Biologia do crescimento low

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Aula lecionada na disciplina Bovinocultura de Corte, ESALQ-USP, pelo Prof. Luiz L. Coutinho

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Biologia do crescimento low

  1. 1. Introdução  Objetivo: Apresentar alguns conceitos e Biologia do Crescimento informações importantes para uma melhor compreensão do processo de crescimento animal Luiz Lehmann Coutinho  Enfoque: Uma visão básica dos processos biológicos envolvidos no crescimento. 4/16/2012 Zootecnia I 1 4/16/2012 Zootecnia I 2 Tópicos de discussão Introdução  Introdução  A produção animal é totalmente  Embriologia dependente do crescimento  Tecidos  Exemplos: carne, leite, ovos carne leite  Curvas de crescimento  Quanto mais rápido o crescimento mais  Fatores que afetam o crescimento cedo o produtor estará recebendo o retorno do seu investimento 4/16/2012 Zootecnia I 3 4/16/2012 Zootecnia I 4Biologia do Crescimento 1
  2. 2. Crescimento? Como avaliar o crescimento?  Crescimento é o aumento em tamanho e peso que ocorre em animais saudáveis que recebem uma alimentação adequada  O aumento exagerado em tecido adiposo não é considerado crescimento 4/16/2012 Zootecnia I 5 4/16/2012 Zootecnia I 6 Curva de crescimento 4/16/2012 Zootecnia I 7 4/16/2012 Zootecnia I 8Biologia do Crescimento 2
  3. 3. Hiperplasia TT Como ocorre o crescimento? Densidade de núcleos na musculatura peitoral  Crescimento dos tecidos: Núcleos/mm2  Hiperplasia: Linhagem 9 dias Embrionário  aumento no número de células  Hipertrofia: TT 456,61 ± 40,7 CC  aumento no tamanho das células CC 287,2 ± 14,2  Aumento em material extracelular 4/16/2012 Zootecnia I 9 Fonte: 10 Patricio, 2008 Hipertrofia TT Hipertrofia Diâmetro das fibras musculares 1900ral 1900ral Diâmetr (μm) 1900ral 1900ral ro 1900ral TT 1900ral 1900ral 1900ral CC CC 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral 1900ral Idade (dias pós eclosão) Fonte: 11 Patricio, 4/16/2012 Zootecnia I 12 2008Biologia do Crescimento 3
  4. 4. Processo de crescimento Embriologia 4/16/2012 Zootecnia I 13 4/16/2012 Zootecnia I 14 Gastrulação em embriões de frango Principais etapas do desenvolvimento embrionário  Fertilização  Clivagem  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) 4/16/2012 Zootecnia I 15Biologia do Crescimento 4
  5. 5. Embrião de 24 e 48 horas Filme: 4/16/2012 Zootecnia I 17 4/16/2012 Zootecnia I 18 Embrião de 24 horas 4/16/2012 Zootecnia I 19Biologia do Crescimento 5
  6. 6. Ectoderma Dorsal Nível Torácico Nível dos Membros Formação dos tecidos TN NC Células do dermomiótomo Lábio dorso-medial Lábio ventro-lateral Células migratórias Miótomo hipaxial Células do esclerótomo Miótomo epaxial 4/16/2012 Zootecnia I 22 Formação dos tecidos Tecido ósseo  Função  Suporte para o corpo Tecido ósseo  Proteção  Cérebro Tecido muscular  Medula óssea Tecido adiposo  Apoio ao tecido muscular  Reserva de cálcio e fósforo 4/16/2012 Zootecnia I 23 4/16/2012 Zootecnia I 24Biologia do Crescimento 6
  7. 7. Células do tecido ósseo Crescimento de osso longo  Osteoblasto:  células que constroem o tecido ósseo (colágeno e proteoglicanas)  Osteoclasto:  responsáveis pela reabsorção  Osteócito:  essencial para manutenção da matriz mineralizada do osso 4/16/2012 Zootecnia I 25 4/16/2012 Zootecnia I 26 Crescimento do osso Tecido adiposo  Função  Reservatório de energia  Isolamento térmico  Proteção  Tipos de tecido adiposo  Subcutâneo  Renal e pélvico  Intermuscular e intramuscular 4/16/2012 Zootecnia I 27 4/16/2012 Zootecnia I 28Biologia do Crescimento 7
  8. 8. Células do tecido adiposo Crescimento do tecido adiposo  Hipreplasia  Hipetrofia com a seguinte prioridade  Vísceras  Subcutâneo  Intermuscular  Intramuscular 4/16/2012 Zootecnia I 29 4/16/2012 Zootecnia I 30 Tecido Muscular Tipos de tecido muscular  Função  Musculatura lisa  Fisiológica:  Artérias, parede intestinal e aparelho  batimento cardíaco, manutenção da postura, reprodutivo p respiração, etc  Musculatura estriada cardíaca  Nutricional:  Coração  fonte de proteína de alta qualidade, mineiras e vitaminas  Musculatura estriada esquelética  Movimentação, manutenção da postura  Principal tecido para produção animal 4/16/2012 Zootecnia I 31 4/16/2012 Zootecnia I 32Biologia do Crescimento 8
  9. 9. Miogênese - visão geral Células do músculo  Mioblastos: Alinhamento Fibra  capacidade de proliferação Pré-mioblastos Mioblastos mioblastos Miotúbulos muscular  Miotúbulos:  perde capacidade de proliferar e sintetiza proteínas de contração muscular  Fibra Muscular:  célula diferenciada capaz de contração muscular Proliferação Diferenciação celular celular  Células satélites:  crescimento pós-natal 33 Fonte: Gilbert, 2006 4/16/2012 Zootecnia I 34 Estrutura da musculatura esquelética Fibra Muscular 4/16/2012 Zootecnia I 35 4/16/2012 Zootecnia I 36Biologia do Crescimento 9
  10. 10. Miogênese – nível embrionário Somito Mesoderme paraxial 38 Miogênese – nível embrionário Crescimento do tecido muscular  Fase embrionária:  Hiperplasia das fibras musculares  Pós-natal: ós ata  Hipertrofia das fibras musculares Pré-mioblasto  Aumento no comprimento mioblasto  Em função do crescimento do tecido ósseo miotúbulo  Aumento no diâmetro  Síntese de miofibrilas  Proliferação de células satélites 39 Fonte: Lopes et al., GMB 2000 4/16/2012 Zootecnia I 40Biologia do Crescimento 10
  11. 11. 9 dias E 17 dias E 1 dias PE 42 dias PE Fonte: 41 Patricio, 42 2008 Curvas de crescimento Pré-natal 4/16/2012 Zootecnia I 43 4/16/2012 Zootecnia I 44Biologia do Crescimento 11
  12. 12. Caracterize as fazes de crescimento: Pós-natal - Acumulativa Onde o animal cresce mais? 4/16/2012 Zootecnia I 45 4/16/2012 Zootecnia I 46 Qual a importância da curva Pós-natal:Taxa de crescimento sigmóide? Em que ponto o animal cresce mais? 4/16/2012 Zootecnia I 47 4/16/2012 Zootecnia I 48Biologia do Crescimento 12
  13. 13. Por que a conversão alimentar aumenta? Crescimento acumulativo dos tecidos 4/16/2012 Zootecnia I 49 4/16/2012 Zootecnia I 50 Crescimento % dos tecidos Composição do crescimento 4/16/2012 Zootecnia I 51 4/16/2012 Zootecnia I 52Biologia do Crescimento 13
  14. 14. 4/16/2012 Zootecnia I 53 4/16/2012 Zootecnia I 54 Fatores que influenciam o crescimento  Nutrição  Sexo  Precocidade (raças)  Musculatura dupla  Esteroides  Hormônio de crescimento  Agonista beta-adrenergico  Melhoramento 4/16/2012 Zootecnia I 55 4/16/2012 Zootecnia I 56Biologia do Crescimento 14
  15. 15. Growth dependent on nutrition Nutrição - crescimento Excess Nutrition Low nutrition Birth Maturity Time 4/16/2012 Zootecnia I 57 Nutrient Partitioning of Energy Prioritization of nutrients at different planes of nutrition and weight loss levels.Biologia do Crescimento 15
  16. 16. 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.  O crescimento compensatório deve p  Resulta de uma adaptação do metabolismo do animal. ser considerado na compra de  Durante a restrição ocorre uma redução no tamanho das vísceras e diminuição no animais para recria e engorda? 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. 4/16/2012 Zootecnia I 64Biologia do Crescimento 16
  17. 17. Sexo 200 Heifers 175 Steers 150 Bulls 125 100 75 50 25 Muscle growth 0 40 80 120 160 200 240 280 320 Weight of carcass, kg 4/16/2012 Zootecnia I 65 Precocidade (raça) Large frame Small frame 4/16/2012 Zootecnia I 67Biologia do Crescimento 17
  18. 18. Less Fat Late Precocidade (raça) maturing Early maturing Greater Fat 4/16/2012 Zootecnia I 69 Weight Constant Basis Bovino com fenótipo de musculatura Diferenças em tamanho adulto dupla  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. Castelhano, E. C., 2000Biologia do Crescimento 18
  19. 19. Efeito da castração em Musculatura dupla bovinos GDP M.inteiro>Cast.>Femeas Eficiência M. inteiro>Cast.>Femeas Dep. M. inteiro<Cast.<Femeas gordura 4/16/2012 73 4/16/2012 74 Resultado do implante de Estradiol e Acetato de trembolona Trt. GPD C/G Controle 1.39 6.79 Estradiol 1.55 6.29 TBA 1.49 6.29 E + TBA 1.62 5.95 Implante em machos castrados Hancock et al., 1991 4/16/2012 Zootecnia I 75 4/16/2012 76Biologia do Crescimento 19
  20. 20. Hormônio de Crescimento Efeitos diretos de GH  Produzido na pituitária anterior  Aumenta proliferação celular  Hipofasectomia  Aumenta lipólise  O crescimento para  Reduz síntese de ácidos graxos  Perda de peso em adultos  Reduz metabolismo de glicose  Excesso de HC  Acromegalia ou Gigantismo 4/16/2012 77 4/16/2012 78 Efeito de beta-agonista em Resultados de HC em bovinos machos castrados Observação Controle 33 ug rbST/kg PV/dia Observação Controle Zilpaterol (6ppm) GPD 1.14 1.23 GPD 0.66 0.81 Cons. 6.9 6.5 C/G 10.0 10 0 7.9 79 C/G 6.05 5.32 Rend. carcaça 62.7% 61.3% Rend. carcaça 60.2 63 Área long. 52.7cm2 56.6 cm2 Ganho (kg ---- 18.6 Espes. gord 1.94cm 1.76cm carcaça) % gord. 41.9 36.3 % prot. 13.2 14.6 Moseley et al., 1992 4/16/2012 79 4/16/2012 80Biologia do Crescimento 20
  21. 21. Melhoramento Grupos Peso Carc. Peito Gord. Pulmão Coração Hemat. Genét. 41d 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 4/16/2012 Zootecnia I 81 4/16/2012 82Biologia do Crescimento 21
  22. 22. PrincípiosBiologia do Crescimento 22
  23. 23. Expressão GênicaBiologia do Crescimento 23
  24. 24. Bovino com fenótipo de musculatura dupla  Exemplos de hiperplasia e hipertrofia do tecido muscular em animais.  Bovinos  Suínos Castelhano, E. C., 2000 4/16/2012 Zootecnia I 93 Musculatura dupla em bovinos Variação genética McPherron et al., Nature e PNAS 199Biologia do Crescimento 24
  25. 25. Biologia do Crescimento 25
  26. 26. 4. Detecção de SNPBiologia do Crescimento 26
  27. 27. Marcadores Moleculares Conclusão  Determinação direta do genótipo  Conhecimento dos processos que  Características de baixa herdabilidade controlam o crescimento é fundamental  Características não determináveis nos para a produção animal dois sexos  Características difíceis ou caras para serem determinadas 4/16/2012 108Biologia do Crescimento 27
  28. 28. BOVINO DE MUSCULATURA DUPLA EFEITO DA AUSÊNCIA DA EXPRESSÃO DA MIOSTATINA EM CAMUNDONGOS (McPherron et al, 1997) •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 4/16/2012 Zootecnia I 109 4/16/2012 Zootecnia I 110 RESULTADOS DA HIBRIDIZAÇÃO IN SITU RESULTADOS DOS CORTES HISTOLÓGICOS TN TN ST NC ST NC Embrião HH20 Embrião HH24 Embrião HH24 4/16/2012 Zootecnia I 111 4/16/2012 Zootecnia I 112Biologia do Crescimento 28
  29. 29. 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 113 4/16/2012 Zootecnia I 114 4/16/2012 Zootecnia I 115 4/16/2012 Zootecnia I 116Biologia do Crescimento 29
  30. 30. Efeito da castração em suínos GDP Castrado >M. int>Femeas Eficiencia M. int.>Femeas> Castrado Dep. M. int.< Femeas<Castrado gordura 4/16/2012 Zootecnia I 117 4/16/2012 118 Efeito de GH no crescimento  Falta de HC  Redução no crescimento  Redução no crescimento do osso  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 4/16/2012 Zootecnia I 119 4/16/2012 Zootecnia I 120Biologia do Crescimento 30
  31. 31. Resultado de HC em suínos Observação Controle 100ug pST/kg PV GPD 0.9 +13.1 % C/G 3.22 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 4/16/2012 121Biologia do Crescimento 31

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