x 4 mm i.d. GP 10% DEGS-PS en 80/100 Supelcoport. Se utilizo nitrogeno como gas carrier. Las temperaturas del inyector y del detector fueron mantenidas a 250[grados]C y la de la columna a 200[grados]C durante 60 min. Los picos correspondientes a los esteres metilicos de los acidos grasos fueron identificados mediante la comparacion de los tiempos de retencion de estandares. La composicion total fue expresada como el porcentaje de area de los acidos grasos totales.

[FIGURA 1 OMITIR]

[FIGURA 3 OMITIR]

Determinacion de proteinas: Las proteinas fueron determinadas por el metodo de Lowry et al. (1951) (20).

Calculos:

--Acidos grasos saturados = [SIGMA]% (16:0 + 18:0)

--Acidos grasos monoetilenicos = [SIGMA]% (16:1 + 18:1)

--Acidos grasos polinosaturados = [SIGMA]% (18:2 + 18:3 + 20:4)

--Total de acidos grasos no saturados = [SIGMA]% (monoetilenicos + polinosaturados)

--Indice de no saturacion (UI) = [SIGMA] del area % de acidos grasos no saturados x numero de dobles ligaduras de cada acido (19).

[FIGURA 2 OMITIR]

[FIGURA 4 OMITIR]

Analisis estadistico: los resultados fueron expresados como el promedio [+ o -] SD de tres experimentos independientes. Los datos fueron evaluados estadisticamente por el metodo test "t" de Student.

RESULTADOS

Analisis de la composicion de acidos grasos obtenida por cromatografia gaseosa: en mitocondrias y microsomas de higado y ovario el porcentaje de acidos grasos saturados de cadena larga fue de aproximadamente un 45% del total de los acidos grasos, con prevalencia de acido palmitico (C16:0) y acido estearico (C18:0) (Tablas 1 y 2). En mitocondrias, el acido palmitico fue 1,7 veces mayor en higado que en ovario, y el acido estearico fue 2,16 veces mayor en ovario que en higado. En microsomas de higado y de ovario no se observaron diferencias significativas entre los acidos grasos saturados mencionados. En mitocondrias y microsomas de higado y ovario el porcentaje de acidos grasos no saturados fue de aproximadamente 35%. Dentro de los mismos el contenido de acidos grasos monoetilenicos de mitocondrias de higado fue de 1.6 veces mayor que en las mitocondrias de ovario; en los microsomas de ambos organos no se hallaron diferencias significativas entre los acidos grasos mencionados.

El porcentaje de acidos grasos polietilenicos de mitocondrias y microsomas fue de aproximadamente 11% en higado y ovario (Figuras 1, 2, 3 y 4). En ambas organelas de los tejidos estudiados, los acidos grasos no saturados predominantes fueron el oleico (C18:1n9) y el linoleico (C18:2n6), caracterizados por poseer bajo numero de dobles ligaduras (Figuras 5, 6, 7 y 8). El porcentaje de acido docosa hexaenoico (C22:6n3) de los microsomas de higado fue aproximadamente 2.2 veces mayor que el de ovario, no registrandose en mitocondrias (Figuras 1 y 3). Las mitocondrias de higado y ovario presentaron similar indice de no saturacion (UI), mientras que en los microsomas de higado el UI fue aproximadamente 1.4 vetes superior al de ovario (Figuras 2 y 4).

Quimioluminiscencia de mitocondrias y microsomas obtenidos de higado y ovario: durante los ensayos de peroxidacion lipidica in vitro, no se observaron diferencias significativas en los valores de quimioluminiscencia (cpm) en las muestras control y peroxidadas de higado y ovario. El perfil de acidos grasos y el UI no fueron modificados durante este proceso (Tablas 1 y 2, Figura 9).

DISCUSION

Estudios previos han demostrado que el dano producido por los radicales libres y la peroxidacion lipidica aumentan en funcion del grado de no saturacion que presentan los acidos grasos constituyentes de los fosfolipidos de las membranas celulares. Los acidos grasos polinosaturados n-3 son mas susceptibles a la peroxidacion que los polinosaturados n-6. El C22:6n3 es 320 veces mas susceptible a la peroxidacion que el 18:1n9 (15,16). Ademas, en varios trabajos se ha demostrado que el grado de no saturacion de los acidos grasos y la sensibilidad a la peroxidacion de los lipidos de las mitocondrias de higado, corazon y cerebro de las aves es menor que la de los mamiferos (2,18,26,29).

[FIGURA 9 OMITIR]

Aqui se describe por primera vez la composicion de acidos grasos de mitocondrias y microsomas obtenidos de higado y ovario de gallinas ponedoras jovenes del periodo previo al comienzo de la postura (recria). En las organelas de los tejidos estudiados predominaron los acidos grasos con bajo grado de no saturacion, en coincidencia con resultados de estudios anteriores (9, 10, 28). El total de acidos grasos no saturados fue similar en las organelas de los tejidos examinados, pero la contribucion porcentual en el perfil lipidico de cada acido graso fue diferente. Las variaciones observadas en el perfil de los acidos grasos de mitocondrias y microsomas de los tejidos estudiados podrian estar en correlacion con la regulacion homeostatica de cada organo (21, 32).

El control dei grado de no saturacion de los lipidos de membrana se ha atribuido a una retroalimentacion negativa de genes de transcripcion de las desaturasas dependiente de la composicion lipidica (21,36) y a la modulacion de desaturasas por el estado metabolico-hormonal (6).

Las organelas de higado y ovario de las gallinas ponedoras estudiadas en este trabajo fueron poco sensibles a la peroxidacion lipidica, sus valores de quimioluminiscencia no mostraron diferencias significativas cuando se compararon las muestras control versus las peroxidadas. Estos resultados indican que no existe una disminucion en el contenido de acidos grasos no saturados, sino una redistribucion entre los diferentes tipos de acidos grasos no saturados, intercambiandose los acidos grasos altamente no saturados por aquellos acidos grasos menos saturados. La consecuencia de esta distribucion es un UI bajo y una disminucion de la sensibilidad a la peroxidacion lipidica. Los acidos grasos C18:1n9 y C18:2n6, presentes en las mitocondrias y microsomas de ovario e higado de las gallinas ponedoras jovenes, podria permitir una disminucion en el numero de dobles ligaduras de las membranas mitocondriales sin provocar grandes cambios en la fluidez de estas ultimas, una propiedad necesaria para la funcion de las proteinas de membrana.

Recibido: 18 octubre 2010/Aceptado: 9 noviembre 2010

Agradecimientos. Los autores agradecen al Sr. Gabriel Dacurso, productor, y al Ing. Alejandro E. Reboredo, Director de la Escuela Agropecuaria No 1 de Lincoln por la provision de los animales para experimentacion y el apoyo para con este trabajo.

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Reboredo, G.R.; Gutierrez, A.M.; Piergiacomi, V.A.; Zeinsteger, P.A.; Palacios, A.

Catedra de Fisiologia Animal, Facultad de Ciencias Naturales y Museo, Universidad Nacional de La Plata--UNLP (Argentina) y Catedra de Bioquimica, Facultad de Ciencias Veterinarias UNLP (Argentina). E-mail: petzeins@hotmail.com.
Tabla 1. Composicion de los acidos grasos de mitocondrias y
microsomas del higado.

 higado (%)

 mitocondrias

acidos Grasos control peroxidado

C16:0 34,27 [+ o -] 1,29 30,64 [+ o -] 0,45
C16:1 n7 -- --
C18:0 11,97 [+ o -] 1,80 12,61 [+ o -] 0.68
C18:1 n9 26,33 [+ o -] 1,19 28,14 [+ o -] 2,50
C18:2 n6 8,11 [+ o -] 0.72 7,80 [+ o -] 1,27
C18:3 n3 0,69 [+ o -] 0,09 0.66 [+ o -] 0,03
C20:4 n6 2,31 [+ o -] 0,76 3,06 [+ o -] 0,29
C22:6 n3 -- --
saturados 46,24 [+ o -] 0,76 43,24 [+ o -] 1,20
monoetilenicos 26,33 [+ o -] 1,19 28,14 [+ o -] 1,50
polinosaturados 11,11 [+ o -] 0,93 11.53 [+ o -] 0,94
total de no saturados 37.44 [+ o -] 1,00 39,67 [+ o -] 2,97
sat/nosaturados 1,24 [+ o -] 0,01 1,10 [+ o -] 0.08
indice no-satur (UI) 53,86 [+ o -] 1,89 57,99 [+ o -] 3,19

 higado (%)

 microsomas

acidos Grasos control peroxidado

C16:0 28,18 [+ o -] 0,76 28,25 [+ o -] 5,80
C16:1 n7 -- --
C18:0 13,80 [+ o -] 2,12 15,65 [+ o -] 0,74
C18:1 n9 22,11 [+ o -] 1,95 25,50 [+ o -] 0,74
C18:2 n6 6,40 [+ o -] 0,85 7,95 [+ o -] 1,29
C18:3 n3 0,71 [+ o -] 0,15 0,55 [+ o -] 0,22
C20:4 n6 2,48 [+ o -] 0,38 1,94 [+ o -] 0,49
C22:6 n3 5,50 [+ o -] 0,67 4,82 [+ o -] 0,41
saturados 41,98 [+ o -] 1,89 43,89 [+ o -] 6,33
monoetilenicos 22.11 [+ o -] 1,95 25,50 [+ o -] 3,38
polinosaturados 15,09 [+ o -] 1,15 15,27 [+ o -] 1,57
total de no saturados 37,20 [+ o -] 2,94 40.77 [+ o -] 4,23
sat/nosaturados 1,13 [+ o -] 0,07 1,08 [+ o -] 0,14
indice no-satur (UI) 79,95 [+ o -] 6,42 79,75 [+ o -] 5,57

Tabla 2. Composicion de los acidos grasos de mitocondrias y
microsomas del ovario.

 ovario (%)

 mitocondrias

acidos vasos control peroxidado

C16:0 15,91 [+ o -] 3.94 16,62 [+ o -] 0,70
C16:1 n7 --
C18:0 33,58 [+ o -] 3,27 32,27 [+ o -] 2,69
C18:1 n9 16,34 [+ o -] 0,47 16,24 [+ o -] 1,50
C18:2 n6 6,09 [+ o -] 0,77 6,16 [+ o -] 1,50
C18:3 n3 -- --
C20:4 n6 3,83 [+ o -] 0,13 4,1O [+ o -] 0,43
C22:6 n3 -- --
saturados 49,49 [+ o -] 5,66 48,88 [+ o -] 1,98
monoetilenicos 16,34 [+ o -] 0,47 16,24 [+ o -] 1,50
polinosaturados 9,93 [+ o -] 0,70 10,26 [+ o -] 1,06
total de no saturados 26,27 [+ o -] 0,86 26,50 [+ o -] 0,96
sat /no saturados 1,88 [+ o -] 0,16 1,85 [+ o -] 0,13
indice no-satur (UI) 43,86 [+ o -] 1,34 44,96 [+ o -] 0,89

 ovario (%)

 microsomas

acidos vasos control peroxidado

C16:0 33,01 [+ o -] 5,63 31,76 [+ o -] 2,41
C16:1 n7 -- --
C18:0 13,36 [+ o -] 1,95 13,78 [+ o -] 1,59
C18:1 n9 23,83 [+ o -] 0,50 23,16 [+ o -] 0,50
C18:2 n6 7,96 [+ o -] 0,44 7,48 [+ o -] 1,00
C18:3 n3 --
C20:4 n6 2,58 [+ o -] 0,31 2,22 [+ o -] 0,11
C22:6 n3 2,07 [+ o -] 0,14 2,45 [+ o -] 0,40
saturados 46,37 [+ o -] 3,91 45,55 [+ o -] 3,73
monoetilenicos 23,83 [+ o -] 0,50 23,16 [+ o -] 0,50
polinosaturados 12,61 [+ o -] 0,31 12,15 [+ o -] 0,94
total de no saturados 36,5 [+ o -] 0,59 35,30 [+ o -] 1,35
sat /no saturados 1,27 [+ o -] 0,12 1,30 [+ o -] 0,15
indice no-satur (UI) 62,49 [+ o -] 0,89 61,68 [+ o -] 2,92

Figura 5. Porcentaje de acidos grasos polinosaturados
de mitocondrias de higado y ovario.

Mitocondrias de higado

C18:1 70%

C18:2 21%

C18:3 2%

C20:4 7%

Nota: Tabla derivada de grafico segmentado.

Figura 6. Porcentaje de acidos grasos polinosaturados
de mitocondrias de higado y ovario

Mitocondrias de ovario

C18:1 59%

C18:2 28%

C18:3 0%

C20:4 13%

Nota: Tabla derivada de grafico segmentado.

Figura 7. Portacentaje de acidos grasos polinosaturados
De microsomas de higados y ovario.

Microsomas de higado

C18:1 56%

C18:2 19%

C18:3 1%

C20:4 9%

C22:6 15%

Nota: Tabla derivada de grafico segmentado.

Figura 8. Portacentaje de acidos grasos polinosaturados
De microsomas de higados y ovario.

Microsomas de ovario

C18:1 64%

C18:2 22%

C18:3 0%

C20:4 6%

C22:6 8%

Nota: Tabla derivada de grafico segmentado.
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Author:Reboredo, G.R.; Gutierrez, A.M.; Piergiacomi, V.A.; Zeinsteger, P.A.; Palacios, A.
Publication:Revista Veterinaria
Date:Dec 1, 2010
Words:4775
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