Öğrenim Düzeyi 73

Muitos podem ser os genes expressos no fígado durante o período de transição, principalmente aqueles envolvendo genes codificadores de enzimas dos metabolismos de carboidratos, lipídeos e proteínas (Van Dorland et al., 2009; Graber et al., 2010; Gross et

al., 2011e Weber et al., 2013b).

Graber et al., (2010) fizeram um estudo sobre a expressão gênica das enzimas fosfoenolcarboxiquinase citosólica (PEPCK-C), fosfoenolcarboxiquinase mitocondrial (PEPCK-M), piruvato carboxilase (PC), glicose-6-fosfatase (G6PC), propionil-coa carboxilase (PCCA), carnitina palmitoiltransferase 1 (CPT1B) e 2 (CPT2), acetil-Coa- carboxilase (ACACA), 3-hidrox-3-metilglutaril-Coa redutase (HMGCR) e HMGCS1 e 2, argininosuccinato sintetase (ASS1) e a ornitina transcarbamilase (OTC), as quais estão envolvidas no metabolismo hepático, incluindo a gliconeogênese, -oxidação dos ácidos graxos, síntese de ácidos graxos, colesterol e triglicerídeos, cetogênese e enzimas do ciclo da ureia no tecido hepático de vacas da raça Holandês sem diagnóstico de doenças metabólicas, recebendo a mesma dieta. Neste estudo coletou-se tecido hepático utilizando- se biópsia aos 21 dias do pré-parto e aos 30 e 91 dias do pós-parto. Os autores concluíram que os níveis dos transcritos de todas as enzimas avaliadas foram baixas antes do parto, porém, aumentaram significativamente após o parto. Entretanto, foram maiores os transcritos das enzimas envolvidas na gliconeogênese, na -oxidação e as do ciclo da ureia aos 30 dias do parto que aos 91 dias. Já os niveis de mRNA das enzimas envolvidas no anabolismo dos ácidos graxos e dos triglicerídeos mostraram-se reduzidos aos 30 dias e aumentada aos 91 dias do pós parto.

Utilizando vacas da raça Holandês e durante o período de transição, Van Dorland et al., (2009) também encontraram aumento significativo para os genes PEPCK-C, PEPCK-M, CPT1B, CPT2, HMGCS1 e HMGCS2 após parto e concluíram que este aumento foi

influenciado pelas concentrações sanguíneas dos metabólitos BHBA, AGNE, insulina e pelo fator de crescimento semelhante a insulina-I (IGF-I), os quais também aumentaram após o parto, enquanto a concentração de glicose reduziu. O aumento no número de transcritos foi maior quando as vacas tinham a concentração de BHBA no sangue menor que 75mmol/L no sangue quando comparado ao grupo de vacas com concentrações maiores. White et al. (2012) observaram aumento sobre os níveis de mRNA do gene PC e do PEPCK-C após o parto em relação ao pré-parto, porém, ao compararem as vacas especializadas da raça Holandês norte americanas e as vacas menos produtivas da Nova Zelândia suplementadas com concentrado a base de amido, não observaram diferença significativa. Segundo aos autores, a falta de significância entre os resultados foram devido as semelhantes alterações metabólicas e hormonais entre os grupos genéticos.

No trabalho de Velez e Donkin, (2005), vacas que se alimentaram à vontade por cinco dias, depois sofreram restrição alimentar em 50% do que consumiam por mais cinco dias e por fim foram realimentadas por 10 dias consecutivos, segundo o recomendado pelo NRC, (2001), tiveram maior quantidade dos transcritos de mRNA para a enzima PC e nenhuma alteração sobre a concentração de mRNA dos genes das enzimas PEPCK-C e PEPCK-M, as quais são o ponto chave para a gliconeogênese. Ao induzirem a hipoglicemia em vacas leiteiras por 48 horas, Kreipe et al. (2011) relataram que as concentrações de glicose e BHBA reduziram, enquanto o hormônio insulina aumentou. A baixa concentração de glicose e a alta concentração de insulina afetaram a expressão do gene PEPCK-M, aumentando-o.

A insulina pode influenciar as atividades das enzimas pela fosforilação e/ou desfosforilação e também inibir ou estimular a expressão de genes (Lehninger, 2014). O gene G6P reduziu, enquanto os genes PEPCK-C e PC, envolvidos na gliconeogênese e os genes das enzimas, ácido graxo sintase (FASN), CPT2, HMGCS2, envolvidos no metabolismo dos lipídeos não alteraram quando a concentração de insulina aumentou (She et al. 1999 e Kreipe et al. 2011). A tabela 1 demonstra alguns os genes que são controlados pela insulina.

Tabela 1: Alguns genes controlados pelo hormônio insulina.

Alteração na expressão gênica Via

Expressão aumentada

Hexoquinase II Glicólise

Hexoquinase IV Glicólise

Fosfofrutoquinase-1 (PFK-1) Glicólise

Piruvato-quinase Glicólise

PFK-2/FBPase-2 Regulacão glicólise/gliconeogênese

Glicose-6-fosfato-desidrogenase Via das pentoses-fosfato (NADPH) 6-fosfogliconato-desidrogenase Via das pentoses-fosfato (NADPH) Piruvato desidrogenase Síntese dos ácidos graxos

Acetil-coa-carboxilase Síntese dos ácidos graxos

ATP citrato-liase Síntese dos ácidos graxos (fornece acetil- coa)

Complexo sintase de ácidos graxos Síntese dos ácidos graxos Esteroil-coa-desidrogenase Insaturação dos ácidos graxos Acil-coa-glicerol transferases Síntese de triacilglicerol

Expressão reduzida

PEP carboxiquinase Gliconeogênese

Glicose-6-fosfatase Glicose liberada para o sangue Fonte: Adaptado Lehninger, (2014).

Distúrbios metabólicos que podem acontecer durante o período de transição, podem aumentar o anabolismo dos lipídeos no fígado de vacas (Bode et al., 2004) que ao se acumularem podem causar o fígado gorduroso e/ou cetose, os quais estão associados ao excesso de mobilização de gordura (Gruffat et al., 1997). Ao chegarem nos hepatócitos, os ácidos graxos acumulam-se devido ao aumento na síntese de triglicerídeos e o acúmulo altera a estrutura e as funções do fígado ou aumenta a concentração de BHBA circulante (Grummer, 1993). Concentrações no sangue maiores que 1,2 mmol/L de BHBA, glicose menor que 2,5 mmol/L e AGNE maior que 500 mol/L, em vacas que possuem sinais de cetose, segundo Li et al., (2012), foram determinantes em influenciar os níveis dos transcritos HMCGS1, CPTB1 e CPT2, sendo menores do que em vacas com a concentração de BHBA menor que 0,60 mmol/L, glicose maior que 3,75 mmol/L e AGNE menor que 400 mol/L. Ao se comparar o tecido hepático de vacas sadias com as em estado de cetose, Loor et al., (2007) observaram aumento nos níveis de mRNA das enzimas envolvidas na síntese de corpos cetônicos e colesterol pelos hepatócitos, acúmulo de gordura no tecido e redução na gliconeogênese e na glicólise. Entretanto esses autores também relataram que o

processo de fosforilação oxidativa foi o mais prejudicado durante o estado de cetose em relação às vacas sem o distúrbio metabólico, pois ocorreu redução na síntese de ubiquinona, que é um importante transportador de elétrons durante a fosforilação oxidativa, reação que realiza a síntese de ATP (Adenosina trifosfato) (Lehninger, 2014).

Baixa ou alta concentração de gordura no tecido hepático foi quantificada por análise feita após biópsia em vacas multíparas com produção superior a 10000 kg em uma lactação, recebendo uma dieta à base de silagem de milho, feno e concentrado. Schaff et al., (2012) encontraram níveis menores de mRNA dos genes envolvidos no transporte de lipídeos, metabolismo de oxidação dos ácidos graxos, aminoácidos, no TCA, na cadeia respiratória e no metabolismo de carboidrato quando a porcentagem de gordura no tecido hepático foi maior.

Durante o período de transição de vacas da raça Holandês que receberam o mesmo manejo e consumiram a mesma dieta, Weber et al., (2013b) coletaram tecido hepático por biopsia aos 56 e 15 dias antes do parto e ao 1°, 14°, 28° e 49° dias após o parto e separaram as vacas em 3 grupos, que foram determinados pelo acúmulo de gordura no tecido hepático, ou seja, no primeiro grupo o acúmulo médio foi de 159 mg/g, o segundo 250mg/g e o terceiro de 351 mg/g na matéria seca do tecido. Os autores concluíram que todos os genes quantificados envolvidos no metabolismo de carboidratos, tais como PC, PEPCK-C, PEPCK-M, G6PC e a PCCA aumentaram do pré-parto para o pós-parto. Porém, à medida que aumentou o acúmulo de gordura no tecido, somente o mRNA dos genes da PC, PEPCK-M e PEPCK-C reduziram, enquanto os outros não diferiram.