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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            4




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



          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        8




Biologia do Crescimento                                                                     2
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




Biologia do Crescimento                                                                                                                                                                                                                   3
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           15




Biologia do Crescimento                                                                               4
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   19




Biologia do Crescimento                                                             5
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   24




Biologia do Crescimento                                                                                                                                       6
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       28




Biologia do Crescimento                                                                                            7
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              32




Biologia do Crescimento                                                                                                                8
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                   36




Biologia do Crescimento                                                                                                                                      9
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                  40




Biologia do Crescimento                                                                                                                    10
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                44




Biologia do Crescimento                                                                                                           11
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         48




Biologia do Crescimento                                                                              12
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        52




Biologia do Crescimento                                                              13
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   56




Biologia do Crescimento                                                               14
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
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       64




Biologia do Crescimento                                                                                                                           16
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   67




Biologia do Crescimento                                                                                17
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




Biologia do Crescimento                                                                                                            18
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




Biologia do Crescimento                                                                                     19
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




Biologia do Crescimento                                                                                                             20
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




Biologia do Crescimento                                                                                              21
Princípios




Biologia do Crescimento                22
Expressão Gênica




Biologia do Crescimento                      23
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 199




Biologia do Crescimento                                                                                                                     24
Biologia do Crescimento   25
4. Detecção de SNP




Biologia do Crescimento                        26
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




Biologia do Crescimento                                                                                27
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                     112




Biologia do Crescimento                                                                                                                                   28
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            116




Biologia do Crescimento                                                                         29
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          120




Biologia do Crescimento                                                                                              30
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




Biologia do Crescimento                                                    31

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Biologia do crescimento low

  • 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 4 Biologia do Crescimento 1
  • 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 8 Biologia do Crescimento 2
  • 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 2008 Biologia do Crescimento 3
  • 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 15 Biologia do Crescimento 4
  • 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 19 Biologia do Crescimento 5
  • 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 24 Biologia do Crescimento 6
  • 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 28 Biologia do Crescimento 7
  • 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 32 Biologia do Crescimento 8
  • 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 36 Biologia do Crescimento 9
  • 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 40 Biologia do Crescimento 10
  • 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 44 Biologia do Crescimento 11
  • 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 48 Biologia do Crescimento 12
  • 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 52 Biologia do Crescimento 13
  • 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 56 Biologia do Crescimento 14
  • 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. 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 64 Biologia do Crescimento 16
  • 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 67 Biologia do Crescimento 17
  • 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., 2000 Biologia do Crescimento 18
  • 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 76 Biologia do Crescimento 19
  • 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 80 Biologia do Crescimento 20
  • 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 82 Biologia do Crescimento 21
  • 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 199 Biologia do Crescimento 24
  • 26. 4. Detecção de SNP Biologia do Crescimento 26
  • 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 108 Biologia do Crescimento 27
  • 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 112 Biologia do Crescimento 28
  • 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 116 Biologia do Crescimento 29
  • 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 120 Biologia do Crescimento 30
  • 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 121 Biologia do Crescimento 31