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Epigenética em porcas: a função de oligoelementos quelatados no desenvolvimento da descendência

Sabemos que a quantidade e a qualidade dos nutrientes têm efeitos diretos sobre a saúde, no entanto a interação da nutrição com as modificações epigenéticas é frequentemente menosprezada.

No setor suinícola atual a produtividade das porcas de linhas genéticas com alto rendimento prolífico e tamanhos de ninhada a aumentar, um dos principais desafios é manter vivos os leitões. É bem conhecido que alguns fatores como a herança, o meio ambiente, a nutrição materna e outros elementos podem influenciar o desenvolvimento dos órgãos e tecidos do feto. Nos mamíferos, se o feto não pode obter os nutrientes necessários para o seu desenvolvimento, podem ver-se comprometidos não só o crescimento fetal, mas também o rendimento da descendência. Por isso, a nutrição materna é importante para o crescimento fetal e para o desenvolvimento da descendência.

Alguns oligoelementos como o zinco, o cobre e o manganês, desempenham um papel fundamental no desenvolvimento fetal e pós-natal, já que são necessários para o desenvolvimento adequado do sistema imunitário e do crescimento muscular. Investigações recentes demonstraram que a suplementação de oligoelementos além das necessidades nutricionais pode aumentar o rendimento muscular e a imunidade em outras espécies (Fry et al., 2012; Gao et al., 2014). No entanto, os efeitos da nutrição materna de zinco, cobre e manganês sobre o desenvolvimento do músculo esquelético e do sistema imunitário da descendência ainda não se conhecem profundamente nos porcos.

A epigenética encarrega-se do estudo das alterações hereditárias na expressão genética que não implicam alterações na sequência de ADN subjacente. Ou seja, trata de alterações no fenótipo e não do genótipo do animal, vendo-se só afetada a forma como as células leem os genes. Atualmente considera-se que existem pelo menos três processos que permitem alterações epigenéticas: 1) metilação do ADN; 2) modificação das histonas e 3) silenciamento de genes não codificantes de ARN. A alteração epigenética é um feito normal e natural que pode ser influenciado por vários fatores incluindo a idade, o meio ambiente, a nutrição e diversas patologias. Se por um lado sabemos que a quantidade e a qualidade dos nutrientes induzem efeitos diretos sobre a saúde, a interação da nutrição com a epigenética não costuma ser tida em conta apesar de já ter sido demonstrado que pode influenciar na variação biológica de mamíferos e aves de criação.

Um estudo recente realizado em colaboração com a Universidade Estatal da Carolina do Norte (EUA), determinou os efeitos da suplementação, em dietas de porcas, de oligoelementos quelatados com metionina hidroxi-análoga sobre as alterações epigenéticas no tecido muscular e intestinal da descendência. Ao 35º dia de gestação 60 porcas iniciaram 2 tratamentos dietéticos diferenciando-se unicamente pela fonte de minerais na dieta. O delineamento foi em blocos completos casualizados utilizando o número de parto como bloco: 1) minerais inorgânicos (ITM): CuSO4, MnO, e ZnSO4; e 2) minerais quelatados (MQ): Cu, Mn, e Zn quelatados com metionina hidroxi-análoga. As dietas de gestação e lactação foram formuladas para cobrir ou superar as necessidades nutricionais sugeridas pelo NRC (2012). Nos dias 1 e 18 da lactação foram sacrificados dois leitões por ninhada para retirar amostras do músculo longissimus dorsi e do jejuno para medir a metilação global do ADN, a acetilação de histonas e a expressão génica. As porcas alimentadas com MQ tenderam a sofrer uma menor diminuição de peso vivo durante a lactação (P = 0,05) e tenderam a produzir leitões com maior peso vivo aos 18 dias de idade (P = 0,09). A suplementação de MQ em porcas aumentou significativamente a acetilação de histonas globais (P < 0,05) e tendeu a diminuir (P = 0,07) o ARNm no músculo do fator de transcrição miogénico 4 (fator relacionado negativamente com o desenvolvimento muscular (figura 1) dos leitões ao nascimento. Por outro lado, MQ diminuiu significativamente (P < 0,05) o ARNm do fator nuclear NF-kB (complexo de proteínas que controlam a produção de citoquinas e a regulação da resposta imune à infeção (figura 2).

Figura 1. A redu&ccedil;&atilde;o do fator nuclear MRF4 aumenta o crescimento muscular (hipertrofia).

Figura 1. A redução do fator nuclear MRF4 aumenta o crescimento muscular (hipertrofia).

Figura 2. A redu&ccedil;&atilde;o do fator nuclear NF-&kappa;B reduz a inflama&ccedil;&atilde;o&nbsp;intestinal.

Figura 2. A redução do fator nuclear NF-κB reduz a inflamação intestinal.

​Conclui-se que alimentar as porcas com oligoelementos quelatados com metionina hidroxi-análoga tem um efeito positivo na descendência através da modulação da expressão embrionária de genes envolvidos no desenvolvimento muscular e na imunidade intestinal, o que ajuda o leitão a sair do desmame em melhores condições. Igualmente, a suplementação de estes quelatados melhora potencialmente a condição corporal da porca durante a lactação o que conduz a um melhor rendimento produtivo no ciclo seguinte.

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