Biologia do crescimento low

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


Biologia do Crescimento 1

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


Curva de crescimento



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
2008


Processo de crescimento Embriologia


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 15


Embrião de 24 e 48 horas

Filme:


Embrião de 24 horas



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


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



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

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
 Subcutâneo
 Intermuscular
 Intramuscular


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


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

Estrutura da musculatura
esquelética Fibra Muscular



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


9 dias E 17 dias E 1 dias PE 42 dias PE

Fonte: 41
Patricio, 42
2008

Curvas de crescimento Pré-natal



Caracterize as fazes de crescimento:
Pós-natal - Acumulativa Onde o animal cresce mais?


Qual a importância da curva Pós-natal:Taxa de crescimento
sigmóide?
Em que ponto o animal cresce mais?



Por que a conversão alimentar
aumenta? Crescimento acumulativo dos tecidos


Crescimento % dos tecidos Composição do crescimento




Fatores que influenciam o
crescimento
 Nutrição
 Sexo
 Precocidade (raças)
 Musculatura dupla
 Esteroides
 Hormônio de crescimento
 Agonista beta-adrenergico
 Melhoramento


Growth dependent on nutrition
Nutrição - crescimento
Excess
Nutrition
Low nutrition

Birth Maturity
Time

Nutrient Partitioning of Energy

Prioritization of nutrients at different planes of nutrition
and 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.
 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.



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

Precocidade (raça)
Large frame

Small frame



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., 2000


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 76


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 80


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 82


Princípios


Expressão Gênica


Bovino com fenótipo de musculatura
dupla

 Exemplos de hiperplasia e hipertrofia do
tecido muscular em animais.

 Bovinos
 Suínos

Castelhano, E. C., 2000

Musculatura dupla em bovinos
Variação genética

McPherron et al., Nature e PNAS 199


4. Detecção de SNP


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 108


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


RESULTADOS DA HIBRIDIZAÇÃO
IN SITU RESULTADOS DOS CORTES
HISTOLÓGICOS

TN
TN
ST NC
ST
NC

Embrião HH20 Embrião HH24 Embrião HH24


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

 Maior susceptibilidade ao estresse.

 Associado com pior qualidade de carne.




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



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 121


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