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REDVET Rev. electrón. vet. http://www.veterinaria.org/revistas/redvet
2011 Volumen 12 Nº 8 - http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n080811.html
REDVET - Revista electrónica de Veterinaria - ISSN 1695-7504
Sumario Vol. 12, Nº 07, Agosto/2011
ARTÍCULOS CIENTÍFICOS
Originales de investigación
•
Abundancia de juveniles del camarón rosado
Farfantepenaeus notialis y su relación con variables ambientales,
en el Golfo de Ana María, Cuba (Abundance of juvenile pink shrimp
Farfantepenaeus notialis and its relation to environmental variables in
the Gulf of Ana Maria, Cuba)
• 081102 - Obtención, caracterización microbiológica y físico-química
de ensilado biológico de carpa (Cyprinus carpio) - Obtaining,
characterization microbiological and physic-chemical of carp biological
silage (Cyprinus carpio)
• 081104 - Evaluación sensorial de huevos de codorniz en conserva y
composición nutrimental (Sensory evaluation of pickled quail eggs
and nutritional composition)
• 081107
Pasteurelosis
aviar.
Comportamiento
clínico,
anatomopatológico y microbiológico - (Avian pasteurellosis. Clinical
behavior, anatomopathological and microbiological diagnosis)
081101
-
Casos clínicos
•
Laminectomía dorsal como resolución quirúrgica en
estenosis lumbosacra en un canino de 1 año de edad. Reporte de
un caso clínico
081103
-
Técnicos
•
Mielopatía Degenerativa canina: signos clínicos,
diagnóstico y terapéutica (Canine degenerative myelopathy: clinical
signs, diagnosis and therapy)
081105
–
De Opinión-difusión
•
CAMBIO CLIMÁTICO: ¿CÓMO AFECTA LA PRODUCCIÓN
GANADERA? (Climatic change: How affect the livestock production?)
081108 –
Divulgativo
•
Introdução à morfologia e função nuclear (Introduction to
nuclear morphology and function)
081106 –
Créditos
1
Vol. 12, Nº 8 Agosto/2011 - http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n080811.html
Abundancia de juveniles del camarón rosado
Farfantepenaeus notialis y su relación con variables
ambientales, en el Golfo de Ana María, Cuba
(Abundance of juvenile pink shrimp Farfantepenaeus
notialis and its relation to environmental variables in the
Gulf of Ana Maria, Cuba)
Gilma Delgado-Miranda 1, C, Michel Cantón-Machín1,
Enrique
GiménezHurtado1,
Servilio
Alfonso1
1
Chiroldes , Oirys Gil-Velazco y Celia Ma RosqueteMiranda1. 1 C : Centro de Investigaciones Pesqueras. 5a
Avenida y Calle 246, Barlovento, Santa Fe, Playa. CP 19100.
Ciudad de La Habana. Cuba. Tel: 5372098066 FAX: 2045895
e-mail: [email protected]
Resumen
Se determinaron las diferencias temporales y espaciales en la
abundancia y composición por talla de juveniles del camarón rosado
Farfantepenaeus notialis y las variables (lluvia; temperatura,
salinidad y oxígeno disuelto en el agua); así como la relación de los
juveniles con respecto a las variables bióticas y abióticas; y la
distribución de los componentes principales abióticos en los sitios, en
el periodo de abril a octubre del 2007 al 2009, en una zona de cría
del Golfo de Ana María, Cuba. Los meses de mayor abundancia de
juveniles de camarón fueron agosto y septiembre y la composición
por talla estuvo por encima de los 15 mm en todo los meses
muestreados. No se encuentran diferencias espaciales, pero si
temporales en cuanto a la lluvia. Existe correlación con un
coeficiente alto, de forma positiva la abundancia de juveniles con
respecto a la lluvia (r = 0,73), temperatura (r = 0,57), y negativo
con la talla (r = - 0,56). En los sitios de cría del camarón, en la
medida que nos acercamos al sureste del Golfo de Ana María, se
hacen mayores los valores de oxígeno disuelto, temperatura y
salinidad en el agua.
Palabras claves: juveniles | camarón rosado | Golfo de Ana María
| Cuba.
1
Abundancia de juveniles del camarón rosado Farfantepenaeus notialis y su relación con variables
http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n080811/081101.pdf
Abstract
We determined the temporal and spatial differences in abundance
and size composition of juvenile pink shrimp Farfantepenaeus
notialis and variables (rain, temperature, salinity and dissolved
oxygen in water), and the relationship of juvenile with respect to
variables biotic and abiotic, and the distribution of principal
components in abiotic sites, in the period from April to October from
2007 to 2009 in a farming area of the Gulf of Ana Maria, Cuba. The
months of greatest abundance of juvenile shrimp were in August and
September, and length composition was above 15 mm in every
month sampled. Are not spatial, but temporal in the rain. Correlation
with a high coefficients, positively the abundance of juveniles with
respect to rain (r = 0.73), temperature (r = 0.57) and negatively
with size (r = - 0.56). In shrimp farming sites, as we approach the
southeastern Gulf of Ana Maria, values are higher dissolved oxygen,
temperature and salinity in the water.
Key words: juveniles | pink shrimp | Gulf of Ana Maria | Cuba.
Introducción
El camarón rosado (Farfantepenaeus notialis) es la principal especie
comercial de peneidos en Cuba y su explotación solo se realiza en la
región suroriental de la plataforma y en la actualidad en el Golfo de
Ana María, el cual tiene una extensión de 9 398 km2 (Revilla y
Rodríguez, 1993).
Durante su ciclo de vida los peneidos pasan por diferentes fases, los
adultos desovan sus huevos en aguas alejadas de la costa y las
larvas son transportadas por las corrientes hacia las zonas de cría,
las que llegan en estadio de postlarvas, pasando a juveniles,
manteniéndose en estas áreas alrededor de 3 a 4 meses de edad,
donde alcanzan tallas alrededor de 4 cm de largo cubano, para luego
irse incorporando hacia las zonas de reclutamiento (Ehrhardta y
Legault, 1999).
La inmigración de postlarvas y juveniles es continua a lo largo del
año, lo cual puede dar como resultado la presencia de diferentes
cohortes en las zonas de crías, sujetas a diferentes condiciones
ambientales. Álvarez et al. (1986) en estudios realizados sobre los
juveniles de la Laguna de Términos en Campeche, plantearon que las
2
respuestas de las diferentes cohortes a las variaciones estacionales,
son importantes desde el punto de vista ecológico - pesquero.
Se definieron los siguientes objetivos:
1) La determinación de diferencias temporales y espaciales
en la abundancia y composición por tallas de juveniles del
camarón
rosado
y
las
variables
abióticas
(lluvia;
temperatura, salinidad y oxígeno disuelto en el agua). 2) La
determinación de relación entre abundancia de juveniles con
respecto a la lluvia; temperatura, salinidad y oxígeno disuelto
en el agua. 3) La determinación de los componentes
principales abióticos en los sitios de muestreo.
Materiales y métodos
La zona de cría del camarón rosado, en Playa Florida región del Golfo
de Ana María, se ubicó entre los 22º 45' N y 78º 05' W hasta los 21º
10' N y 78º 40' W, presentó los sedimentos mayormente fangoarenosos; con parches de fanerógamas marinas: Halodule wrightii,
Thalassia testudinum y Syringodium filiforme, que sirven de refugio
a las post larvas y juveniles del camarón (Revilla y Rodríguez,
1993), y una profundidad entre 0.3 y 0.8 m.
Se muestrearon siete sitios a 1 ó 2 m de la costa, en los meses de
abril a octubre, durante el período 2007 al 2009, donde se
determinó la abundancia y composición por tallas de los juveniles del
camarón rosado y se midieron variables abióticas como: lluvia;
temperatura, salinidad y oxígeno disuelto en el agua (Fig 1).
GOLFO DE ANA MARÍA
Leyenda:
1. Potrerillo 2. San Pedro
3. Santa María 4. Jatía 5.
Negrito 6. Juanita 7. Boca
Grande
Figura 1: Ubicación geográfica de las estaciones muestreadas, Playa Florida, zona de
cría del camarón rosado en el Golfo de Ana María.
3
La toma de las muestras de juveniles se realizó por el método de
Pullen et al. (1968) y fueron fijadas en formaldehído al 10 %
neutralizado con tetraborato de sodio. En el laboratorio se
cuantificaron los juveniles y se midieron con un camaronómetro. La
abundancia se expresó en número de organismos por 10 m2 y la
talla en mm. Los datos de lluvia, se analizaron con un desfasaje de
tres meses, se obtuvieron en el Centro de Clima del Instituto de
Meteorología y correspondieron a la estación meteorológica de
Júcaro. Las mediciones in situ de temperatura (ºC), salinidad (ups) y
oxígeno disuelto (mg / ml) en el agua, se hicieron con una sonda
portátil Modelo 85 de YSI.
Las pruebas estadísticas se realizaron con un nivel de significación
0,05 en el programa STATISTICA 6.0 (Stat Soft, 2001). En todos los
casos se comprobó la normalidad por una prueba de Kolmogorov Smirnov y homogeneidad de varianza para determinar el empleo de
estadística paramétrica o no paramétrica.
Las comparaciones temporales y espaciales de las diferentes
variables analizadas, se ejecutaron por medio de una prueba de
Kruskal-Wallis y para identificar las diferencias, se efectuó un
análisis de comparación múltiple de medias mediante la prueba
Dunn, utilizando la aplicación GraphPad InStat v 3.01 (© GraphPad
Software, Inc., 1998). Se determinó correlación por rangos de
Spearman, para comprobar con cuáles de las variables estudiadas:
composición por tallas de los juveniles, lluvia, temperatura, salinidad
y oxígeno disuelto, se relacionaba la abundancia de juveniles.
Se usó el Primer, versión 6 (Clarke y Gorley, 2001), en un análisis
de componentes principales (PCA), para poder discernir cuáles son
las variables que más influyen en cada sitio, teniendo en cuenta las
abióticas: temperatura, salinidad y oxígeno disuelto en el agua.
Resultados
En cuanto a la distribución estacional, se determinó que los meses
de mayor abundancia de juveniles en 2007 fueron agosto y
septiembre (337 y 229 juv/10m2), mientras que en 2008 y 2009 fue
en julio con 106 y 119 juv/10m2 respectivamente (Fig 2A). La
composición por talla se mantuvo por encima de los 15 mm durante
el período de muestreo (Fig 2B).
Se determinó que no existían diferencias espaciales y si temporales
en cuanto a la lluvia entre el 2009 y 2008 (Tabla 1, Fig 3). Se
encontró correlación con un nivel de significación diferente de cero y
4
coeficientes altos, de forma positiva, entre la abundancia de
juveniles con respecto a la lluvia (r = 0,73) y la temperatura (r =
0,57), y de forma negativa con la talla (r = - 0,56).
Tabla I: Análisis temporal y espacial de las variables bióticas y
abióticas, en el Golfo de Ana María, mediante la prueba
Kruskal-Wallis, con un nivel de significación p< 0.05
(se resaltan en negrita).
VARIABLES
TEMPORAL
Abundancia de juveniles
del camarón/ 10m2
H ( 2, N= 18)
=1,48538
ESPACIAL
H ( 8, N=21)=13,8787
p =,0850
p =,4758
Talla de juveniles del
camarón (mm)
H ( 2, N= 18)
=,783625
p =,6758
H ( 8, N= 21)
=10,55158
p =,2284
Temperatura ( ºC)
Salinidad (ups)
H ( 2, N= 17)
=1,94771
H ( 8, N= 21)
=6,012987
p =,3776
p =,6458
H ( 2, N= 17)
=1,73986
H ( 8, N=
21)=3,645022
p =,8876
p =,4190
Oxígeno disuelto
(mg/ml)
H ( 2, N= 17)
=1,48888
H ( 8, N=
21)=13,51082
p =,0954
p =,4750
Lluvia (mm)
H ( 2, N=
18)=6,11695
p =,0470
5
400
30
350
25
300
250
t al l a m m
abundancia de juv eniles / 10 m
2
200
150
20
15
10
100
5
50
0
0
ABRIL
MAY
JUN
2007
JUL
AGO
2008
2009
SEPT
OCT
ABRIL MAY
JUN
JUL
AGO SEPT OCT
Figura 2: Abundancia y composición por talla de juveniles del
camarón rosado en los meses de abril a octubre, en el periodo del
2007 al 2009.
ab
a
b
Figura 3: Variación temporal de la lluvia (mm). Las letras minúsculas
señalan diferencias estadísticas según la prueba de Dunn, se
representa la media y la desviación de estándar.
En el análisis de los componentes principales, el PC1 dio la mayor
información. La ecuación que se obtuvo fue: PC1= - 0,63 Oxígeno
disuelto (mg / ml). - 0,59 Temperatura (ºC). - 0,48 Salinidad (ups).
La variable que más influyó en los sitios de muestreo fue el oxígeno
disuelto, con un 63 %, la temperatura (59 %) y por último la
6
salinidad (48 %). En la Fig 4, a medida que se avanza en el eje x de
izquierda a derecha, disminuyen los
valores de oxígeno disuelto,
temperatura y la salinidad, es decir la estación de Boca Grande
presentó los menores valores en cuanto a estas variables, mientras
que la de Potrerillo se comportó de forma contraria.
Figura 4: Resultado del Análisis de Componentes Principales (PCA),
de las variables abióticas: temperatura, salinidad y oxígeno disuelto
en el agua en los puntos muestreados.
Discusión
La mayor abundancia de juveniles por meses en el período de
estudio, responde principalmente al máximo período lluvioso en
Cuba, que le facilita tener una mayor disponibilidad de refugio
vegetal para el desarrollo de esta fase del ciclo de vida del camarón
rosado. Comportamiento que se ha observado en las zonas de cría
del camarón F. duorarum en la Sonda de Campeche, México, por
Rodríguez et al. (2004). Sosa (2006), determinó para la región de
Playa Florida, Camagüey Cuba, una relación de los juveniles con la
biomasa de la vegetación, y también entre la lluvia y la salinidad,
con las migraciones y el crecimiento del camarón rosado.
Puga et al. (1982), en estudios realizados de la abundancia de
juveniles en la Ensenada de La Broa, región suroccidental de Cuba,
encontraron relación directa entre los juveniles y la temperatura y
ninguna con la salinidad, lo cual concuerda con los resultados de
esta investigación. En años posteriores en esa misma zona, González
et al. (1986), plantearon que la temperatura, la salinidad y el
oxígeno disuelto están relacionados con la densidad de juveniles de
camarón.
7
La presencia de juveniles pequeños durante todo el ciclo de
muestreo en la zona, está relacionado con la reproducción continua
de la especie, y las medidas regulatorias del cierre de la pesquería a
partir del mes abril por los bajos rendimientos alcanzados y para
proteger el recurso, lo cual conlleva a que solo esté ocurriendo
mortalidad natural sobre la población, de ahí la correlación negativa
encontrada en la abundancia y la talla. Igual comportamiento
encontraron Rodríguez et al. (2004) en tres áreas de cría del
camarón F. duorarum en la Sonda de Campeche, Golfo de México.
Estos mismos autores hallaron diferencias en la composición por
talla de los juveniles por áreas y temporadas.
Los sitios se distribuyeron según los componentes principales
abióticos, de forma similar a su ubicación geográfica en la costa. La
poca profundidad en estas zonas de crías camaroneras, así como la
ubicación de estos cerca de la desembocadura de esteros y lagunas,
determinan la existencia de gran variabilidad en el estado hidrológico
de las áreas, ya que todos los factores (bióticos y abióticos) influyen
en la misma en mayor o en menor grado (Usatorres et al., 1990).
Muchos de estos puntos de muestreo, tienen un embalse que puede
modificar sustancialmente el patrón estacional y la distribución
horizontal de especies marinas en ríos y esteros por las variaciones
de la salinidad (Baldó et al., 2005) e influir en la disminución del
tamaño de sus poblaciones debido a la reducción de la productividad
orgánica primaria generada por el represamiento de los ríos.
Conclusiones
•
Los meses de mayor abundancia de juveniles de
camarón se corresponden con los de mayor actividad lluviosa
y a su vez con los de mayor temperatura, lo cual se
corrobora con un coeficiente alto, de forma positiva con
respecto a la lluvia (r = 0,73 y temperatura (r = 0,57)
respectivamente.
•
Se encontró presencia de juveniles en todos los puntos
muestreados durante todo el período, con talla por encima de
15 mm, lo que responde a una reproducción continua de la
especie.
•
En los sitios de cría del camarón, en la medida que se
avanza hacia las estaciones ubicadas al sureste del Golfo de
Ana María, se hacen mayores los valores de oxígeno disuelto,
temperatura y salinidad.
Referencias
•
Álvarez. F, Gracía, A. y Soto, L. Crecimiento y mortalidad de las
fases estuarinas del camarón rosado penaeus (Farfantepenaeus)
8
•
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•
•
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•
•
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•
duorarum Burkenroad, 1939 en la Laguna de Términos, Campeche,
México, 1986. Contribución 526 del Instituto de Ciencias del Mar y
Limnología. UNAM.
Baldó, F., Cuesta, J. A., Fernández-Delgado, C. y Drake, P. Efecto
de la regulación del caudal del río Guadalquivir sobre las
características fisicoquímicas del agua y la macrofauna acuática de
su estuario. Cienc. Marinas, 2005, 31(3), p. 467-476.
Clarke, K. y R. Gorley. PRIMER v6 User Manual / Tutorial, PRIMER
– E Ltd. Plymouth, 2001, 190 pp.
Ehrhardt, N. M. and Legault, C. M. Pink shrimp, Farfantepenaeus
duorarum, recruitment variability as an indicator of Florida Bay
dynamics. Estuarios, 1999, 22, p. 471-483.
González, E., Guitart B., González, C., García, J. y Reyes, R.
Algunos aspectos ecológicos de las zonas de cría de camarón en la
Ensenada de la Broa. 5to Forum Científico del CIP, 1986, p. 70.
Puga R, Pérez, A. y Alfonso, S. Características de la etapa juvenil
de Penaeus notialis y Penaeus schmitti en relación con su ciclo
vital en la ensenada de la Broa. Rev Inv Mar, 1982, 7(4), p 1-5.
Pullen, E., Mock, C. y Ringo, R. A net for sampling the intertidal
zone of an estuary. Limnology and Oceanograph, 1968, 13(1).
Rodríguez, M., Santos, Y., Navarrete, A. Juvenile pink shrimp,
Farfantepenaeus
duorarum
(Burkenroad,
1939):
length
composition in three nursery areas in campeche sound, Gulf of
Mexico. Crustaceana, 2004, Vol 77, Number 9, pp. 1107-1116.
Revilla, N y Rodríguez, A. Mapificación de los tipos de fondo del
Golfo de Ana María, Cuba, empleando la teledetección. Rev Cub Inv
Pesq, 1993,18(3), p. 60 -62.
Sosa, M. Las pesquerías de camarón en Cuba. FAO Project Report,
2006.
www.fao.org/figis/servlet/static?xml=gef_shrimp.xml&dom=org&x
p_nav=1, 5.
Stat Soft, Inc. STATISTICA for Windows (Computer Program
Manual). Tulsa, OK, USA, 2001.
Usatorres, R., Delgado, G., Pérez, A., Siam, C. Informe final del
plan para el reclutamiento del camarón: Centro de Investigaciones
Pesqueras, La Habana, Cuba, 1990.
REDVET: 2011, Vol. 12 Nº 8
Recibido 17.03.2011 / Ref. prov. MAR1118_REDVET / Revisado 14.04.2011
Aceptado 25.06.2011 / Ref. def. 081101_REDVET / Publicado: 01.08. 2011
Este artículo completo está disponible en http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n080811.html
concretamente en http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n080811/081101.pdf aunque un
avance de este trabajo fue presentado en la VIII Convención Internacional sobre Medio Ambiente
y Desarrollo, celebrado en La Habana del 4 al 8 de Julio de 2011.
REDVET® Revista Electrónica de Veterinaria está editada por Veterinaria Organización®.
Se autoriza la difusión y reenvío siempre que enlace con Veterinaria.org®
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9
Obtención, caracterización microbiológica y físicoquímica de ensilado biológico de carpa (Cyprinus
carpio) - Obtaining, characterization microbiological and
physic-chemical of carp biological silage (Cyprinus carpio)
Fernández Herrero, Adriana L.*; Tabera, Anahí**;
Agüeria,
Daniela**;
Sanzano,
Pablo**;
Grosman,
Fabián** y Manca, Emilio*
*Programa: “Desarrollo de Productos, Procesos y
Transferencia de Tecnología”. INIDEP. Mar del Plata. Email: [email protected]
**Dpto. Tec. de los Alimentos. Instituto Multidisciplinario
sobre Ecosistemas y Desarrollo Sustentable. Univ. Nac.
del Centro de la Pcia de Buenos Aires. Tandil. E-mail:
[email protected]
RESUMEN
El propósito del presente estudio fue determinar los cambios en la
calidad nutricional y composición química que ocurren durante el
ensilado de desechos de carpa (Cyprinus carpio), y determinar cual de
las dos proporciones de miel: yogur es la apropiada para su utilización
como fuente proteica en la alimentación animal. La experiencia se
diseñó para evaluar dos factores: miel con porcentajes del 10 y 15%; e
inóculo (yogur) con 10%. Lo cual originó dos tratamientos (EBI y EBII)
con dos repeticiones cada uno.
Los parámetros evaluados fueron pH; microbiológico; NBVT; TBAR;
Histamina; y composición proximal.
Ambas formulaciones alcanzaron un pH estable de 5,0 a los 5 días,
llegando a 4,5 a los 30 días. Los valores microbiológicos obtenidos en
ambos ensilados ponen de manifiesto que los microorganismos
patógenos son inhibidos, principalmente por la condición de acidez del
medio, generada por las bacterias acido lácticas (Lactobacilus bulgaris
y Streptococcus termophilus);
Los valores de Histamina hallados en materia prima y ensilados fueron
menores a 50 ppm; en el caso de las Bases Volátiles Nitrogenadas, en
materia prima es menor de 30 mg NBVT/mg y los ensilados alcanzaron
137,24 y 181,86 mg NBVT/100mg para EBI y EBII, respectivamente;
para la Oxidación Lipídica se encontró 1,03 mg MDA/kg en materia
prima y 3,35 – 2,91 mg MDA/kg para los ensilados (EBI y EBII) a los
30 días. La composición química de los ensilados a los 5 y 30 días (en
base seca): la Proteína varía de 54,49 – 57,39 % para EBI y de 55,84 1
Obtención, caracterización microbiológica y físico-química de ensilado biológico de carpa (Cyprinus carpio)
51,50,13% para EBII; el Extracto Etéreo entre 4,59 – 6,93% para EBI
y 5,05 – 4,48% para EBII.
Debido al comportamiento similar de ambos ensilados, es que se
considera suficiente utilizar como aporte de hidratos de carbono un
10% de miel para un inoculo del 10% de yogur comercial, como una
alternativa a la harina de pescado, principal fuente proteica, en los
alimentos para acuicultura.
PALABRAS CLAVE: ensilados biológicos; bacterias lácticas; desechos
de carpa
ABSTRACT
The purpose of the present study was to determine the changes in the
nutritional quality and the chemical composition that occur during the
ensilage of waste carp (Cyprinus carpio) and establish which of the two
honey proportions: yogurt is the appropiate for the use as a protein
source in the animal feed. The experience was design to evaluate two
factors: honey with percentages of 10 and 15%; and inoculated
(yoghurt) with 10%. Which originated two treatments (EBI and EBII)
with two repetitions of each one.
The evaluated parameters were pH; microbiological; NBVT; TBAR;
Histamine; and proximal composition.
Both formulations reached a stable pH of 5,0 in the fifth day, arriving
at 4,5 in the day 30. The microbiological values obtained en both
silages manifest that pathogens microorganisms are inhibited, mainly
by the condition of acidity of the middle, generated because of the latic
acid bacterias (Lactobacilus bulgaris y Streptococcus termophilus);
The Histamine values found in the raw material and silages were less
than 50 ppm; in the case of the Volatile Bases Nitrogenous, the raw
material is less than 30 mg NBVT/mg and the silages reached 137,24
and 181,86 mg NBVT/100 mg MDA/kg in raw material and 3,35 – 2,91
mg MDA/kg for the silages (EBI and EBII) in the day 30. The chemical
composition of the silages in the fifth and the thirtieth day (in dry
base): the Protein varies from 54,49 – 57,39% to EBI and 55,84 –
51,50,13% for EBII; the Ethereal Extract between 4,59 – 6,93% to EBI
and 5,05 – 4,48% for EBII.
Because of the similar behavior of both silages, it is considered
sufficient use as a contribution of carbon hydrates a 10% of honey for
an inoculums of the 10% of commercial yoghurt, as an alternative to
the fish flour, main protein source, in the aquaculture food.
KEY WORDS: biological silages; lactic acid bacteria
2
INTRODUCCIÓN
Aproximadamente el 30% de las capturas pesqueras son desechadas
por las industrias transformadoras (FAO, 2002). Estos desechos, que
incluyen partes del ejemplar que se separan durante el procesamiento
(cabeza, cola, vísceras y huesos) o ejemplares de talla o calidades
inadecuados para ser comercializados, contienen una gran cantidad de
proteínas, lípidos, vitaminas, pigmentos y minerales (Kristinsson y
Rasco, 2000; Gbogouri et al., 2004).
El destino principal de los subproductos pesqueros es la elaboración de
harina y aceites de pescado. Esta industria requiere alta disponibilidad
de materia prima y elevado capital. Una alternativa viable es destinar
los desechos de la pesca a la producción de ensilados, por ser un
proceso de fácil elaboración y que no exige alta inversión,
obteniéndose un producto de buena calidad nutricional y
microbiologicamente estable (Toledo y Llanes Iglesias, 2006).
El ensilado de pescado puede definirse como un producto semilíquido
pastoso, elaborado a partir de pescado entero o de residuos
conservados en medio ácido (Borguesi, 2004; Ferraz de Arruda, 2004;
Seibel y Souza-Soares, 2003; Toledo y Llanes Iglesias, 2006). La
elaboración de ensilados a partir de desechos de pescado utilizado
como ingrediente en raciones para acuicultura ha sido ampliamente
estudiada. Borguesi et al. (2007) han visto que debido a la semejanza
de su fuente proteica con la materia prima, el ensilado demuestra
tener un elevado potencial para su utilización en acuicultura y reportan
el bajo costo de su producción, comparada con la producción de la
harina de pescado.
La composición proximal varia de una especie de pescado a otra y
hasta dentro de la misma especie, dependiendo de la época del año,
tipo de alimentación, grado de maduración gonadal y sexo. Además
puede presentar variaciones dentro del mismo pez dependiendo de la
parte analizada. Como la composición del ensilado es muy semejante a
la materia prima, el valor nutricional del ensilado también varía según
los factores citados (Borguesi et al., 2007). Tabla 1.
3
Tabla 1. Composición proximal de diferentes tipos de ensilados biológicos. Los
valores son expresados con respecto a la materia seca. Fuente: Borguesi,R. et al
(2007).
PC:Proteína Cruda; EE: Extracto Etéreo; C: Cenizas
Substrato
Sardinilla sp
Macrobrachium
vollenhovenii
Metodologia
%PB
%EE
%C
Fuente
5% yogur + 10% melaza
50,32
14,47
22,21
Berenz (1994)
5 % L.Plantarum (p/p) + 15%
melaza (p/p)
41,80
15,00
42,35
10,63
33,00
12,25
25,07 Borguesi (2004)
42,63
19,15
12,02
39,13
9,52
12,38
melaza (p/p)
0,014 % L.Plantarum (p/p) +
O. niloticus
18% melaza (p/p)
Tachurus lathami
melaza (p/p)
Lephophidium
melaza (p/p)
profundorum
Nota: los valores se expresan en base seca.
O. niloticus
Fagbenro y
Bello-Olusoji
(1997)
Fagbenro y
15,55
Jauncey (1995a)
12,10
Cordova et al
(1990)
Cordova et al
(1990)
El descenso del pH puede obtenerse por la acción de ácidos (ensilado
químico) o por fermentación microbiana inducida por carbohidratos
(ensilado biológico), que activan enzimas autolíticas (principalmente
proteolíticas) que modifican características intrínsecas del pescado e
inhiben el desarrollo de bacterias deteriorantes y patógenas,
confiriéndole al producto una conservación prolongada a temperatura
ambiente (Copes et al., 2006). Este producto puede ser empleado
cuando el pH se estabiliza a valores cercanos a 4 y se mantiene con
una composición semejante a la materia prima alrededor de 30 días.
Después de este período los aminoácidos y los lípidos pasan a sufrir
alteraciones. (Ferraz de Arruda, 2004).
Los desechos de pescado, tienen una considerable capacidad tampón
para resistir a los cambios de pH, su lenta fermentación permite que
las bacterias putrefactivas puedan estar originando cambios
indeseables. Esto, sin embargo, no ocurre en los ensilados que utilizan
bacterias lácticas del yogur, ya que a las 24 hs se observa que los
cambios de pH llegan a 4.7 y en 48 hs a 4.0, lo que nos asegura de
esta manera la participación de las bacterias inoculadas y con ellos sus
efectos antagonistas y antibacterianas. (FAO, 1989)
La carpa Cyprinus carpio utilizada es de origen asiático, fue introducida
al país en la década del ´40, cultivada en estanques de parques;
posteriormente trasladada a lagunas y estanques; desde donde se
dispersó hacia diversos ambientes acuáticos. Actualmente, su
abundancia es creciente en los ríos de la Plata y Paraná, menos
abundante en el Uruguay. Su límite sur conocido, es la provincia del
Neuquén. Su talla puede alcanzar hasta los 100 cm y hasta 20 kg de
4
peso, su alimento está constituido por insectos, crustáceos, moluscos,
oligoquetos, así como animales del bentos. Se reproduce en ambientes
naturales y en estanques. Al ser una especie de alta fecundidad y
tolerante a diversos factores ambientales, ha proliferado (a partir de la
gran inundación de la década del ´80) en cuanto ambiente degradado
exista, afectado por la acción del hombre (ríos y lagunas,
especialmente).
Actualmente,
es
ampliamente
utilizada
en
autoconsumo por las poblaciones ribereñas. Su pesca deportiva suele
practicarse con mayor énfasis en algunas provincias. (SAGPyA, 2009)
El propósito del presente estudio fue determinar los cambios en la
calidad nutricional y composición química que ocurren durante el
ensilado de desechos de carpa y evaluar cual de las dos proporciones
de miel: yogur es la apropiada para su utilización como fuente proteica
en la alimentación animal.
MATERIALES Y METODOS
Para la elaboración del ensilado de pescado se utilizaron desechos de
ejemplares de carpa (C. carpio) obtenidos de la Laguna Blanca Grande
(Partido de Olavaria. Provincia de Buenos Aires, Argentina) en 2009.
Las carpas se acondicionaron en cajones plásticos con hielo para su
transporte al laboratorio donde se procedió a la remoción de las
vísceras y lavado de la cavidad abdominal, se almacenaron en una
cámara de refrigeración a temperatura de 4 ± 1ºC. Posteriormente se
realizó el fileteado de los ejemplares; los desechos (carcaza y piel, sin
cabeza y sin vísceras) fueron triturados en una picadora de carne
Husqvarna (Suecia), con disco de 4,5.mm, formando una masa
homogénea, almacenada a -20 ºC, hasta su posterior uso como
materia prima.
Como fuente de hidratos de carbono (sustrato fermentable) se utilizó
miel procedente de Tapalqué, Provincia de Buenos Aires; como agente
fermentativo (bacterias ácido lácticas) se utilizó el yogur natural Marca
YOGS de la Empresa SANCOR (Lactobacilus bulgaris y Streptococcus
termophilus) y como antimicótico se utilizó ácido sórbico (Britania).
Se diseñaron dos formulaciones de ensilados biológicos con
proporciones variables de miel y yogur, los mismos se elaboraron por
duplicado en recipientes plásticos con tapa de 2,4 litros de capacidad,
se dispusieron 600 ± 0.1 g de materia prima y se les incorporó 0,25%
de ácido sórbico, 10% y 15% de miel y 10% del yogur. Tabla 2 y
Figura 1.
5
Tabla 2. Composición de las formulaciones empleadas en la elaboración de dos
ensilados (EBI y EBII) de C. carpio
EBI
Materia Prima
Ac. sórbico
Miel
Yogur Marca YOGS
EBII
(g)
600
1,5
60
60
-0,25%
10%
10%
(g)
600
1,5
90
60
-0,25%
15%
10%
DESECHOS DE CARPA
(carcaza y piel, sin cabeza ni vísceras)
Ác. sórbico: 0,25%
*Proximal
*NBV
*Histaminas
*Microbiológico
*TBAR
*NBVT
MOLIENDA
(MATERIA PRIMA: MP)
INOCULO: yogur
natural Marca YOGS
HOMOGENEIZACION
CARBOHIDRATOS:
miel
*pH
*TºC
ENVASADO
(Envase plástico con tapa )
*Proximal
*NBV
*Histaminas
*Microbiológico
*TBAR
*NBVT
ALMACENADO
(35 ºC)
Durante 30 días
Ensilado Biológico
Figura 1. Esquema del proceso de ensilado biológico.
Con el objetivo de mantener la temperatura estable, los recipientes
plásticos tapados se colocaron en estufa a 40ºC durante 5 días hasta
que se estabilizó el pH en 5,0, posteriormente se mantuvo a 35ºC
hasta los 30 días que duró el bioensayo (Tabla 3)
Tabla 3. Registro de temperatura ambiente (ºC) y pH de los ensilados (EBI y
EBII) de C. carpio
EBI
EBII
pH
pH
T (ºC)
0
7.0
7.0
40
5
5.0
5.0
35
DIAS
10
5.0
4.5
35
15
5.0
5.0
35
30
4.5
4.5
35
6
A fin de lograr una acidificación homogénea, los ensilados fueron
mezclados periódicamente durante 5 min, en forma manual, con
espátula.
Los parámetros evaluados fueron: temperatura y pH (varillas de pH
rango 3,5-7 Merck). Se determinó la composición proximal de la
materia prima al inicio del bioensayo (día 0) y de los ensilados a los 5
días y al finalizar el bioensayo (día 30). Para la determinación de
extracto etéreo por el método Randall, (extracción en caliente con éter
de petróleo); proteínas por el método de Kjeldhal (factor de conversión
de 6,25); humedad y cenizas se utilizaron los métodos de la AOAC
(1995).
En la materia prima al inicio del estudio (día 0) y en los ensilados a los
5 y 30 días; se determinó el contenido de histamina por cromatografía
en capa fina (Pan y James, 1985); la oxidación de lípidos por el
método del ácido tiobarbitúrico (TBAR) usando un coeficiente de
extinción molar de 1,56 x 105 mol-1 cm-1 (Tiróni; 2005) y las bases
nitrogenadas volátiles totales (NBVT) se determinaron por destilación
utilizando el método de referencia señalado por la UE (CEE/149/95).
Se realizó una enumeración diferencial de la flora bacteriana presente
en la materia prima, y en los ensilados. Para el aislamiento de la
microflora se tomaron 10 g. Las muestras fueron colocadas en bolsas
para muestreo con 90 ml de agua peptonada estéril y posteriormente
homogeneizadas durante 1 min en un homogeneizador (Stomacher
400). Las muestras microbiológicas fueron analizadas por duplicado al
inicio del estudio (día 0) tanto para la materia prima como para los
ensilados, los que además se analizaron a los 10, 15 y 30 días de
almacenamiento. Se efectuaron las diluciones y las siembras
respectivas para la determinación de los siguientes parámetros:
-
Mesófilos totales: en medio de cultivo Plate Count Agar (PCA),
siembra en profundidad, incubación a 35ºC durante 48 h (ICMSF,
1983).
Coliformes totales: en medio de cultivo violeta rojo bilis agar
(VRBA) siembra en profundidad, incubación a 35ºC durante 48 h
(ICMSF, 1983).
Coliformes fecales: en medio de cultivo VRBA siembra en
profundidad, incubación a 45ºC durante 48 h (ICMSF, 1983).
Mohos y Levaduras: en medio de cultivo YGCA, siembra en
profundidad, incubación a 25ºC durante 5 días (ICMSF, 1983).
Recuento de Bacterias lácticas: en medio de cultivo APT agar.
Incubación en Microaerofilia, 35ºC hasta 72 hs (ICMSF, 1983).
La evaluación visual del aspecto se realizó utilizando descriptores del
color, olor y consistencia, según lo indicado en la Tabla 4.
7
Tabla 4: Descriptores utilizados para la evaluación visual de la maduración del
ensilado.
Color
Beige, beige oscuro, marrón, rojizo, grisáceo, otros.
Olor
A yogur, a queso, a frutas, a vísceras, a vinagre, ácido, a oporto, otros.
Consistencia
Cremoso, pastoso, levado, con burbujas de CO2, con hongos en
superficie, otros
Según su intensidad Ligero, definido y fuerte.
El análisis estadístico se realizó análisis de varianza (ANOVA) de una
vía utilizando el paquete estadístico InStat 3.0 para Windows (de
GraphPad Sofware Inc) para observar si existen diferencias
significativas entre las dos formulaciones tanto para el NBVT, el TBAR;
%Proteínas y % Grasas.
RESULTADOS Y DISCUSION
La temperatura de los ensilados se mantuvo a 40ºC durante los
primeros cinco días hasta que el pH llegó a 5,0 y posteriormente en
35ºC hasta finalizar el estudio donde el pH llegó a 4,5 (Tabla 3).
La composición, en base seca, de la materia prima utilizada en el
presente trabajo: 65,04% de proteína cruda (PC) y 3,86% de extracto
etéreo (EE), debido al tipo de residuo utilizado en la elaboración de
ensilados (carcaza y piel, sin cabeza y sin vísceras) difiere con los
datos obtenidos por Crexi et al., 2009 que encuentran para vísceras de
carpa valores de: 48 % de PC y 52 % de EE; mientras que Spuch et
al., 2003 y Manca et al., 2005, determinaron para músculo de carpa
valores de PC de 82,55 y 84,80 % y 4,19 – 10,33 % de EE en base
seca.
Los resultados obtenidos en la composición proximal de la materia
prima y de las formulaciones de ensilados (EBI y EBII) a los cinco y 30
días se presentan en la Tabla 5. Los valores de PC en ambos ensilados
son ligeramente menores que los hallados en la materia prima,
coincidiendo con la dilución por la incorporación de la miel y el yogur
que no son aportes significativos de proteína cruda. Respecto al
contenido de grasa, el EE refleja un aumento en los ensilados respecto
de los valores de la materia prima, concordante con el aporte graso del
yogur. (Tablas 5). No existen diferencias significativas entre los dos
ensilados tanto para las proteínas como para el extracto etéreo
(p>0.05)
8
Tabla 5. Composición proximal de la materia prima al inicio de la experiencia y los
ensilados (EBI y EBII ) de C. carpio en diferentes períodos de almacenamiento.
Los valores son la media ± desvío estandar.(n =2)
Días
5
30
MUESTRA
% PC
% EE
%C
MATERIA PRIMA
65,04 ± 1,68
3,86 ± 0,40
21,11 ± 6,55
% Materia
Seca
23,93 ± 1.07
EB I
54,19 ± 0,19
4,59 ± 0,39
10,98 ± 0,29
23,74 ± 0,16
EB II
55,84 ± 2,20
5,05 ± 0,25
9,64 ± 0,56
22,42 ± 0,36
EB I
57,39 ± 0,39
6,93 ± 0,67
10,59 ± 0,27
22,78 ± 0,03
EB II
50,13± 1,29
4,48 ± 0,51
10,41 ± 0,36
23,30 ± 0,24
Nota: los valores se expresan en base seca.
La histamina fue determinada como un parámetro de calidad de la
materia prima y de los ensilados obtenidos. Los valores de histamina
fueron menores a 50 ppm (Tabla 6). Este metabolito se forma en el
pescado post-mortem por descarboxilación bacteriana del aminoácido
histidina. Los valores determinados son menores a los establecidos
para la harina de pescado, donde los niveles promedios de histamina
según su calidad son: super prime 250 ppm, prime 600 ppm y
estándar mayor de 600 ppm (Fernández Jeri, 2002).
La oxidación de los lípidos es una de las consecuencias que afectan las
características sensoriales del pescado. La degradación autooxidativa
de los lípidos produce cambios que se manifiestan a nivel
organoléptico, influyendo en el olor, color, sabor y textura así como
también en el valor nutricional (Fernández, et al; 1997).La rancidez
que desarrolla el músculo del pescado está condicionada por la
cantidad de grasa en el mismo. Para estimar la degradación de lípidos
en la materia prima y los ensilados, se determinó el TBAR que es
tomado como un indicador del grado de oxidación lipídica y formación
de productos secundarios de oxidación tales como aldehídos, cetonas y
alcoholes. La Tabla 6 y Figura 2, muestran los valores determinados en
la materia prima y los ensilados durante los 30 días, lo cual indica el
avance de la oxidación lipídica, siendo el valor de TBAR de 1,03 mg
MDA/kg para la materia prima, con valores entre 3,35 – 2,91 mg
MDA/kg para los ensilados EBI y EBII, respectivamente a los 30 días.
Estos valores son menores a los encontrados en músculo de carpa
preservados en envases flexibles de baja permeabilidad y mantenidos
a 5ºC durante 10 días (Spuch y Judis; 2004) donde el valor inicial del
TBAR fue de aproximadamente 2,00 mg MDA/kg llegando a menos de
3,00 mg MDA/kg a los 10 días, mientras que cuando es preservado en
9
envases flexibles de alta permeabilidad el valor de TBAR es de 14,00
mg MDA/kg. El TBAR en la materia prima (1,03 mg MDA/kg) coincide
con lo reportado por Crexi, .et al. (2009 y 2010) para el aceite
obtenido a partir del ensilado de vísceras de carpa (1,17 mg MDA/kg y
1,10 mg MDA/kg). No se hallaron diferencias significativas entre los
ensilados EBI y EBII a los 30 días (p>0.05)
Tabla 6. Nitrógeno básico volátil Total (NBVT); el acido tiobarbitúrico (TBAR) e
Histamina de la materia prima y los ensilados (EBI y EBII) de C. carpio en diferentes
períodos de almacenamiento.
MUESTRA
MATERIA PRIMA
NBVT
(mg NBVT/100 g)
13,07
EBI
114,96
EBII
127,70
4,61
< 50
EBI
137,24
< 50
EBII
181,86
3,35
2,91
5
T B A R (m g M D A / kg )
30
5,00
4,00
3,00
2,00
y = -0,5983x2 + 3,9339x - 2,1037
R2 = 0,8815
1,00
0,00
Mat.Prima
EBI Dia5
EBII Dia5
EBI Dia30
EBII Dia30
Fig. 2. Variación del TBAR (mg
MDA/kg) de la materia prima y los
ensilados de Carpa.
TBAR
(mg MDA/kg)
1,03
3,68
N B V T ( m g N B V T /1 0 0 m g )
Días
Histamina
(ppm)
< 50
< 50
< 50
200,00
150,00
100,00
50,00
y = 35,985x + 7,0116
R2 = 0,8346
0,00
Mat.Prima EBI Dia5 EBII Dia 5 EBI Dia30 EBII Dia30
Fig. 3. Variación del NBVT (mg
NBVT/100 mg) de la materia prima y
los ensilados de Carpa.
Otro parámetro de calidad evaluado para determinar el grado de
generación de compuestos nitrogenados fue el NBVT. Huss (1998),
señala que el aumento del NBVT está relacionado con la autólisis del
ensilado, por la acción de las enzimas que degradan las proteínas. En
este estudio, la materia prima presentó un valor de NBVT de 13,59 mg
NBVT/100 g. La Tabla 6 y Figura 3, muestran el aumento progresivo de
las bases volátiles totales (NBVT) durante los 30 días de
almacenamiento para cada uno de los ensilados evaluados alcanzando
valores entre 137,24 y 181,86 mgNBVT/100 mg para EBI y EBII
respectivamente, si bien existen diferencias significativas entre los
ensilados EBI y EBII a los 30 días (p<0.01); los valores están por
debajo de los niveles recomendados por Fernández Jeri (2002) para la
harina de pescado que son de 250 a 600 ppm. Valores similares fueron
10
hallados por González y Marín (2005) a los 60 días para el ensilado de
sardina: 172,9 – 157,4 mgNBVT/100 mg.
Los análisis microbiológicos permiten evaluar la inocuidad de los
ensilados biológicos obtenidos, y la aplicación de una buena práctica de
elaboración. Siempre que se empleen nuevas tecnologías para elaborar
alimentos se hace necesario controlar el nivel microbiológico del
producto final, principalmente para comprobar si están presentes
organismos patógenos como Coliformes y Salmonella. Los valores
microbiológicos obtenidos en ambos ensilados (Tabla 7) ponen de
manifiesto que los microorganismos patógenos son inhibidos,
principalmente por la condición de acidez de los ensilados, generada
por las bacterias acido lácticas (Tabla 3) (Llanes Iglesias et al. 2007;
Toledo Pérez. 2006). Los recuentos microbiológicos en los desechos de
carpa son similares o inferiores a los obtenidos en otras investigaciones
(González y Marín. 2005; Toledo Pérez y Llanes Iglesias. 2006).
Tabla 7. Composición bacteriológica de la materia prima y los ensilados (EBI y
EBII) de C. carpio en diferentes períodos de almacenamiento.*
(UFC: unidades formadoras de colonias)
0
Materia
Prima
112500
5
Días
10
EBI EBII
15
EBI EBII
30
EBI EBII
EBI
EBII
-
-
-
-
2
10
-
-
Mesófilos totales
(UFC/g)
Bacterias acido
lácticas (UFC/g)
Salmonella/Shigella
en 25 g
Coliformes totales
UFC/g)
Coliformes fecales
(UFC/g)
Mohos (UFC/g)
16000
-
-
-
-
-
-
-
-
Negativo
(*)
18
-
-
-
-
-
-
-
-
0
0
0
0
-
-
0
0
4
0
0
0
0
-
-
-
-
55
0
0
0
0
0
0
0
0
Levaduras (UFC/g)
570
0
0
0
0
0
0
0
0
(*): a partir de la búsqueda de Salmonella / Shigella se aislaron e identificaron por
pruebas bioquímicas otras enterobacterias como Citrobacter freundii
Con respecto a la evaluación sensorial se producen cambios en cuanto
a consistencia, olor y color en los ensilados durante el período de
almacenamiento. La evolución de la apariencia es la que se registró en
la Tabla 8 siguiendo los descriptores de la Tabla 4.
11
Tabla 8. Características observadas de la materia prima y los ensilados (EBI y
EBII) de C. carpio en diferentes períodos de almacenamiento.
Días
Características
sensoriales
Materia
Prima
0
Carne
picada
Ensilados
5
Marrón
rojizo;
fluido; olor a
ácido láctico
10
15
Marrón,
Marrón, más
líquido; con líquido; olor
burbujas de ácido láctico
gas; olor a
ácido láctico
30
Marrón
oscuro, más
líquido; con
burbujas
pequeñas;
olor ácido
CONCLUSIONES
Como parámetros de calidad se analizaron Histamina, NBVT y TBAR.
Los valores de Histamina hallados en la materia prima y en los
ensilados fueron menores a 50 ppm; en el caso del NBVT, en la
materia prima se halló menos de 30 mg NBVT/mg y los ensilados
alcanzaron valores entre 137,24 y 181,86 mgNBVT/100 mg para EBI y
EBII respectivamente, lo que señala un proceso de autolisis del
ensilado, lo cual es normal en este tipo de productos; para TBAR se
halló 1,03 mg MDA/kg para la materia prima y valores entre 3,35 –
2,91 mg MDA/kg para los ensilados (EBI y EBII) a los 30 días.
Los valores microbiológicos obtenidos en ambos ensilados ponen de
manifiesto que los microorganismos patógenos son inhibidos,
principalmente por la condición de acidez de los ensilados, generada
por las bacterias acido lácticas.
En cuanto a la composición química (en base seca) de los ensilados a
los 5 y 30 días, los valores de PC varían entre 54,49 – 57,39 % para el
EBI y entre 55,84 y 50,13% para el EBII; el EE varía entre 4,59 –
6,93% para el EBI y entre 5,05 – 4,48% para EBII; siendo similares
los valores de cenizas en los dos ensilados (10,98 -10,59 % y 9,64 –
10,41% para EBI y EBII respectivamente).
Ambas formulaciones empleadas en la elaboración de ensilados (EBI y
EBII) alcanzaron un pH estable de 5,0 a los 5 días, llegando a 4,5 a los
30 días, presentando composición porcentual similar y valores de
calidad aceptables, lo que nos indica la participación de las bacterias
inoculadas y con ellas sus efectos antagonistas y antibacterianos. Esto,
presenta una notable diferencia con trabajos sobre ensilados
12
biológicos, que informan cambios de pH, que llegan a 4.7 a las 24 hs y
a 4.0 en 48 hs (FAO, 1989).
Debido al comportamiento similar, microbiológico y físico-químico de
ambas formulaciones; se considera suficiente utilizar como aporte de
hidratos de carbono un 10% de miel para un inoculo del 10% de yogur
comercial, como una posible alternativa a la harina de pescado,
principal fuente proteica, en los alimentos para acuicultura.
Agradecimientos: los autores agradecen al Téc. Rafael Bonavigna del
Laboratorio de SENASA – Mar del Plata por la colaboración en la
determinación de Histamina y al Programa de Alimentos (UNCPBA) por
participar en el financiamiento a través del desarrollo del Proyecto
“Aprovechamiento integral de la carpa común (Cyprinus carpio) como
recurso alimenticio”.
BIBLIOGRAFÍA
AOAC .1995. Official Methods of Analysis of AOAC International
.16 th Edition. (Ed.) Patricia A. Cunniff, (Pub.) AOAC International,
Arlington, VA.1899 pp.
Borguesi, R. 2004. Avaliacao físico-química, nutricional e
biológica das silagens acida, biológica e enzimática elaboradas com
descarte e residuo do beneficiamento da Tilapia do Nilo (Oreochromis
niloticus). (Tesis de Maestria). Univ. Sao Paulo. Brasil. Disponible en:
URL:
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11141/tde09112004-170730/
Borguesi, R.; Ferraz de Arruda, L. y Oetterer,M. 2007. A
silagem de pescado na alimentacao de organismos aquáticos.
B.CEPPA, Curitiba. Brasil. 25 (2), 329-339.
CEE/149/95. 1995. Directiva 149. Determinación de la
concentración de bases nitrogenadas volátiles (NBVT) en pescados y
productos de la pesca. Diario Oficial de las Comunidades Europeas,
L97:84-87.
Copes, J.; Pellicer, K.; del Hoyo, G.y García Romero, N.
2006. Producción de ensilado de pescado en baja escala para uso de
emprendimientos artesanales. Analecta Veterinaria. La Plata.
Argentina.
26
(1):
5-8.
Disponible
en:
URL:
http://www.fcv.unlp.edu.ar/analecta/volumenes/contenido/110_cope
s_ensilado.pdf
Crexi, V.; Souza-Soares, L. y Pinto, L. 2009. Carp (Cyprinus
carpio) oils obtained by fishmeal and ensilage process: characteristics
and lipid profiles. International Journal of Food Science and
Technology. 44 (8), 1642-1648.
13
Crexi, V.; Monte, M. L.; Souza-Soares, L. y Pinto, L. 2010.
Production and refinement of oil from carp (Cyprinus carpio) viscera.
Food Chemistry. 119. 945 – 950.
FAO. 1989. Segunda consulta de expertos sobre Tecnología de
Productos pesqueros. Inf. De Pesca Nº 441. FIIU/R441(Supl.). 368
pp.
FAO. 2002. El estado mundial de la pesca y la acuicultura.
Disponible
en:
URL:
http://www.fao.org/docrep/005/y7300s/y7300s00.htm.
Fernández Jeri, A. 2002. Control de la Producción de Histamina
durante
el
deterioro
del
pescado.
Disponible
en:
URL:
http://tarwi.lamolina.edu.pe/~leojeri/control%20histamina%20pesca
do.doc
Fernández J; Perez Alvarez, J. y Fernández Lopez, J. 1997.
“Thiobarbituric acid test for monitoring lipid oxidation in meat’’. Food
Chemistry. 59 (3), 345 - 353.
Ferraz de Arruda, Lia. 2004. Aproveitamento do resíduo do
beneficiamento da tilapia do nilo (Oreochromis niloticus) para
obtencao de silagem e óleo como subproductos. (Tesis de Maestria).
Univ.
Sao
Paulo.
Brasil.
78
pp.
Disponible
en:
URL:
http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11141/tde-05112004142653/
Gbogouri, G. A., Linder, M., Fanni, J., y Parmentier,M. 2004.
Influence of hydrolysis degree on the functional properties of salmon
by-products hydrolysates. Journal of Food Science, 69 (8), 615 - 622.
González, D. y Marín, M.. 2005. Obtención de ensilados
biológicos a partir de los desechos del procesamiento de sardinas.
Revista Científica, FCV. Maracaibo. Venezuela. 15 (6), 560 - 567.
Disponible
en:
URL:
http://redalyc.uaemex.mx/pdf/959/95915611.pdf
Huss, H. H. (ed.) 1998. El pescado fresco: su calidad y cambios
de su calidad. FAO Documento Técnico de Pesca. Nº 348. Roma, FAO.
202pp.
ICMSF, 1983. Microorganismos de los Alimentos. 1. Técnicas
Microbiológicas. Editorial Acribia. Zaragoza. España. 431 pp.
Kristinsson, H . G. y Rasco, B. A. 2000. Biochemical and
functional properties of Atlantic salmon (Salmo salar) muscle proteins
hydrolyzed with various alkaline proteases. J. Agric. Food Chem. 48:
657 - 666.
Llanes Iglesias, J. Toledo Pérez, J. Fernandez Valdez, I.y Lazo
de la Vega, J. 2007. Estudio del ensilado biológico del pescado como
inóculo de bacterias ácido lácticas en la conservación de desechos
pesqueros. Revista Electrónica de Veterinaria: REDVET. 8 (9): 6 pp.
Manca, E.; Fernández Herrero, A. y Sánchez, J. 2005. Datos
biométricos, rendimiento en carne, composición proximal y
característica de la carne para elaborar productos conformados de
carpa de cultivo (Cyprinus carpio). Informe Técnico de Transferencia.
INIDEP. N°02/05.
14
Pan, B. S. y D. James (eds). 1985. Histamine in marine
products: production by bacteria, measurement and prediction of
formation. Roma, Italia. FAO Fisheries Technical Paper. 252. 62pp.
SAGPyA. 2009. Secretaría de Agricultura Ganadería Pesca y
Alimentación. Principales Especies Comerciales y/o Deportivas de
Aguas Continentales Argentinas. Buenos Aires: Secretaría de
Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentación, Disponible en: URL:
http://www.sagpya.mecon.gov.ar/new/00/pesca/acuicultura/fichas/carpa.ph
Seibel, N.F. y Souza-Soares, L.A. 2003. Production of Chemical
Silage From Marine Residue. Brac. J. Food Technol. 6 (2); 333 - 337.
Disponible
en:
URL:
http://bj.ital.sp.gov.br/artigos/brazilianjournal/free/p03150.pdf
Spuch, A. Romero, M.; Fogar, R.y Judis, M. 2003. Estudios
preliminares sobre La composición química proximal de Ciprinus
carpio cultivados en la región centrochaqueña. Comunicaciones
Científicas y Tecnológicas 2003. Resumen E-056. Universidad
Nacional Del Nordeste (UNNE). Chaco. Argentina. 4 pp. Disponible
en:
URL:http://www1.unne.edu.ar/cyt/2003/comunicaciones/08Exactas/E-056.pdf
Spuch, A.; Judis, M. 2004. Estudio de la calidad nutricional y
susceptibilidad oxidativa de Ciprinus carpio cultivados en la región
centrochaqueña. Comunicaciones Científicas y tecnológicas 2004.
Resumen E-075. Univ. Nac. Nordeste. Chaco. Argentina. Disponible
en: URL: http://www.unne.edu.ar/Web/cyt/com2004/8-Exactas/E075.pdf
Tiróni, V. 2005. Rancidez oxidativa en salmón de mar
(Pseudopercis semifasciata). Interacción lípidos oxidados-proteínas.
(Tesis doctoral). Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad
Nacional de La Plata. Argentina. 288 pp.
Toledo, J. y Llanes Iglesias, J. 2006. Ensilado de desechos
pesqueros. Un alimento para peces de reciente introducción en Cuba.
Infopesca Internacional. 27. 35 - 37.
Toledo Pérez, J. y Llanes Iglesias, J. 2006. Estudio comparativo
de los residuos de pescado ensilados por vías bioquímica y biológica.
Revista
AquaTIC.
25,
28
33.
Disponible
en:
URL:
http://www.revistaaquatic.com/aquatic/art.asp?t=p&c=206
Recibido 04-08.10 / Ref. prov. Ago1001_REDVET / Revisado 03.04.2011
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concretamente en
15
Evaluación sensorial de huevos de codorniz en
conserva y composición nutrimental (Sensory evaluation
of pickled quail eggs and nutritional composition)
González Sánchez José Fernando: Universidad Autónoma
Metropolitana Xochimilco, Laboratorio de Análisis clínicos.
Departamento de producción Agrícola y Animal │ Hernández
Unzón Aideé: Escuela Nacional de Ciencias Biológicas,
Departamento de graduados e investigación en Alimentos.
Contacto: [email protected]
RESUMEN
El objetivo de este estudio fue evaluar la aceptabilidad de los huevos
de codorniz en escabeche y determinar la composición nutricional de
huevo de codorniz. Se emplearon cinco soluciones diferentes para
conservar los huevos de codorniz y se aplico una prueba de
aceptabilidad a los posibles consumidores. Se empleo una escala
hedónica de siete puntos para evaluar la aceptación de los huevos: de
excelente (+3) a detestable (-3). Se utilizaron un total de 200 jueces
no calificados divididos en 4 grupos Los huevos de codorniz de las
cinco recetas fueron generalmente bien aceptada por los panelistas. La
composición nutrimental proximal se determinó utilizando las técnicas
de AOAC, para colesterol se empleo la técnica de Lieberman-Buchart y
para los ácidos grasos se empleo la cromatografía de gases. Dos de
las formulaciones tuvieron más del 70% de aceptabilidad por parte de
los jueces asignándoles calificación de excelentes, muy bueno y
buenos: chile (85%) y en base de vinagre (70%). El contenido
nutrimental de los huevos de codorniz, es característico al de los
huevos en general, con un contenido de proteína de 13.6 ± 2.1%,
lípidos totales de 12.59±2.2 y colesterol 1.13±0.33%. Los datos indican
que los huevos de codorniz en escabeche son un producto de mercado
aceptable.
Palabras clave: huevos de codorniz, evaluación, composición.
ABSTRACT
The aim of this study was to evaluate the acceptability of pickled quail
eggs and determine the nutritional composition of quail egg. Quail eggs
were pickled in five different egg pickling solutions to test consumer
1
Evaluación sensorial de huevos de codorniz en conserva y composición nutrimental
acceptability of pickled quail eggs. A seven point hedonic scale for
acceptability, excellent (+3) to terrible (-3) was used to evaluated the
eggs. Four different groups were used for a total of 200 panelists.
Proximal composition were determined using AOAC (1984), specific
techniques; lipids were extracted by Soxhlet´s modified technique,
colesterol by Lieberman-Buchart´s technique and fatty acids were
determined by gas chromatography. Quail eggs from all five recipes
were generally well accepted by the taste panelist. 70% or more
scored eggs from two recipes as excellent, very good or good: chilli
pepper (85 %) and base pickled (70%). The proximal composition of
quail eggs, were characteristic that eggs in general, with a protein
content of 13.6 ± 2.1%, total lipids of 12.59 ± 2.2 and 1.13± 0.33%
cholesterol. The data indicate that pickled quail eggs are an acceptable
market product.
INTRODUCCIÓN
El huevo es una de las mejores y más económicas fuentes de proteína
de alta calidad y contiene un balance equilibrado de los distintos
minerales y vitaminas (USDA, 2009). La incorporación de huevos en la
dieta humana provee los nueve aminoácidos esenciales, haciendo de
estos una excelente fuente de aminoácidos con alto valor biológico. El
huevo se utiliza con frecuencia como referencia para comparar la
calidad de las proteínas de otros alimentos (Herron y Fernández,
2004). Sin embargo, un huevo de gallina contiene aproximadamente
200 mg de colesterol (Weggemans y col., 2001), lo cual se aproxima a
los límites de ingesta alimentaria diaria establecidos por la asociación
América del Corazón que es de 300 mg / día. El colesterol en la dieta
aumenta el colesterol sérico total y las concentraciones de
lipoproteínas de baja densidad (LDL), que son factor de riesgo de
enfermedad cardiovascular (ECV) (Howell y col., 1997).
En México se consumen preferentemente los huevos de gallina, pero
también se comercializan los huevos de codorniz aunque en forma
mucho más restringida, utilizados comúnmente en la ornamentación de
platos fríos o en botanas. En los últimos años ha cobrado difusión el
consumir huevos de codorniz por la creencia de que estos no contienen
colesterol o su contenido es irrelevante así como un mayor valor
nutritivo, creencia que ha sido alentada en cierta medida por los
mismos productores ante la falta de información sobre su composición.
En los países desarrollados se continua impulsando el consumo de
huevo de gallina por medio del desarrollo de nuevos ovoproductos que
se utilizan en diversos platillos, sin embargo el huevo de codorniz por
sus características físicas diferentes al de gallina no puede emplearse
para elaboración de los mismos ovoproductos pero puede ser
2
aprovechado en otro tipo de presentaciones. El objetivo del presente
trabajo fue evaluar la aceptación de huevos en conserva y determinar
la composición nutrimental del huevo de codorniz.
MATERIALES Y MÉTODOS
Preparación de los huevos en conserva
Se recolectaron huevos recién puestos de codornices (Coturnix coturnix
japonica) enjauladas y se almacenaron por 2 días a temperatura de
5°C y 90% HR. Los huevos se cocieron por el método de Mondy, 1980;
se pusieron los huevos en agua fría y se calentaron hasta que el agua
hirvió (90°C) y se dejaron por 10 minutos, los huevos se sacaron del
agua caliente e inmediatamente se pusieron en agua fría (6°C), para
evitar el obscurecimiento de la yema, se dejan enfriar, se descascaran
y se colocaron 25 huevos por frasco de vidrio de 500mL los cuales
fueron previamente lavados y esterilizados (Figura 1).
Huevos frescos
Solución 1:1
Vinagre: agua, sidra o jugo
Almacenar x 24h a
Calentar hasta ebullición
Hervir (90°C/ 10 min)
Adicionar condimentos y mezcla
de especies (hervir 10 min)
Enfriar en agua a
6°C, descascarar y
Enfriar a 70°C
Envasar en frascos de vidrio
esterilizados
Figura 1. Diagrama de flujo para la preparación de huevos en conserva
3
Se prepararon 4 formulaciones de soluciones de conservas (Tabla 1).
La soluciones se preparan como se indica en la Figura 1, las soluciones
calientes (70°C) se agregaron a cada frasco, se cerraron y se
almacenan por una semana a temperatura ambiente (18-23°C). El pH
de las soluciones fue de 3.2
Tabla 1. Formulaciones para los huevos en conserva (para 100 unidades)
Huevos con chile
125 mL Vinagre de manzana
125 mL Agua
20g Chile de árbol
6 g Especies (comino,
pimienta, clavo, hojas
de laurel y ajo)
35 g Sal
Huevos agridulces
30g Piloncillo
125 mL Vinagre de manzana
4 g Especias (comino,
de laurel y ajo)
35 g Sal
8 g Sal con ajo
375 mL Sidra de manzana
Huevos en betabel
500mL Jugo de betabel fresco
400mL Vinagre de manzana
20g Azúcar mascabada
Betabel fresco en trozos
Huevos en conserva base vinagre
125 mL vinagre de alcohol
125 mL Agua
15 g Especias (comino,
de laurel y ajo)
35g Sal
Evaluación sensorial.
Para evaluar las diferentes formulaciones se realizan pruebas de
medición del grado de satisfacción mediante una escala hedónica
verbal de 7 puntos, como lo describe Anzaldua (1994): excelentes
(+3), muy buenos (+2), buenos (MGL) (+1), ni me gusta ni me
disgusta (0), malos (-1), muy malos (MDB)(-2) y detestable (MDM)(3). Se emplean 200 jueces no calificados a los cuales se les pregunta
si les gusta el huevo esto con el fin de no tener valores bajos de
calificación. Las pruebas se realizan entre las 11 y 13 horas.
Composición nutrimental
Para obtener los datos de composición porcentual, colesterol y ácidos
grasos se utilizaron los siguientes procedimientos analiticos. Las
determinaciones se realizaron por triplicado.
Contenido de humedad: por desecación hasta peso constante en
horno a 60°C.
4
Proteínas: Se determino por el método de Kjeldahl según AOAC
(17008-17009). Lípidos totales: se extrajeron por el método de
Soxhlet modificado según AOAC.
Colesterol: Se determino por el método de Lieberman-Buchart
(Barreto, 2005).
Ácidos Grasos: por cromatografía de gases. Las yemas de 4 huevos
de un día de postura, se colocaron en un crisol y se homogenizaron,
posteriormente se secaron por liofilización. Los lípidos se extrajeron
de la yema utilizando una mezcla de cloroformo–metanol (2:1
vol/vol) por el método de Bligh y Dryer (1959). Los ácidos grasos se
metilaron, con 1 mL de metanol y 3 mL de HCl-metanolico 3N, (Wang
y col., 2000) y se analizaron usando el auto inyector Hewlett Packard
7683 Series Injector y el cromatógrafo de gases Hewlett Packard
6890 series, GC System equipado con una columna capilar DB-23
(30mm x 25mm). El cromatógrafo se programo para que la
temperatura del gas fuera de 150°C para los primeros 8 minutos de
operación, seguido de un incremento de 5°C por minuto hasta llegar
a 200°C. El inyector y detector de temperatura se fijaron a 250 y
260°C respectivamente y se utilizo helio como gas acarreador a una
tasa de 1mL/min. La concentración de ácidos grasos se expresa como
porcentaje de ácidos grasos totales en la yema.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
Prueba sensorial: Dos de las formulaciones tuvieron más del 70%
de aceptabilidad, Figura 2. Los huevos con chile tuvieron la más alta
calificación por parte de los jueces, el 85% de ellos los evalúo como
aceptables, los huevos en base vinagre los aceptaron el 70% de los
jueces, los huevos agridulces y en betabel sólo los evaluaron como
buenos el 33% y 42% de los jueces respectivamente, esto se debió
principalmente al color rojo que dio el betabel, lo que ocasionaba una
sensación visual no grata en el juez, en cuanto a los huevos
agridulces no les justo el sabor dulce en los huevos.
5
40
35
30
Numero de Jueces
25
20
15
10
5
0
chile
En vinagre
MGM
MGB
MGL
En betabel
NMGD
MDL
MDB
agridulces
MDM
Figura 2. Frecuencia de distribución de la aceptabilidad de consumir huevos
de codorniz en conserva en cuatro diferentes soluciones de conserva
Contenido nutrimental
En la Tabla 2, se resumen los datos sobre la composición promedio
del huevo de codorniz de un día de postura.
Tabla 2. Composición proximal de los huevos de codorniz
g/100 g de porción comestible.
Humedad
Proteína
(N
x
Clara
Yema
Huevo entero
86± 1.4
51± 7.4
69.49± 4.0
11.63 ± 2.6
15.63 ± 1.9
13.63± 2.1
n.d.
33.61± 2.2
12.59± 2.2
6.68)
Lípidos
Colesterol
1.13 ± 0.2
Ácidos grasos: Un total de seis ácidos grasos fueron identificados:
mirístico, palmítico, palmitoleico, esteárico, oleico y linoleico (Figura
2). El ácido oleico 18:1 resultó ser el más abundante,
correspondiendo a un 44.68% ± 0.88 del total de ácidos grasos, el
ácido mirístico, 14:0 se encontró en menor porcentaje y dentro de los
ácidos grasos poliinsaturados, el ácido linoleico, 18:2 fue el que se
encontró en mayor proporción (Cuadro 3).
6
Figura 2. Cromatograma de los ésteres metilicos extraídos de la yema de
huevo fresco de codorniz
Cuadro 3. Composición de los ácidos grasos el total de lípidos de la yema
de huevo.
% del total de ácidos grasos
Ácido graso
a
b
Codorniz
Codorniza
Gallina b
Mirístico (14:0)
0.75 ± 0.11
0.6
0.36 ± 0.07
Palmítico (16:0)
28.04 ± 0.26
25.2
27.40 ± 1.19
Palmitoleico (16:1)
5.91 ± 0.55
6.3
4.00 ± 0.49
Esteárico (18:0)
8.71 ± 0.49
7.7
9.05 ± 1.38
Oleico (18:1)
44.68 ± 0.88
44.0
43.01 ± 1.80
Linoleico (18:2)
11.91 ± 1.34
10.2
15.62 ± 0.86
Panda y Singh, 1990.
Composición de ácidos grasos de yema de huevos producidos por gallinas alimentadas con una dieta
que
contenía harina de germen de maíz (Kovács y col., 2000)
Discusión
Entre los estudios experimentales en el ámbito de evaluación
sensorial, se ha prestado mucha atención a factores sensoriales, tales
como la elección potencial y los factores determinantes de consumo.
De acuerdo a Rolls (1994), la percepción de sabor, fue el mayor
determinante en la elección de alimentos por parte de adultos
mayores a 50 años.
Los experimentos de percepción sensorial y deleite del sabor de
alimentos realizado por de Graaf y col. (1996), demostraron que
consumidores mayores prefieren sabores de mayor intensidad
alimentos y bebidas, en comparación con los jóvenes, pero
los
los
en
las
7
diferencias hedónica optimas entre ambos grupos de edad fueron
para alimentos y sabores específicos. En un estudio enfocado en
relacionar, los fuertes sabores de sopas y yogures, y las cantidades
de consumo de estos, entre personas mayores y jóvenes (Griep y
col., 1997) se encontró que la amplificación de la intensidad del sabor
se refleja en el incremento de las cantidades consumidas de ambos
alimentos para el grupo de personas grandes, pero tuvo un efecto
opuesto en los sujetos jóvenes. Por este motivo los huevos con
sabores ácidos fueron mejor aceptados que los huevos con sabores
dulces.
El contenido de proteína total del huevo de codorniz de un día de
puesto fue de 13.6 ± 2.1 %, semejante a lo reportado por Closa y
col., 1999 y parecido al contenido de proteína que contienen los
huevos de gallina que es de 12.14% (Stadelman y Cotteril, 1995).
El contenido de lípidos totales, es 13.5% mayor en el huevo de
codorniz (37.7 g por 100g de yema) en comparación al de huevo de
gallina, según lo reportado por Panda y Singh (1990) fue de 32.6 g
por 100g de yema.
El contenido de colesterol es de 1.13 g ± 0.33 por 100 g de yema,
semejante a lo reportado por Bragagnolo y Rodriguez_Amaya (2003),
que indican que la yema de huevo de codorniz tiene un 1.21 ± 0.07 g
de colesterol por cada 100 g de yema. Closa y col., 1999, reportan
un contenido de colesterol de 1.31 ± 0.23 g por 100 g de yema en
muestra húmeda para huevo de gallina y 4.3± 0.36 g de colesterol
por 100 g de huevo entero de codorniz base húmeda.
La composición de los ácidos grasos determinados en la yema de
huevo de codorniz no presenta variaciones cuali y cuantitativas con
respecto al o reportado por Sinanoglou y col., (2010), los autores
indican que la composición de la yema del huevo varia químicamente
dentro de las especies y podrían estar asociadas con las diferentes
características de las aves y sus hábitos de alimentación.
CONCLUSIONES
En general los huevos en conserva parecen ser bien aceptados a
pesar de que casi ningún juez los había probado antes.
El valor del colesterol exhibido por la yema de huevo de codorniz,
sugiere que podría ser utilizado como un aditivo de alimentos
alternativos en muchos productos.
8
BIBLOGRAFIA
A.O.A.C. Official Methods of Analysis Association of Agricultural
Chemists. Virginia, D.C., U.S.A. 1990.
Anzaldúa, M. A. La evaluación sensorial de los alimentos en la teoría
y práctica. Zaragoza. ACRIBIA. Apartado 466. 1994. pp. 68-77.
ISBN: 8420007676 ISBN-13: 9788420007670
Barreto, M. Carmo. Lipid Extraction and Cholesterol Quantification:
A Simple Protocol. Journal Chemical Education, 2005, Vol 82, p.103104.
Bligh, E. G., Dryer, W. J. A rapid method of total lipid extraction
and purification. Canadian Journal Biochemistry Physiology, 1959,
Vol. 37, p.911
Bragagnolo, N., Rodriguez-Amaya, D.B.
Comparison of the
cholesterol content of Brazilian chicken and quail eggs. Journal of
Food Composition and Analysis, 2003, Vol.16, p.147–153.
Closa, S. J., Marchesich, C., Cabrera, M., Morales J. C.
Composición de huevos de gallina y codorniz. Archivos
Latinoamericanos de Nutrición, 1999, Vol.49, p.181-185.
de Graaf, C., van Staveren, W. A., Burema, J. Psychophysical and
psychohedonic functions of four common food flavours in elderly
subjects. Chemical Senses, 1996, Vol. 21, p. 293–302.
Griep, M. I., Mets, T. F., Massart, D. L. Different effects of flavour
amplification of nutrient dense foods on preference and consumption
in young and elderly subjects. Food Quality and Preference, 1997,
Vol. 8, p.151–156.
Herron, K. L., Fernandez, M. L. Are the current dietary guidelines
regarding egg consumption appropriate? Journal of Nutrition, 2004,
Vol.134, p. 187-190.
Howell, W. H., McNamara, D. J., Tosca, M. A., Smith, B. T.,
Gaines, J. A. Plasma lipid and lipoprotein responses to dietary fat
and cholesterol: a metaanalysis.
American Journal of Clinical
Nutrition, 1997, Vol. 65, p.1747-1764.
Mondy, N. “Laboratory 49- Eggs, Omelets and Souffles” en
Experimental Food Chemistry. AVI Publishing company, inc. New York
State College of Human Ecology. E.U.A., 1980, pp. 214-218.
Panda, B., Singh, R. P. Developments in processing quail meat and
eggs. World’s Poultry Science Journal, 1990, Vol. 46, p.219-234.
Rolls, B. J. Appetite and satiety in the elderly. Nutrition Reviews,
1994, Vol. 52, p.S9–S10.
Sinanoglou, V. J., Strati, I. F., Miniadis-Meimaroglou, S. Lipid,
fatty acid and carotenoid content of edible egg yolks from avian
species:
A
comparative
study.
Food
Chemistry,
2010,
doi:10.1016/j.foodchem.2010.07.037.
9
Stadelman, W. J., Cotterill, O. J. (Editors). Egg Science and
Technology. 4th Edition. Food Products Press. New York, London.
1995, pp. 20-38.
USDA. Nutrient data laboratory. 2009, Disponible en: URL:
http://www.ars.usda.gov/main/site_main.htm?modecode-12-35-4500
Wang, Y., Sunwoo, H., Cherian, G., Sim, J. S. Fatty acid
determination in chicken egg yolk: a comparison of different
methods. Poultry Science, 2009, Vol. 79, p.1168-1171.
Weggemans, R. M., Zock, P. L., Katan, M. B. Dietary cholesterol
from eggs increases the ratio of total cholesterol to high-density
lipoprotein cholesterol in humans: a meta-analysis. The American
Journal of Clinical Nutrition, 2001, Vol. 73, p. 885-891.
Recibido 13.10.2010 / Ref. prov. SEP1006_REDVET / Revisado 11.11.2010
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concretamente en
10
Pasteurelosis
aviar.
Comportamiento
clínico,
anatomopatológico
y
microbiológico
(Avian
pasteurellosis. Clinical behavior, anatomopathological and
microbiological diagnosis)
Miguel Angel Arce González*, Dani Daniel Miranda
Expósito*, Aliana Mora García**,
María C. Camacho
Escandón*, Einar Artiles Ortega*, Elsie Tandrón
Benítez*.
*Facultad de Ciencias Agropecuarias. Universidad Central
“Marta Abreu” de Las Villas. Carretera a Camajuaní Km. 5
½. Santa Clara. CP 54830. Villa Clara. Cuba.
**Empresa Porcina Villa Clara. Carretera Central Banda a
Placetas. Santa Clara. Villa Clara. Cuba.
E-mail: [email protected]
RESUMEN
La avicultura constituye una rama de la producción pecuaria que se ha
caracterizado por un desarrollo gradual y continuo, esta se ha visto
afectada por la presencia de enfermedades bacterianas, de forma
complicada o no en dependencia de los múltiples orígenes,
destacándose la Pasteurelosis aviar. El presente estudio se realizó en la
provincia de Villa Clara y Sancti Spíritus desde enero de 2006 a
diciembre de 2009, con el objetivo de realizar una caracterización
clínica, anatomopatológica y microbiológica de la Pasteurelosis aviar,
para ello fueron consultados los Libros Registros pertenecientes al
Centro Provincial de Epizootiología y Diagnósticos Veterinarios,
determinándose en cada caso el número de animales trabajados,
síntomas clínicos, resultados anatomopatológicos y microbiológicos
incluyendo en este último aspecto las pruebas de susceptibilidad
antimicrobiana, de aislados de Pasteurella, mediante el método de
difusión de discos en agar según lo propuesto por el NCCLS. Se
concluyó que las secreciones nasales, mal estado físico, lagrimeo,
disnea, cabezada inflamada e inapetencia fueron los principales
síntomas clínicos observados; mostrándose gran variabilidad en el
cuadro lesional anatomopatológico marcado por la presencia
inflamación de los párpados y cara, presencia de secreciones catarrales
y tacos amarillentos en fosas nasales, congestión y edema del
pulmón, congestión hepática, ciegos abalonados y hemorrágicos,
enteritis catarral, necrosis de la cabeza del fémur y congestión renal,
se aisló Pasteurella multocida, Mannheimia haemolytica, Pasteurella
1
Pasteurelosis aviar. Comportamiento clínico, anatomopatológico y microbiológico
ureae, Pasteurella gallinarum y Pasteurella neumoniae, a partir de
pulmones, cabeza y fosas nasales, evidenciándose alta sensibilidad al
Cloranfenicol, Amikacina, Kanamicina y Gentamicina y resistencia a
Penicilina y Ampicilina.
Palabras Claves: Pasteurelosis aviar, Cólera Aviar, susceptibilidad
antimicrobiana
SUMMARY
The poultry industry is an important part of animal production that has
been characterized by a gradual and continuous development; this has
been affected by the presentation of bacterial illnesses, those that can
be presented in a complicated way or not in dependence of the
multiple origins, standing out the Avian Pasteurella. The present study
was carried out in the Villa Clara and Sancti Spíritus from January of
2006 to December of 2009, the books registrations belonging to the
Provincial Center of Epizootiology and Veterinary Diagnoses were
consulted,
being
determined
the
main
clinical
symptoms,
anatomopathological lesions and antimicrobial susceptibility of isolated
Pasteurella. The nasal secretions, the wrong physical state, tears,
disnea, swollen butt and inappetence were the main observed clinical
symptoms being shown great variability of the anatomopathological
lesional, marked by the presence of inflamed caecum, catarrhal
enteritis, necrosis of the head of the femur, congestion and edema of
the lung, necrosis, degeneration and hepatic congestion, petequias in
the whole intestinal itinerary as well as renal congestion, , was isolated
Pasteurella multocida, Mannheimia haemolytica, Pasteurella ureae,
Pasteurella gallinarum and Pasteurella neumoniae, starting from lungs,
head and noises, being evidenced high sensibility to the
Cloranphenicol, Amikacin, Kanamicin and Gentamicin and resistance to
Penicillin and Ampicillin.
Key words: Fowl cholera (avian pasteurellosis) susceptibility, isolates
INTRODUCCIÓN
La producción avícola a nivel mundial es una de las actividades de
mayor importancia en el sector pecuario y constituye uno de los rubros
con mayor fortaleza y desarrollo generando ingresos en el orden de los
110 millones de dólares americanos anuales, considerando los
diferentes núcleos de población que participan en las fases del proceso
de producción. Es por ello que la Organización para la Alimentación y
Agricultura de las Naciones Unidas (FAO), destaca en sus reportes el
futuro desarrollo de la Industria Avícola en el ámbito mundial. Aunque
2
se prevén muchos adelantos, se coincide que en un futuro previsible, la
producción, consumo y comercialización de las producciones avícolas
continuará expandiéndose (1).
Así es que en los últimos 10 años la avicultura comercial se ha
incrementado y se considera que el valor bruto de la producción a
precios de mercado es de 800 millones de dólares americanos. La
exportación de éstos fuera de la región, puede llegar a significar un
gran avance en la generación de divisas para los países y la obtención
de mayores ingresos para los avicultores.
Las aves como todo ser viviente se encuentran en constante
interacción con el medio ambiente y por lo tanto son vulnerables a
poder enfermarse, estas producen pérdidas apreciables a causa de un
retraso en el crecimiento, disminución en la producción de huevos y en
la conversión alimenticia. Para su control es necesario evitar los
factores estresantes y asegurar la aplicación de piensos reforzados y
antibióticos de amplio espectro (2), dentro de ellas se destaca el Cólera
Aviar.
La Pasteurelosis se caracteriza por producir efectos morbosos en las
aves, se destacan principalmente cinco especies: Pasteurella
multocida, Pasteurella gallinarum, Pasteurella haemolytica, Pasteurella
anatipistefer y Pasteurella pseudotuberculosis.
La especie multocida, es el agente causal del Cólera Aviar, enfermedad
infecto-contagiosa de curso agudo o crónico, caracterizada por lesiones
de tipo septicémicas que ataca a la mayoría de las aves,
principalmente a la gallina, pavo, ganso, pato, aves de rapiña y
silvestres. Cursa con abatimiento, depresión intensa, inapetencia, sed,
plumas erizadas, diarreas, disnea y finalmente, cianosis y muerte. La
letalidad es muy alta, en ocasiones un 50% o más. En cuanto a la
importancia económica esta patología puede acarrear pérdidas entre
las aves afectadas, ya que la letalidad en un brote puede variar en la
cantidad de muertes, si se instituyen medidas de control rápidamente,
hasta un 60% o más en brotes de naturaleza agudísima o cuando la
enfermedad se instala en forma crónica. Las pérdidas económicas
aumentan, si sumamos los costos de medicamentos y disminución en
carne y huevos (3) (4).
Teniendo en cuenta lo planteado, nuestro trabajo persigue como
objetivo general realizar una caracterización clínica, anatomopatológica
y microbiológica de la Pasteurelosis aviar en las provincias Villa Clara y
Sancti Spíritus durante el período 2006-2009, y específicamente,
determinar
los
principales
síntomas
clínicos,
las
lesiones
anatomopatológicas y la susceptibilidad antimicrobiana de los aislados
de Pasteurelosis aviar obtenidos.
3
MATERIALES Y MÉTODOS.
La investigación se llevó a cabo en las provincias de Sancti Spíritus y
Villa Clara en el período comprendido entre enero de 2006 a diciembre
de 2009, para ello se consultaron los Libros Registros de los
Departamentos de Anatomía Patológica y Bacteriología Diagnóstica
pertenecientes los Centros Provinciales de Epizootiología y Diagnósticos
Veterinarios, recopilando los resultados en los 41 casos donde se
diagnosticó Pasterurelosis aviar.
De cada diagnóstico, se analizaron: el número de animales trabajados,
síntomas clínicos presentados, hallazgos anatomopatológicos, agentes
etiológicos aislados asi como el comportamiento de estos frente
diferentes drogas antimicrobianas mediante el método de difusión de
discos en agar (ver Tabla 1) según lo propuesto por el NCCLS (5).
Para el análisis estadístico de los resultados se creó una base de datos
en Microsoft Office Excel 2003 y se empleó la Prueba de Kruskal-Wallis
para determinar si existieron diferencias significativas entre los
aislados por meses y años.
Tabla 1. Concentración de las drogas antimicrobianas empleadas en las
pruebas de susceptibilidad mediante el método de Kirby – Bauer.
Conc.
Conc.
Droga antimicrobiana
Droga antimicrobiana
Disco*
Disco*
Amikacina
30 µg
Ampicilina
10 µg
AK
AMP
Azlocilina
75 µg
Ceftazedine
30 µg
AZL
CAZ
Ceftriaxona
30 µg
Cefatoxima
30 µg
CRO
CTX
Ciprofloxacina
5 µg
Cloranfenicol
30 µg
CIP
C
Eritromicina
15 µg
Estreptomicina
25 µg
E
S
Cefalexina
30 µg
Gentamicina
10 µg
CFL
CN
Kanamicina
30 µg
Norfloxacina
10 µg
K
NOR
Novobiocina
30 µg
Penicilina
10 UI
NO
P
Tetraciclina
30 µg
Vancomicina
30 µg
TE
VA
Trim.
+ STX 1.25 / 23.75
Sulfametoxazol
µg
• Concentración de la droga antimicrobiana en el disco de antibiograma.
Drogas antimicrobianas producidas por la casa comercial inglesa Oxoid.
RESULTADOS Y DISCUSIÓN.
En el período analizado se trabajaron 119 aves que conformaron los
41 casos en que se diagnosticó Pasteurelosis aviar, de ellos 26
pertenecieron a la provincia de Sancti Spíritus y el resto a Villa Clara.
La tabla 2 representa los principales síntomas clínicos observados; las
secreciones nasales, el mal estado físico, lagrimeo, disnea, cabezada
hinchada e inapetencia conforman el principal cuadro clínico
4
presentado correspondiéndose con lo planteado por Zurlo (2000) (4) y
Malas (2007)(6), quién afirma que gran cantidad de aves dejan de
comer, perdiendo peso de forma rápida, Fritzsche y Gerriets (7) y
Bretón y col. (8), observaron depresión intensa, inapetencia y disnea,
conjuntamente con presencia de diarrea y cianosis, sin embargo estos
últimos síntomas en nuestro estudio solo se manifestaron entre 3.4 %
y 5.9 % respectivamente en las aves analizadas.
Tabla 2. Principales síntomas clínicos observados.
Nro
Nro de
Síntomas Clínicos
de
%
Síntomas Clínicos
%
aves
aves
Secreciones por las fosas
35. Cianosis de cresta y
42
7
5.9
nasales
3
barbillas
Fácil desprendimiento de
15. Incoordinación
18
7
5.9
las plumas
1
motriz
15. Apoyadas sobre los
Mal estado físico
18
6
5.0
1
tarsos
13. Inflamación de las
Lagrimeo
16
6
5.0
5
barbillas
13.
Disnea
16
Pico abierto
6
5.0
5
11.
Cabeza hinchada
14
Muerte Súbita
5
4.2
8
10. Diarreas
Inapetencia
13
4
3.4
9
blanquecinas
10.
Plumas erizadas
12
Formación de tacos
1
blanquecinos en
4
3.4
10.
ojos
Tristeza
12
1
Ojos inflamados
10
8.4 Crestas pálidas
4
3.4
Salivación
Prolapso y picaje
10
8.4
4
3.4
abundante
Diarreas
Opistotomos
8
6.7
4
5.7
amarillentas
Plumaje sucio
8
6.7 Flacidez
3
2.7
Fuente: Libros Registro del Departamento de Anatomía Patológica perteneciente
a los Centros Provinciales de Epizootiología y Diagnósticos Veterinarios de las
provincias Villa Clara y Sancti Spíritus.
La tabla 3 muestra los principales hallazgos anatomopatológicos
observados en las aves investigadas, de forma general se observa una
gran variabilidad en el cuadro lesional, centrándose este
principalmente en la presencia de enteritis catarral, bazo e hígado
aumentados de tamaño, ciegos abalonados y hemorrágicos,
degeneración y congestión hepática, pleuritis fibrinosa, opacidad de
los sacos aéreos, y petequias en todo el trayecto intestinal así como
congestión pulmonar y renal, la generalidad de estas lesiones son
descritas por Sánchez y col. en el año 2002 (9) quienes señalan
5
además ligeros puntos hemorrágicos en las masas musculares y
epicardio, lesiones septicémicas (hemorragias puntiformes), hígado
tumefacto de color pardo amarillento, de consistencia firme y salpicado
de focos de necrosis de tamaño de la cabeza de un alfiler, artritis con
exudado caseoso amarillento en las cápsulas articulares y tendinitis,
además de las lesiones inflamatorias en las barbillas (10).
Tabla 3. Principales hallazgos anatomopatológicas observados.
Nro
Nro
Lesiones
Lesiones
de
de
% anatomopatológica
%
anatomopatológicas
ave
aves
s
s
Enteritis catarral
49
41.2
Petequias en todo el
9
7.6
Bazo aumentado de
21
17.6 trayecto intestinal
tamaño
Ciegos
Ciegos abalonados
18
15.1
8
6.7
hemorrágicos
Degeneración hepática
17
14.3 Congestión renal
7
5.9
Congestión
Congestión hepática
17
14.3
7
5.9
pulmonar
Pleuritis fibrinosa
14
11.8 Neumonía
7
5.9
Opacidad de los sacos
Hemorragias en
13
10.9
6
5.0
aéreos
pulmón
Hígado aumentado de
Petequias en
12
10.1
5
4.2
tamaño
corazón
Necrosis de la cabeza del
11
9.2 Hidropericardio
3
2.5
fémur
Congestión
Edema del pulmón
11
9.2
2
1.7
esplénica
Congestión cardiaca
10
8.4 Depósitos de urato
2
1.7
en corazón, intestino
Necrosis focal en hígado
9
7.6
delgado y riñón
Fuente: Libros Registro del Departamento de Anatomía Patológica
perteneciente a los Centros Provinciales de Epizootiología y Diagnósticos
Veterinarios de las provincias Villa Clara y Sancti Spíritus.
La presencia de ciegos abalonados, no se describe en la literatura
consultada como un hallazgo habitual en la Pasteurelosis Aviar, pero en
nuestro estudio se evidenció en 18 de las 119 aves necropsiadas,
pudiendo estar asociadas estas lesiones a la presencia de parasitosis.
6
Tabla 4. Órganos de donde se aislaron los agentes etiológicos.
Nro
Nro
Órganos de
de
Órganos de aislamiento
de
%
%
aislamiento
ave
aves
s
Pulmón
45
37.8 Fosas nasales
12
10.1
Intestino delgado
29
24.4 Bazo
9
7.6
Hígado
24
20.2 Riñón
6
5.0
Cabeza
19
16.0
Cavidad torácica
1
0.8
Corazón
18
15.1
Fuente: Libros Registro del Departamento de Bacteriología Diagnóstica
perteneciente a los Centros Provinciales de Epizootiología y Diagnósticos
Veterinarios de las provincias Villa Clara y Sancti Spíritus.
La tabla 4 presenta las muestras a partir de donde se aislaron los
agentes etiológicos antes mencionados; los pulmones, intestino
delgado, hígado, cabeza y corazón con un 37.8%, 24.4%, 20.2%,
16% y 15.1% respectivamente, evidencian un mayor número de
aislados, esto está en correspondencia con las características de esta
enfermedad respiratoria y por la afinidad de estos microorganismos
con determinados órganos y sistemas, Sánchez y col (9) expresan que
puede ser aisladas a partir de médula ósea, hígado, corazón, lesiones
localizadas y pulmón así como de hisopajes nasales y oculares .
El gráfico 1 nos muestra los aislados de especies de Pasteurellas
obtenidos por meses y años en los Centros Provinciales de
Epizootiología y Diagnósticos Veterinarios de las provincias analizadas
desde enero de 2006 a diciembre de 2009.
Período analizado
4
2006
2007
2008
2009
3
Número de
2
Aislados
1
0
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
Gráfico 1 Aislados de especies de Pasteurellas por meses y años
En esta etapa 31 aislados pertenecieron a Pasteurella multocida,
agente etiológico del Cólera aviar, (75.6 %), el resto de los aislados se
distribuyó de la siguiente forma: Pasteurella ureae y Pasteurella
haemolytica esta última recientemente denominada Mannheimia
7
haemolytica (21, 33) en 3 casos (7.3 %), Pasteurella gallinarum 2
casos que representan el (4.9 %) y 1 aislado (2.4 %) de Pasteurella
neumoniae y Pasteurella sin precisar (sp) respectivamente, es de
mencionar al año 2009 donde de sus 17 aislamientos 14 pertenecieron
al agente causal del Cólera aviar, este microorganismo es un habitante
común de la cavidad oral de muchos animales incluyendo las ratas,
ratones, y perros así como muchas otras especies de animales salvajes
(10), por lo general, los gatos y roedores son la fuente común de la
introducción del microorganismo en las granjas. En el análisis
estadístico realizado no se evidencia diferencias significativas por
meses, ni por años en cuanto al número de aislados.
La asociación entre agentes etiológicos causales del llamado complejo
respiratorio aviar se favorece ante la presencia de algunos de los
factores anteriormente mencionados, esta asociación en nuestro
trabajo estuvo marcada por la presencia del Avibacterium
paragallinarum y las especies de Pasteurella multocida, gallinarum y
pneumoniae en 1 caso respectivamente enmarcándose en los meses de
octubre y noviembre de 2008 y enero de 2009, estas observaciones
coinciden con Hall y col. en 1955 (10) y Terzolo en el 2005 (11)
quienes plantean la asociación de Pasteurella multocida con Pasteurella
gallinarum
y
Avibacterium
paragallinarum
con
Mannheimia
haemolytica,
Pasteurella
multocida
y
Pasteurella
gallinarum
respectivamente, también Mushin y col. reportan la combinación de
Pasteurella haemolytica con Pasteurella gallinarum y Pasteurella
multocida, (12) .
El gráfico 2 muestra el comportamiento de los aislados de Pasteurella
multocida frente a 19 drogas antimicrobianas, observándose una
marcada sensibilidad a Cefatoxima, Ceftriaxona, Norfloxacina,
Ciprofloxacina, Amikacina y Cloranfenicol oscilando su grado de
efectividad entre el 88% y el 100%, Pineda y col. (13) y Cintron y col.
(14) refieren en investigaciones realizadas que el Cloranfenicol se
presenta como un antimicrobiano al cual este microorganismo muestra
gran sensibilidad al igual que las cefalosporinas, esto puede estar dado
por su uso poco difundido en estas explotaciones, bien por el costo
como en el caso de las cefalosporinas o por la escasa disponibilidad
para uso veterinario, en cuanto al cloranfenicol por sus altos riesgos y
efectos colaterales. Kehrenberg y col (15) por su parte plantean que
se ha mostrado resistencia a la Penicilina, Eritromicina y Tetraciclina,
dado al uso indiscriminado de estos medicamentos en la Medicina
Veterinaria, en nuestro caso la Ampicilina, Novobiocina, Penicilina y
Tetraciclina son las drogas a las que mayormente se le ofrece
resistencia, Moredo y col. (16) así como Mahon y Manuselis (17) y
Leotta y col. (18) observaron alta sensibilidad a la Ampicilina,
resultado este con el cual no coincidimos ya que nuestros aislados se
comportaron como resistentes en un 75% de los casos.
8
Sensible
Intermedio
Resistente
Por ciento
100
80
60
40
20
P
TE
A
M
P
C
AZ
A
ZL
C
FL
O
VA
S
N
RO
C
N
E
O
R
K
A
C
IP
C
N
TX
C
C
K
ST
X
0
Drogas antimicrobianas
Gráfico 2 Susceptibilidad antimicrobiana. Pasteurella multocida
La susceptibilidad antimicrobiana de Mannheimia haemolytica se
muestra en el gráfico 3 donde se observa que el 100 % de los aislados
fueron sensibles a Gentamicina,
Amikacina,
Cloranfenicol y
Ciprofloxacina, resultados que coinciden con Malik y col. (19) quienes
plantean haber obtenido aislados sensibles a Gentamicina y Amikacina,
por su parte Schwarz y Chaslus (20) y Berge y col. (21) y indican
similares resultados con el Cloranfenicol.
Sensible
Intermedio
Resistente
Por ciento
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
VA
S
P
M
P
A
TE
IP
C
TX
C
E
C
K
N
C
A
K
ST
X
0,0
Gráfico 3 Susceptibilidad antimicrobiana. Mannheimia haemolytica
La resistencia estuvo presente en Estreptomicina, Ampicilina y
Penicilina, sobre esta última Malik y col. (19) plantean que en su
estudio retrospectivo realizado entre los años 1998 a 2002 se
evidenció una alta resistencia de cepas de Mannheimia haemolytica.
9
Intermedio
Resistente
CT
X
P
K
ST
E
100,0
80,0
60,0
40,0
20,0
0,0
X
Por ciento
Sensible
Gráfico 4 Susceptibilidad antimicrobiana. Pasteurella ureae
El 66.7% de sensibilidad del Trimetropim Sulfametoxazol así como
resultados variables obtenidos en Eritromicina y Kanamicina, se
muestran en el gráfico 4 de la susceptibilidad antimicrobiana en
aislados de Pasteurella ureae, nuestros resultados son similares a los
mostrados por Noble y col. (22) durante un estudio en cepas
recuperadas en peritonitis causada por este agente etiológico, por su
parte Yamamoto y col. (23) refieren una mediana resistencia de este
microorganismo a la Penicilina, en nuestro caso el 100% de las cepas
resultaron resistentes.
En los aislados de Pasteurella gallinarum y Pasteurella neumoniae el
Cloranfenicol, Kanamicina y Amikacina se mostraron como las drogas
antimicrobianas de mejor resultado con un 100 % de efectividad.
CONCLUSIONES
Con nuestro trabajo arribamos a las siguientes conclusiones:
¾
Los principales síntomas clínicos observados
secreciones nasales, mal estado físico, lagrimeo,
cabezada hinchada e inapetencia.
fueron,
disnea,
¾
Anatomopatológicamente
se
observa
una
gran
variabilidad en el cuadro lesional marcada por la presencia
enteritis catarral, bazo e hígado aumentados de tamaño, ciegos
abalonados y hemorrágicos,
degeneración
y congestión
hepática, pleuritis fibrinosa, opacidad de los sacos aéreos, y
petequias en todo el trayecto intestinal.
¾
Fueron obtenidos aislados de Pasteurella multocida,
Mannheimia haemolytica, Pasteurella ureae, Pasteurella
gallinarum y Pasteurella neumoniae, a partir de los pulmones,
intestino delgado, hígado, cabeza y corazón.
10
¾
Se evidencia una alta sensibilidad al Cloranfenicol,
Amikacina, Kanamicina y Gentamicina, mientras que la
resistencia se manifestó en un mayor por ciento frente a
Penicilina y Ampicilina.
RECOMENDACIONES
¾
Trabajar en una técnica analítica que permita el
incremento de los hallazgos de laboratorio de las Pasteurellas
con vistas a lograr un elevado nivel diagnóstico de esta
enfermedad.
¾
Caracterizar molecularmente los aislados que forman
parte del Síndrome Respiratorio de las Aves y que se
encuentran circulando en las provincias centrales del país.
¾
Trabajar en una técnica analítica que permita el
incremento de los hallazgos de laboratorio de las Pasteurellas
con vistas a lograr un elevado nivel diagnóstico de esta
enfermedad.
¾
Caracterizar molecularmente los aislados que forman
parte del Síndrome Respiratorio de las Aves y que se
encuentran circulando en las provincias centrales del país.
BIBLIOGRAFÍA:
1. Barnes H.J., Glisson J.R., Fadly A.M., McDougald L.R. &. Swayne
D.E., eds. Iowa State University Press,Iowa, USA, 722–744.
2. Blackall PJ, Matsumoto M. (2003). Infectious Coryza. In: Saif YM,
Barnes HJ, Glisson JR, Fadly AM, McDougald LR, Swayne
DE., editors. Diseases of Poultry, Ames: Iowa State Press, 691703.
3. Smith, T. (1999). Bacterial Diseases. Rev. Poultry Sciences.
2(4).315.
4. Zurlo JJ. (2000). Pasteurella species. En: Mandell GL, Bennett JE,
Dolin R (eds). Principles and Practice of Infectious Diseases, 5ª
ed. Philadelphia: Churchill Livingstone, pp 2402-2406
5. NCCLS
(2000).
Performance
standard
for
antibiotical
susceptibility testing: Eight Informatical Supplements. M 100-S
10(M2). pp. 14-21.
6. Malas M. (2007). Tratamiento y control del cólera aviar Pasteurelosis- en el siglo XXl. [Citado el 4 de Mayo de 2010].
Disponible en: http://[email protected]
7. Fritzsche K, Gerriets E. (1969). Enfermedades de las aves.
Tratado de patología aviar para Veterinarios y estudiantes de
11
Veterinaria. 2da edición. Ed. Ciencia y Técnica. Ciudad de la
Habana. Cuba. pp. 290-296.
8. Bretón JR, Salavert M, Viudes C, Pérez C, Gobernado M. (2000).
Infección abdominal por Pasteurella spp. Presentación de tres
casos. Rev Clin Esp; 200:139-142.
9. Sánchez A, López Amparo, Sardá R, Pérez Myriam, Trujillo Elena,
García María del C, Lamazares María del C. (2002): Salud y
producción avícola. UNAH. Texto en soporte digital. pp. 265-270.
10. Hall WJ, Heddleston KL, Legenhausen DH, Hughes RW. (1955).
A new spezies of Pasteurella encountred in chronic fowl cholera .
Amer. J. Vet. Res. 16; pp. 598.
11. Terzolo HR. (2005). Revisión sobre Coriza infecciosa. [Citado el
4 de Mayo de 2010]. Disponible en: http://www. producciónanimal. com. ar
12. Mushin R, Weisman Y, Singer N.( 1979). Pasteurella
haemolytica found in the respiratory tract of fowl. Avian Dis. 24;
pp.162-168.
13. Pineda Yuraima, de López Aura, Clavijo Antonia, de Aponte
Fanny, Parra Carmen, Santander J. (1995). Susceptibilidad a los
antimicrobianos y tipos capsulares de Pasteurella multocida
aisladas del tracto respiratorio de cerdos. Veterinaria Trop. 20;
pp. 109-119.
14. Citron DM, Warren YA, Fernandez HT, Goldstein MA, Tyrrell KL,
Goldstein EJ. (2005). Broth Microdilution and Disk Diffusion Tests
for Susceptibility Testing of Pasteurella Species Isolated from
Human Clinical Specimens. J. Clin. Microbiol. 43: 2485-2488
15. Kehrenberg C, Salmon JL,Schwarz S. Tetracycline resistance
genes in isolates of Pasteurella multocida, Mannheimia
haemolytica, Mannheimia glucosida, and Mannheimia varigena
from bovine and swine respiratory disease: intergeneric
16. Moredo F, Vigo G, Leotta G. (2008). Biotipos y sensibilidad
antimicrobiana de Pasteurella multocida subespecie multocida
aisladas de pulmones de cerdos de la provincia de Buenos Aires.
Analecta Veterinaria. 28(2); pp. 27-30.
17. Mahon CR, Manuselis G. (2000)
Haemophilus and other
fastidious gram negative rods. En: Textbook of diagnostic
microbiology, 2ª ed. Philadelphia: WB Saunders Co., pp 426-446.
18. Leotta G, Vigo G, Chinen I, Prieto M, Callejo R, Rivas M. (2006).
Identificación, biotipificación y caracterización de cepas de
Pasteurella multocida aisladas en la Argentina.
Rev Arg
Microbiol. 38. pp. 125-129.
19. Malik YS, Chander Y, Gupta SC, Goyal SM. (2005): A
Retrospective Study on Antimicrobial Resistance in Mannheimia
(Pasteurella) haemolytica, Escherichia coli, Salmonella Species,
and Bordetella avium from Chickens in Minnesota. J. Appl. Poult.
Res. 14. pp. 506-511.
12
20. Schwarz, S., Chaslus, E. (2001) Use of antimicrobials in
veterinary medicine and mechanisms of resistance. Vet. Res.
32:201-225.
21. Berge Anna Catharina, Sischo W, Craigmill A. (2006).
Antimicrobial susceptibility patterns of respiratory tract
pathogens from sheep and goats. JAVMA. Vol. 229. No 8. pp.
1279-1281
22. Noble R, Marek B, Overman S. (1987). Spontaneous Bacterial
Peritonitis Caused by Pasteurella ureae. Journal of Clinical
Microbiology. Vol. 25. No 2. pp. 442-444.
23. Yamamoto K, Ikeda U, Ogawa C, Fukazawa H, Eto M, Shimada
K. (1993). Pasteurella ureae Endocarditis. Internal Medicine. Vol.
32. No 11. 1993; pp. 872-874.
Recibido: 08.03.2011 / Ref. prov. MAR1110B_REDVET / Aceptado 26.05.2011 / Publicado: 01.08.2011
Este artículo está disponible en http://www.veterinaria.org/revistas/redvet/n080811.html concretamente en
Se autoriza la difusión y reenvío siempre que enlace con Veterinaria.org® http://www.veterinaria.org y con
REDVET® - http://www.veterinaria.org/revistas/redvet
13
Laminectomía dorsal como resolución quirúrgica en
estenosis lumbosacra en un canino de 1 año de edad.
Reporte de un caso clínico
1
María Adelaida Mejía Durango MVZ, eMSC, 2Sergio
Andrés Cortés Díaz, 2 Natalia Gaviria Martínez
1
Medica Veterinaria Zootecnista Universidad CES, eMSC
[email protected]
2
Estudiantes Ultimo año MVZ Universidad De La Amazonia
[email protected]
RESUMEN
La estenosis lumbosacra es una estrechez adquirida del canal
vertebral, la cual resulta en una radiculopatía compresiva de la cauda
equina en caninos y cuya presentación y signos clínicos están
directamente relacionados con el nivel de compresión de las raíces
nerviosas; este caso clínico trata de un canino de raza Golden
Retriever, de 1 año de edad, entero, con plan de vacunación y
desparasitación vigentes, había presentado desde hace varios meses
dolor en el tren posterior, mala condición corporal, mal pelaje y
cansancio, estaba siendo tratado con corticoides sin buena respuesta al
tratamiento, fue llevado al centro veterinario El Poblado en Medellín
Colombia
en
donde
luego
de
descartar
enfermedades
infectocontagiosas, se realizaron radiografías simples de cadera y
columna y posteriormente se recomendó una mielografía por sospecha
de estenosis lumbosacra, la cual fue confirmada y cuya resolución fue
una laminectomía dorsal entre las vertebras lumbar 6 y lumbar 7. El
paciente se recupero satisfactoriamente luego de 3 semanas de reposo
absoluto y un programa de fisioterapia y rehabilitación física.
Palabras clave: Estenosis lumbosacra, laminectomía dorsal, melografía
Summary
Degenerative lumbosacral stenosis is an acquired narrowing of the
vertebral canal, which results in pressive radiculopathy of the cauda
equine in dogs whose presentation and clinical sigs are related to the
level of nerve root compression, this case report is a canine, male one
year old, golden retriever breed, with full force vaccination which had
been presenting caudal lumbar pain, poor body condition, poor hair
and reluctance to perform some activities several months ago and
1
Laminectomía dorsal como resolución quirúrgica en estenosis lumbosacra en un canino de 1 año de
edad. Reporte de un caso clínico
was being treated with corticosteroids without satisfactory response to
treatment, which was submitted to centro Veterinario El Poblado in
Medellin Colombia where after rule out infectious diseases, were
performed simple radiographs of the hip and spine and finally were
suggested a myelography on suspition of lumbosacral stenosis, which
was confirmed and whose resolution was dorsal laminectomy between
l6 and l7. The patient after complete rest for 3 weeks and
physiotherapy and physical rehabilitation plan had an outcome
excellent with a complete resolution of clinical signs.
Key words: Lumbosacral stenosis, dorsal laminectomy, myelography
INTRODUCCIÓN
La estenosis lumbosacra es una estrechez del canal vertebral, lo cual
ocurre cuando hay cambios en los tejidos blandos y óseos del canal
vertebral tales como hipertrofia de los ligamentos y estructuras
sinoviales, espondilosis, osteofitos, protrusión del disco intervertebral
hansen tipo II, en conjunto con un movimiento anormal de la
articulación lumbosacra causando una radiculopatía compresiva y una
subsecuente inflamación local de las raíces nerviosas y vasculatura de
la cauda equina (1-3).
La enfermedad lumbosacra es mucho más frecuente en el perro de lo
que se pensaba. Esta enfermedad ha recibido diferentes
denominaciones, como síndrome de la cauda equina o síndrome
lumbosacro, aunque el término estenosis degenerativa lumbosacra
(EDL) es el que más adecuadamente señala la localización y las
secuelas anatomofisiológicas inducidas (4)
La estenosis lumbosacra es la causa más común de cauda equina en
caninos, cuyo término describe un grupo de signos neurológicos como
resultado de la compresión, destrucción o desplazamiento de las raíces
nerviosas y nervios espinales que forman la cauda equina y cuyas
causas son múltiples (5-8)
La etiología de estos cambios óseos incluyen causas degenerativas,
enfermedades del desarrollo, neoplasias, idiopáticas/congénitas,
infecciosas y traumáticas, siendo la etiología degenerativa la causa
más común (9-12). Sin embargo en la literatura se han descrito una
variedad de anormalidades congénitas que envuelven la región
lumbosacra, tales como vertebra lumbosacra transicional, la cual puede
ser hereditaria, fusión incompleta del sacro, fusión parcial de la
vértebra lumbar 7 al sacro y algunas enfermedades del desarrollo
como osteocondrosis y herniación del disco intervertebral, que pueden
2
causar inestabilidad lumbosacra en animales jóvenes (10,11)
Esta enfermedad neurológica, también descrita en humanos y con gran
similitud en cuanto a su presentación (11,13,14).Es típica de razas
grandes, en especial del Pastor Alemán, Labrador, Golden Retriever,
Gran Danés, entre otros (4,8,15); Afecta más a machos que a las
hembras en una proporción de 2:1 respectivamente y la presentación
más común se da entre los 3 a 7 años de edad (2,3,16). Aunque hay
artículos que reportan como edad típica de presentación de 6 a 7 años
de edad (11,17)
A continuación se presenta el caso de un paciente de raza Golden
Retriever, quien tenía historia de debilidad del tren posterior,
cansancio, mal pelaje y condición corporal baja, estaba siendo tratado
con corticoides desde hace varios meses, pero este no presentaba una
evolución satisfactoria. Una vez se demostró una estenosis lumbosacra
por medio de radiografía simple y mielografía como métodos
diagnósticos, el paciente fue sometido a cirugía correctiva por medio
de laminectomía dorsal y luego de un periodo de reposo seguido de un
plan de fisioterapia y rehabilitación física el paciente se recupero
satisfactoriamente.
Este articulo tiene como objetivo ofrecer a los veterinarios dedicados a
la práctica clínica en pequeñas especies, un acercamiento al
diagnostico y tratamiento de la estenosis lumbosacra canina, debido a
su presentación poco común en animales jóvenes; por ende con escasa
información en nuestro medio lo cual constituye uno de los mayores
obstáculos para su diagnostico, además que fácilmente se puede
confundir con otras patologías que cursan con similitud de síntomas y
es muy importante que se conozcan nuevas alternativas diagnosticas y
quirúrgicas disponibles que facilitaran el quehacer médico veterinario y
brindaran mejor calidad de vida a nuestros pacientes.
Evaluación del paciente
Anamnesis.
Ingresa al Centro Veterinario un perro
de raza Golden Retriever , de 1 año de
edad, de 20 kg de peso, con plan de
vacunación y desparasitación vigentes,
había venido presentando dolor en el
tren posterior, mala condición corporal,
mal pelaje y cansancio, sin diagnostico
presuntivo
y
con
historia
de
tratamientos anteriores con esteroides sin buena respuesta.
3
Hallazgos al examen físico.
Paciente con 20 kg de peso, con una condición corporal regular
calificada en 2 de 5, una frecuencia cardiaca de 108/min, frecuencia
respiratoria de 29/min, con mucosa oral rosada seca, tiempo de
llenado capilar de 2 segundos y una temperatura corporal de 39.3ºC.
Al examen del sistema musculo esquelético y del sistema nervioso se
evidencio dolor lumbosacro y toracolumbar marcado, especialmente
entre vertebra torácica T13 y lumbar 1, déficit propioceptivo en
miembro posterior izquierdo y molestia a la manipulación de la cola.
Ayudas diagnósticas.
Se tomaron muestras de sangre para hemograma completo, química
sanguínea, serología para Ehrlichia canis, extendido en busca de
hemoparásitos (véanse Tablas 1 y 2), radiografía simple de cadera y
columna toracolumbar y lumbosacra. (imagen 1) Finalmente se
recomendó realizar mielografía (imagen 2 y 3) con el fin de determinar
y confirmar problema neurológico, ya que no hubo hallazgos
significativos en la imagen radiográfica simple, pero se sigue
sospechando de una estenosis lumbosacra.
Tabla 1. Parámetros Hematológicos
PARAMETROS
RESULTADO
UNIDADES
VALOR
REFERENCIA*
DE
Eritrocitos
7.460.000
Eri/ul
5.300.000-8.810.000
Hemoglobina
16,9
g/dL
12.7-16.3
Hematocrito
52,53
%
39.2-58.8
VCM
70
Fl
70(60-77)
HCM
22,7
Pg
19-23
CHCM
32,3
g/dl
33(31-34)
Plaquetas
246.000
Plt/ul
160.000-461.000
Proteínas Plasmáticas
70
g/L
55-78
Leucocitos
18080
Leu/ul
6.000-15.000
Neutrofilos
15006
Neu/ul
3.300-10.000
SERIE ROJA
SERIE BLANCA
4
Neutrofilos
83
%
55-75
Eosinofilos
0
Eos/ul
100-1.500
Eosinofilos
0
%
1-10
Linfocitos
2892,8
Linfo/ul
1.000-4.500
Linfocitos
16
%
12-30
Monocitos
180,8
Mon/ul
100-700
Monocitos
1
%
1-7
Bandas
0
Ban/ul
0-700
Bandas
0
%
0-1
Reticulocitos
0.2
%
0-1
Tabla 2. Química Sanguínea PARAMETROS
RESULTADO
UNIDADES
VALORES
REFERENCIA*
ALT
36.3
U/L
15-58
Creatinina
0.9
mg/dl
0.5-1.5
Imagen 1. Radiografía lateral simple
Se realiza mielografia alta con la siguiente técnica: anestesia con
protocolo de Ketamina, Diazepam y atropina, luego se extrae por
agujero atlantooccipital 10 ml de liquido cefalorraquídeo y se infunden
la misma cantidad de iopamidol® (medio de contraste). Se toman
placas radiográficas y se confirma el diagnostico presuntivo de
estenosis lumbosacra. (Véase imágenes)
5
DE
Imagen 2. Mielografía vista lateral
Imagen 3. Mielografía vista Ventro Dorsal
6
Enfoque del tratamiento.
Inicialmente el paciente es dejado en hospitalización con una terapia
de reposo absoluto, Meloxicam 0.1 mg/kg c/24 horas, y
condroprotectores. Sustancias que ayudan a prevenir el deterioro del
cartílago articular como lo son la glucosamina y el condrotin sulfato
(26) luego de descartar como causas del problema neurológico
enfermedades infectocontagiosas, y confirmar el diagnostico, tres días
después el paciente ingresa a cirugía ortopédica neurológica. Cirugía
en la que se realiza laminectomía dorsal entre vértebra lumbar 6 y
lumbar 7.
Imagen 4 Paciente en intervención Quirúrgica
Imagen 5 Exploración Quirúrgica
7
Imagen 6 Vista De Sitio de Laminectomia
Posteriormente el paciente se recupera adecuadamente con 3 semanas
de reposo, tratamiento antibiótico, analgésico, antiinflamatorio,
seguidos de un riguroso programa de fisioterapia.
Imagen 7 Paciente en Fisioterapia
8
Discusión
La estenosis lumbosacra es un desorden neurológico caracterizado por
afectar las raíces nerviosas que componen la cauda equina en caninos
(11,15). Su etiología más común es la degenerativa, aquella que afecta
a animales adultos (4,8,11). Sin embargo se han descrito otras
etiologías como las congénitas o anormalidades del desarrollo, las
cuales afectan principalmente a animales jóvenes menores de 3 años
de edad. La predisposición para presentar la estenosis lumbosacra
puede ser causada por enfermedades congénitas, que llevan a que si el
animal nace con un canal vertebral relativamente estrecho, cambios
mínimos degenerativos pueden ser suficientes para causar los signos
clínicos.
La presentación clínica de la estenosis lumbosacra es muy similar
dentro de todas las patologías que pueden ocasionar el síndrome de
cauda equina en pequeñas especies. Estos signos y síntomas se
relacionan con el grado de compresión de las raíces nerviosas de la
cauda equina y subsecuente inflamación local (19-21). Algunas
manifestaciones que se observan en este tipo de patología son dolor a
nivel lumbar, debilidad del tren posterior, parálisis de la cola,
incontinencia urinario o fecal, adicionalmente se presentan déficits
neurológicos de neurona motora inferior y son consistentes con
cambios en la función motora y sensitiva de las extremidades
posteriores (11,15). Estos signos pueden ocurrir solos o en
combinación dependiendo de las raíces nerviosas afectadas (16,22,23).
Se presenta un caso de un canino de 11 meses de edad, quien ingresa
al centro veterinario con historia de dolor en el tren posterior desde
hace varios meses, mal pelaje, mala condición corporal y dificultad
para levantarse, estaba siendo tratado con corticoides. El paciente al
igual que en la literatura presento dolor lumbar caudal, dificultad para
levantarse, déficit propioceptivos en miembros posteriores y dolor a la
manipulación de la cola y ante el tratamiento médico no mostro
mejoría alguna.
El diagnóstico de la estenosis lumbosacra se basa en la historia clínica,
signos, examen clínico y mediante ayudas diagnosticas tales como
radiografía simple y mielografía (4, 8,15). Algunos artículos reportan el
uso de epidugrafía, tomografía computarizada y resonancia magnética
(2,20,24). Métodos que nos proveen mayor información pero Sin
embargo en nuestro medio estas ayudas diagnosticas aun no están
disponibles; por lo cual el diagnóstico se realiza en base a las imágenes
diagnosticas a nuestro alcance. Al paciente se le realizo inicialmente un
examen neurológico detallado en donde se evidencio dolor a la
manipulación de la cola y a la presión lumbar por lo cual se realizo una
radiografía simple cuyos hallazgos sugerían una estenosis lumbosacra
a nivel de l6-l7, por ende se decide realizar una mielografía con el fin
9
de confirmar el diagnostico y tomar decisiones acerca del tratamiento y
pronostico.
Las patologías asociadas a cauda equina en caninos pueden tratarse a
partir de un manejo medico o quirúrgico dependiendo del grado de
severidad y sintomatología observada (16,18,19). Inicialmente se
recomienda un manejo medico con reposo absoluto y uso de
corticoides, inclusive hay reportes con estudios que indican buenos
resultados realizando una asociación entre esteroides y laserterapia
ayudando esta última a disminuir la dosis esteroidal sin desmejorar el
estado clínico de los pacientes(25). Sin embargo, si el paciente no
mejora o en caso tal los síntomas empiezan a ser más severos se
recomienda la corrección quirúrgica mediante técnicas descompresivas
como la laminectomía dorsal o con fenestración, disquectomía,
foraminotomía y / o facetectomía (5,17,18,21), Además de otras como
de distracción o fusión. los resultados obtenidos como satisfactorios se
sitúan entre el 75 y el 93 % de los casos en pacientes que reciben
tratamiento quirúrgico.(12) posteriormente como postoperatorio la
actividad del perro debe restringirse estrictamente durante semanas,
pueden utilizarse antinflamatorios no esteroidales, según sea
necesario, sobre todo si hay dolor, además de implementar un plan de
terapia física (4,11)
El paciente tenia historia de tratamiento con esteroides a los cuales no
mostraba mejoría significativa, por ende se tomo la decisión de
practicar la laminectomía dorsal en los segmentos lumbares L6-L7
seguidos de 3 semanas de reposo y posterior inicio de plan de
rehabilitación física y fisioterapia. En la práctica veterinaria de
pequeños animales en nuestro medio hasta ahora se está tomando
conciencia de las nuevas alternativas de diagnostico y tratamiento de
enfermedades neurológicas, son pocos los reportes que se encuentran
en la literatura acerca de estenosis lumbosacra en animales jóvenes
menores de un año de edad y por ende, consideramos de gran
importancia reportar este tipo de alteraciones, con el fin de formar
criterios y parámetros que permitan abordar a este tipo de pacientes;
que bien, son poco frecuentes pero que en cualquier momento
podemos encontrar en nuestra practica veterinaria.
Conclusiones
El paciente llego al centro veterinario con dolor lumbar, déficit
propioceptivos y dolor a la manipulación de la cola, al igual que mala
condición corporal general. Estos signos neurológicos son comunes a
varias enfermedades neurológicas, en especial a aquellas relacionadas
con la cauda equina. Es por esta razón que se hace importante
implementar como plan diagnóstico, la radiografía simple y en especial
la mielografía como ayudas diagnosticas a nuestro alcance, con el fin
10
de establecer origen, diagnóstico y tratamiento de esta patología
nerviosa que fácilmente puede confundirse con otras que cursan con
una sintomatología muy similar, especialmente en perros de razas
grandes. Igualmente es importante considerar la laminectomía dorsal
como una solución quirúrgica en este tipo de desordenes, ya que estos
casos suelen ser recurrentes y el uso de una terapia farmacológica
puede ser insuficiente para solucionar este tipo de casos.
Referencias
1. Risio LD, Sharp NJ, Olby NJ, Munana KR, Thomas WB. Predictors
of outcome after dorsal decompressive laminectomy for
degenerative lumbosacral stenosis in dogs: 69 cases (19871997). Journal of the American Veterinary Medical Association.
2001 Sep 1;219(5):624-628.
2. Suwankong N, Meij BP, Voorhout G, Boer AH de, Hazewinkel HA.
Review and retrospective analysis of degenerative lumbosacral
stenosis in 156 dogs treated by dorsal laminectomy. Veterinary
and comparative orthopaedics and traumatology : V.C.O.T.
2008;21(3):285-293.
3. Barrios N, Gomez M, Mieres M. Descripcion de estenosis
Degenerativa Lumbosacra Mediante signos clinicos y tomografia
computarizada en 10 perros adultos. :1 - 37.
4. Bosco,Vidal
E.
Estenosis
Degenerativa
Lumbosacra(EDL)
Enfermedad Lumbosacra [Internet]. 2011 Ene;Available from:
http://www.neurolatinvet.com/publi/estenosisdegenerativalumbo
sacra.htm
5. Ettinger SH, Feldman EC. Diseases of the Spinal Cord. 2004. p.
870-873.
6. Jones JC, Peterk S, Inzana KD, Onenb PD. Evaluation of canine
Lumbosacral stenosis using intravenous contrast-enhanced
computed tomography. Veterinary radiology & ultrasound : the
official journal of the American College of Veterinary Radiology
and the International Veterinary Radiology Association.
1999;40(2):108-114.
7. Saey V, Martlé V, Van Ham L, Chiers K. Neuritis of the Cauda
Equina in a dog. Jornal of Small Animal Practice. 2010;51(1):549
- 552.
8. Watt PR. Degenerative Lumbosacral stenosis in 18 dogs. Jornal of
Small Animal Practice. 1991;32:125 - 134.
9. Kent M. Degenerative Lumbosacral Stenosis in Dogs. 2005.
10. Lang J. Diagnostic Imaging in Lumbosacral Stenosis in Dogs.
2005.
11. Meij BP, Bergknut N. Degenerative Lumbosacral Stenosis in
Dogs. Vet Clin Small Anim. 2010;40:983 - 1009.
12. Espino, Lopez L, Rejas,Lopez J. Enfermedades encefalicas y
espinales en Geriatría veterinaria. RECVET. 2007 Abr;II(ENERO 11
ABRIL):1 - 31.
13. Dan-Phuong E. A Case Study of Cauda Equina Syndrome. The
Permanente Journal. 2003 fall;7(4):13 - 17.
14. Center for History and New Media. Guía rápida [Internet].
Available from: http://zotero.org/support/quick_start_guide
15. Santoscoy, Mejia C. Estenosis vertebral Lumbosacra (síndrome
de cauda equina). AMMVEPE. 2006 Abr;17(2):34-39.
16. Danielsson F, Sjostrom L. Surgical treatment of degenerative
lumbosacral stenosis in dogs. Veterinary surgery : VS : the
official journal of the American College of Veterinary Surgeons.
1999 Abr;28(2):91-98.
17. michigan veterinary specialist. Cauda Equina Syndrome
[Internet]. Michigan Veterinary Specialist. 2011;Available from:
http://www.michvet.com/Client%20Education%20Handouts/Sur
gery%20handouts/Lumbosacral_stenosis.pdf
18. Fossum T. Cirugia de la Columna Lumbosacra. United States:
Elsevier Saunders; 2005. p. 1221-1231.
19. Suwankong N, Meij BP, Klaveren NJV, Wees AMV, Meijer E,
Brom WEV den, et al. Assessment of decompressive surgery in
dogs with degenerative lumbosacral stenosis using force plate
analysis and questionnaires. Veterinary surgery : VS : the official
journal of the American College of Veterinary Surgeons. 2007
Jul;36(5):423-431.
20. Risio LD, Thomas WB, Sharp NJ. Degenerative lumbosacral
stenosis. The Veterinary clinics of North America.Small animal
practice. 2000 Ene;30(1):111-32, vi.
21. Sharp NJH, Wheelwe SJ. Trastornos Vertebrales en Pequeños
Animlaes. segunda edicion. Estados Unidos: Elsevier Saunders;
2006.
22. Jones JC, Inzana KD. Subclinical CT abnormalities in the
lumbosacral spine of older large-breed dogs. Veterinary radiology
& ultrasound : the official journal of the American College of
Veterinary Radiology and the International Veterinary Radiology
Association. 2000 Feb;41(1):19-26.
23. Kinzel S, Koch J, Stopinski T, Afify M, Krombach G, Buecker A,
et al. Cauda equina compression syndrome (CECS): retrospective
study of surgical treatment with partial dorsal laminectomy in 86
dogs with lumbosacral stenosis. Berliner und Munchener
tierarztliche Wochenschrift. 2004 Ago;117(7-8):334-340.
24. Koppel E, Rein D. Lumbosacral instability. The cauda equina
compression syndrome in dogs. Tierarztliche Praxis. 1992
Dic;20(6):637-645.
25. Patricelli A, Zysman M, González S, Pallares C, Mercado M.
Estenosis Degenerativa del Canal Lumbosacro: Terapia Esteroide
asociada a Laserterapia [Internet]. 2010;Available from:
http://www.fvet.uba.ar/rectorado/hospital/pdf/ESTENOSISDEGENERATIVA-DEL-CANAL-LUMBOSACRO-TERAPIA12
ESTEROID.pdf
26. Alexandre Tarragó, Qué es y cuándo se utiliza la
condroprotección. La clínica día
27. a día, ateuves N5. Veterinario Clínica Veterinaria Sagrada
Familia (Barcelona).
28. Clínica Veterinaria Vilassar (Vilassar, Barcelona) Instituto
Veterinario de
29. Ortopedia y Traumatología (IVOT)
Recibido 10.05.2011 / Ref. prov. MAY1101BB_REDVET / Revisado 25.06.2011
Aceptado 09.07.2011 / Publicado: 01.08.2011
13
Mielopatía Degenerativa canina: signos clínicos,
diagnóstico
y
terapéutica
(Canine
degenerative
myelopathy: clinical signs, diagnosis and therapy)
Suraniti1*, AP; Gilardoni2, LR Mira1, G; Fidanza1, M;
Guerrero J1;Marina, ML¹; Mundo3, S. Mercado, M1 1:
Hospital Escuela, 2: Área de Semiología-Medicina I, 3: Área de
Inmunología. Facultad de Ciencias Veterinarias-Universidad de
Buenos Aires, Chorroarín 280 - C1427CWO, Buenos Aires.
Argentina.
* [email protected]
Resumen
La mielopatía degenerativa canina es una enfermedad neurológica
progresiva autoinmune que afecta principalmente a caninos adultos de
talla grande sin predilección de sexo. Si bien se desconoce la
patogenia, se sospecha de un desorden inmunomediado. Los signos
clínicos característicos son debilidad y paraparesia lenta y progresiva
que ocasiona ataxia, déficit propioceptivo, mioatrofia de miembros
posteriores y región pélvica, y culmina con parálisis y muerte del
animal. El diagnóstico se basa en la anamnesis, signos clínicos, prueba
de linfoproliferación y respuesta a la corticoterapia. El tratamiento es
sintomático. En el presente trabajo se describen los signos clínicos, la
etiopatogenia, los métodos diagnósticos y tratamiento, además de
reportar los casos clínicos diagnosticados en el Hospital Escuela de la
FCV-UBA, Argentina entre los años 2009 y 2010.
Palabras
claves:
mielopatía
enfermedad autoinmune
degenerativa,
ataxia,
paresia,
Summary
Canine degenerative myelopathy is a progressive neurological
autoimmune disease that primarily affects large size adult dogs and no
sex predilection. Although the pathogenesis is unknown, is suspected
to be an immune-mediated disorder. Major clinical signs are weakness
and paraparesis that causes slowly progressive ataxia, proprioceptive
deficits, mioatrofia of hind limbs and pelvic region, culminating in
paralysis and death of the animal. The diagnosis is based on history,
clinical signs, evidence of lymphocyte proliferation and steroid
response. Treatment is symptomatic. In this paper we describe the
clinical signs, pathogenesis, diagnosis and treatment methods, and
1
Mielopatía Degenerativa canina: signos clínicos, diagnóstico y terapéutica
reported the cases diagnosed in the Hospital School of FCV-UBA,
Argentina between 2009 and 2010
Key words: degenerative myelopathy, ataxia, paresis, immunology
disease
INTRODUCCIÓN
La mielopatía degenerativa canina (MDC) también denominada
parálisis posterior o radiculomielopatía, es una enfermedad neurológica
progresiva autoinmune que afecta principalmente a caninos adultos de
talla grande sin predilección de sexo (1, 2). Se presenta principalmente
en la raza Ovejero Alemán, y en menor frecuencia en el Pastor Belga,
Viejo Pastor Inglés, Rotweiler, Collie, Gran Danés, Siberian Husky,
entre otras (2, 3). La alta incidencia de MDC en el Ovejero Alemán es
sugestiva de predisposición genética. Por ser una enfermedad
degenerativa los animales de mayor riesgo se hallan en un rango
etáreo de 6 a 11 años de edad, aunque se han descripto cuadros de
MDC en caninos de 6 y 7 meses (3, 4, 5, 6, 7). Esta enfermedad fue
descripta por primera vez en 1973 en caninos de talla grande en los
Estados Unidos y Europa, como también en felinos, bovinos, equinos y
en la especie humana ((1, 2, 4, 8).
Las manifestaciones neurológicas se presentan inicialmente en
miembros pélvicos, hay hiperreflexia, déficit propioceptivo, ataxiaparaplejía, sensibilidad profunda conservada, ausencia de dolor. El
reflejo extensor cruzado y signo de Babinsky son positivos (2, 9). La
respuesta a la corticoterapia es negativa. El estudio histopatológico de
la médula espinal revela severas lesiones degenerativas de la sustancia
blanca del segmento toráxico, especialmente de los funículos dorsales
y verticales (2, 4, 9, 10). El diagnóstico se basa en la anamnesis,
signos neurológicos, respuesta a corticoterapia y en la disminución de
los valores de proliferación en linfocitos periféricos frente a estímulos
inespecíficos,
como
por
ejemplo
a
la
concanavalina
A
(linfoproliferacón). La MDC puede coexistir con otras afecciones
espinales, por lo cual es imperioso el diagnóstico diferencial mediante
estudios radiográficos, mielografía, electromiografía y resonancia
magnética (11, 13)
El objetivo de esta comunicación es describir la etiopatogenia, los
signos clínicos, la metodología diagnóstica, diagnóstico diferencial y el
tratamiento de la MDC; además reportar los casos clínicos
diagnosticados en el Hospital Escuela e la FCV-UBA, Argentina durante
los años 2009 a 2010.
2
ETIOPATOGENIA
Si bien hasta el presente se desconoce la real etiología de la
enfermedad, se sospecha de una disfunción inmunológica del tipo
autoinmune, frente al sistema neurológico que produce un daño
progresivo del mismo (12). Esta hipótesis se sustenta por detectarse
una disfunción en los linfocitos T en la mayoría de los animales
afectados. La MDC tiene cierta similitud con la Esclerosis Múltiple en
medicina humana. A causa de cierto factor desencadenante, los
complejos inmunes comienzan a circular y provocan un daño en las
células endoteliales de los vasos sanguíneos del sistema nervioso
central (SNC), que produce una inflamación local, principalmente por
activación del sistema del complemento. Esto provoca un depósito de
fibrina en los espacios perivasculares. La fibrina se degrada y los
productos de degradación estimulan a las células inflamatorias a
migrar hacia la lesión. Dichas células liberan prostaglandinas y
citoquinas que activan las enzimas tisulares y también la formación de
radicales libres, provocando mayor daño tisular (14, 15, 16, 17, 18).
La respuesta inmune celular en los pacientes de MDC depende del
estadio clínico y la severidad de la enfermedad. Los animales con MDC
presentan una depresión de la blastogénesis linfocitaria in vitro frente
al estímulo de mitógenos inespecíficos como la concanavalina A,
posiblemente originada por la presencia de una población de células
supresoras circulantes. Quizás la MDC podría ser una enfermedad
secundaria provocada por la activación de una población de linfocitos
autoinmunes con acción autoinmune hacia el propio tejido nervioso.
Ciertos autores han demostrado en algunos caninos con MDC, la
presencia de células específicas que reconocen como antígeno a la
proteína básica de la mielina canina, como también se han descubierto
inmunoglobulinas unidas dentro de las lesiones medulares en caninos
con MDC. Los pacientes también muestran un incremento de los
complejos inmunes séricos circulantes. Los antígenos en estos
complejos han sido examinados y aparentan ser marcadores
específicos para la MDC, no habiéndose encontrado en pacientes sin
MDC. La electroforesis de complejos inmunes demuestra que las
proteínas presentes son de tipo inflamatorio, las mismas que aumentan
en las enfermedades inflamatorias neurológicas caninas (21)
SIGNOS CLÍNICOS-DIAGNÓSTICO-TRATAMIENTO
En los inicios de la enfermedad se observa alteración de la
propiocepción, dato indicativo de daño medular, hiperreflexia espinal,
presencia del reflejo extensor cruzado y del reflejo de Babinsky. La
sensibilidad superficial y profunda están normales y hay ausencia de
hiperalgesia.
3
Conforme progresa la enfermedad, el animal presenta paraparesia y
paraplejía, ataxia, arrastre de los dedos, mioatrofia axial en tren
posterior y en la región pélvica, incontinencia urinaria y/o fecal.
Cuando la degeneración neurológica involucra al plexo lumbosacro, se
observa hiporreflexia. La respuesta a la corticoterapia es negativa. El
curso puede ser recurrente o progresivo constante.
En el examen ortopédico no se observan alteraciones de movimiento,
ni anquilosis, ni dolor a la palpación presión de la columna lumbosacra,
diagnóstico diferencial con la displasia de cadera, la cual es una
alteración frecuente en los caninos adultos y que suele enmascarar a la
MDC. Por ello, al presentarse en un mismo animal ambas alteraciones
o sospechar la cohexistencia de MDC, es recomendable no implementar
el tratamiento quirúrgico de displasia (exéresis de cabeza y cuello
femoral, reemplazo total de cadera) hasta que la MDC esté totalmente
descartada (15).
Los análisis clínicos son normales a excepción del incremento en las
proteínas del líquido cefalorraquídeo (LCR), obtenido por centésis a
nivel de la columna lumbosacra. La electroforesis bidimensional de
dichas proteínas representa cambios relacionados a la inflamación no
específica de MD. La electroforesis bidimensional de las proteínas del
LCR aparenta ser un cambio patognomónico de la enfermedad.
Además, el análisis de LCR revela niveles elevados de Interleucina 6
(IL6), de la molécula de adhesión intercelular (ICAM) y del factor de
necrosis tisular alfa (TNFγ). Estos datos afirmarían la hipótesis de la
etiología inmunológica de la MDC. Es importante la evaluación de un
perfil tiroideo (T4libre, TSH) a fin de realizar un diagnóstico diferencial
con la polineuropatia hipotiroidea (11, 12, 13, 14).
Otros exámenes complementarios, tales como las radiografías (RX)
resonancia magnética (RM) y mielografía de columna de columna
toracolumbar y lumbosacra, son útiles a fin de realizar un diagnóstico
diferencial entre alteraciones de signología clínica similar, como por
ejemplo espondilosis anquilosante o deformante, protrusión de discos
intervertebrales, embolia fibrocartilaginosa medular, neoplasias,
fracturas vertebrales, osificación dural (paquimeningitis osificante),
abscesos epidurales, luxaciones, etc.
La electromiografía (EMG) no revela disfunción de la neurona motora
inferior, lo cual indica que la alteración afecta las vías de la sustancia
blanca medular. La prueba de conducción nerviosa no presenta
alteraciones.
La linfoproliferación in vitro evalúa la respuesta de linfocitos periféricos
frente al estímulo de mitógenos inespecíficos (19). La multiplicación de
las células puede ser detectada por incorporación de precursores de
ADN como la timidina marcada con isótopos radiactivos permite
4
obtener valores normales para la especie expresados como índices de
estimulación
El
diagnóstico
definitivo
se
obtiene
por
los
hallazgos
anatomohistopatológicos medulares a partir de la necropsia.
Macroscópicamente se observa una degeneración de la sustancia
blanca, especialmente de los funículos dorsales y ventrales.
Microscópicamente se observa lesiones de desmielinización medular,
especialmente en la región toracolumbar, con abundante vacuolización
en los haces de médula torácica. Ocasionalmente, pueden hallarse
lesiones similares dispersas en la sustancia blanca cerebral de algunos
caninos. En las áreas severamente afectadas se presenta, también,
una disminución cuantitativa de axones, incremento en el número de
astrocitos y en la densidad de las estructuras vasculares pequeñas.
Muchos pacientes muestran evidencias de infiltrados plasmocitarios
renales y en el tracto gastrointestinal, otro dato sugerente del origen
autoinmune en la MDC (17, 20).
El objetivo del tratamiento es conservador, a fin de mantener la calidad
de vida del paciente. El tratamiento tiene cuatro aspectos básicos: i)
ejercicio, ii) medidas de sostén, iii) medicación y iv) minimización del
estrés.
i)
El ejercicio tiene como objetivo maximizar el tono muscular y
lograr una buena circulación mediante ejercicios de intensidad
creciente en días alternados hasta lograr 30 minutos de ejercicio
aeróbico 2 veces por semana. El paciente debe descansar en los
días alternos sin ejercicios, para permitir el normal tono muscular
de los músculos y tendones que han sido "forzados" y aumentar
la fuerza muscular. El descanso no implica confinación del
paciente. El ejercicio por sí solo ayudará a disminuir el avance de
la
MDC.
También
se
emplea
la
terapia
física
de
electroestimulación
muscular
durante
15
minutos,
10
contracciones por minuto.
ii)
Como medidas de sostén es recomendable el aporte de vitaminas
E, C y B a fin de disminuir el avance de los signos de la MDC.
iii)
La administración oral de ácido aminocaproico ayuda a prevenir
el avance de la enfermedad. Este producto se mezcla con caldo
de pollo para obtener una solución palatable. Ocasionalmente
puede causar irritación gastrointestinal, especialmente en
pacientes con problemas gastrointestinales preexistentes. La
única interacción conocida hasta el momento, es con los
estrógenos, pero sólo a dosis altas.
Otra medicación posible de adicionar al tratamiento es la NAcetilcisteína a dosis de 70 mg/Kg. dividido en 3 dosis diarias
durante 2 semanas, y luego en días alternos manteniendo las 3
5
dosis diarias. La N- Acetilcisteína se administra en una
concentración de 5% en caldo de pollo u otro sustituto para que
sea palatable y disminuir las posibles molestias gástricas.
Aparentemente esta droga es efectiva aún en casos en los que el
ácido aminocaproico por sí solo no da resultados. La dosis
recomendada no aparenta tener efectos colaterales aunque a
dosis más alta puede producir vómitos y aumentar el tiempo de
coagulación (15, 16, 22).
iv)
La MDC progresa a diferentes ritmos en cada paciente y el estrés
desempeña un papel importante en su avance. Por ello es
importante minimizar las situaciones estresantes en la medida de
lo posible. En ciertos pacientes se puede implementar el uso de
carros ortopédicos (15, 21).
Las posibilidades de éxito aumentan si el tratamiento es comenzado
tempranamente en el curso de la enfermedad. La respuesta a las
drogas debería hacerse evidente dentro de los primeros 7-10 días.
CASOS CLÍNICOS
Entre los años 2009 a 2010 se presentaron a consulta en el Hospital de
la FCV-UBA, 16 caninos de diferentes razas de talla grande. Los datos
de los pacientes se esquematizan en la ¡Error! No se encuentra el
origen de la referencia. junto a los signología individual y la común a
todos ellos.
Tabla 1: Cuadro de 16 pacientes caninos con mielopatía
degenerativa canina: raza, edad, edad (en años), sexo, y signología
común e individual.
RAZA
n
SEXO
EDAD
(años)
Ovejero
Alemán
7
hembra
6-10
2
macho
7 y 11
2
macho
6y8
Boxers
5
macho
6 y 12
TOTAL
16
Ovejero
Alemán
Ovejero
Belga
Signología común
- déficit
propioceptivo,
- sensibilidad
profunda
conservada,
- ausencia de dolor,
- respuesta
negativa a
corticoterapia
Signología
individual
ataxia de
miembros
posteriores
paraplejía
paraparesia
ataxia
moderada
Todos los pacientes presentaban déficit propioceptivo, sensibilidad
profunda conservada, ausencia de dolor y respuesta negativa a
corticoterapia. En la Figura 1 se observa un Boxer macho blanco de 6
6
años con paraparesia y moderada ataxia. En la Los estudios de Rx
simples, RM y EMG de columna toracolumbar y lumbosacra no
revelaron anormalidades significativas, diagnóstico diferencial con
discopatías.
Figura 1.
Boxer macho
de 6 años de
edad con
paraparesia y
ataxia
moderada.
La linfoproliferación estuvo disminuida en el 66% de los pacientes
analizados (6/9). En todos los pacientes se realizó tratamiento
médico con ácido aminocaproico 500mg dos veces por día, vitamina E
2000IU/día vía oral durante dos meses, sin observar mejoría. Por lo
tanto se implementó en todos los pacientes fisioterapia y en algunos
pacientes el uso de carros ortopédicos.
CONCLUSIONES
Mientras que la etiología de la alteración en el sistema inmune no es
bien conocida, es manifiesto que la MDC es una enfermedad
autoinmune del sistema nervioso con daño progresivo del mismo, de
gran analogía con la Esclerosis Múltiple del hombre.
La similitud clínica entre MDC y discopatías imponen optimizar la
evaluación del paciente, antes de determinar un tratamiento. El
diagnóstico de MDC se basa en las características neurológicas de
curso progresivo, la raza, edad y los datos obtenidos por el examen
físico y neurológico del paciente, la respuesta a corticoterapia y
resultados de la linfoproliferación. La confirmación del diagnóstico
sólo es posible mediante estudio anatomohistopatológico de médula
espinal. El tratamiento es sólo sintomático, con el fin de brindar una
buena y/o aceptable calidad de vida al paciente.
7
BIBLIOGRAFÍA
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
Braund, KG., Vandevelde, M. (1978). German Shepherd dog
myelopathy. A morphological and morphometric study.
Am.J.vet.Res., 39:1309-1315
Chrisman, GL. (1987). Problemas neurológicos en pequeñas
especies. 2º ed. CECSA, México
Bichsel, P., Vandevelde, M, Lang, J., Kull-Hachler, S. (1983).
Degenerative myelopathy in a family of Siberian Husky dogs. .
J.Am. vet. Med.Ass., 183:998-1000
Averill, DR. (1973). Degenerative myelopathy in the aging
German Shepherd dog: Clinical and pathologic findings. J.Am.
vet. Med.Ass., 162:1045-1051
Longhofer, SL.; Duncan, ID.; Messing, A. (1990). A
degenerative myelopathy in young German Shepherd dogs.
Christman J. Saml Animal Pract. ,31:199-203
Lorenz, MD.; Kornegay, JN. (2004). Handbook of Veterinary
Neurology. Philadelphia: W.B. Saunders. 4th. Ed.
Morales Salinas, E.; Ledesma Martínez, N. (1993). Descripción
de un caso compatible con mielopatía degenerativa en un pero
Mastín InglésVet. Mex. 24:159-162
Wakman, FJ., Clemmons, RM, Hinriech, DJ. (1980) Progresive
myelopathy in older German Shepherd dogs. II Presence of
circulating suppressor cells. J. Immunol., 124:1216-1222
Catcott,
EJ.
(1979).
Canine
Medicine.
4th
ed.
Am.vet.publications, Sta. Bárbara, California.
Hoerlein, BF. (1987). Canine Neurology. Diagnosis and
treatment. 3rd ed. WB Saunders, Philadelphia.
Panciera, D.L. (2001) Conditions associated with canine
hypothyroidism. The Veterinary Clinics of North America: Small
Animal Practice,31: 935-950
Pedersen, NC. (1999). A review of Immunologic Disease of the
Dog. Vet. Immunol. Immunopath. 69 251-342
Pou-Serradel, A. (2000). Polineuropatías Adquiridas con
bloqueo. Neuropatías disinmunes Adquiridas. Sintomatología
clínica y clasificación. Rev. Neurol., 30: 501-510
Scott-Moncrieff, JCR.; Guptill-Yoran, L. (2000). Hypothyroidism.
In Ettinger, SJ. Feldman, EC. Textbook of Veterinary Internal
Medicine. Philadelphia: Saunders, 5th. Ed.,1419-1429
Slatter, D. (1989). Cirugía de los pequeños animales Tomo II
Salvat Ed., 2263
Steinberg, HS. (1998). Brachial Plexus Injuries and
Dysfunctions. Vet. Clin. North Am., 18: 565-580
Shoenfeld, M., Aron-Maor, A. (2000). Vaccination and
Autoimmunity-'vaccinosis'-a dangerous liaison. J. Autoimmun.,
14: 1-10
8
18.
19.
20.
21.
22
Wininger, FA; Coates, JR. (2010). Canine degenerative
myelopathy Vet Clin North Am Small Anim Pract., 40:929-50
Ramayo, L.; Soba, M.; Mundo, S. (2005). Evaluación de la
inmunidad celular en caninos: prueba de proliferación de
linfocitos in vitro”. InVet. ISSN 1514 – 6634. 7: 63-70
Rosenbaum, R. (2001). Neuromuscular Complications of
Connective Tissue Diseases. Muscle Nerve, 24 (2): 154-169,
2001
Shoenfeld, Y; Aaron-Maor, A. Vaccination and autoimmunityvaccinosis. A dangerous liaison. J Autoimmun, (2000). 14: 1-10
Suraniti, AP., Gilardoni, LR.; Ramallal, MG.; Mercado, M;
Ramayo, L.; Jar, A.; Mundo, SL. (2008). Utilización diagnóstica
de linfoliferación in vitro en enfermedades autoinmunes
neurológicas.1º jornada de la Asociación de Imnunologia
Veterinaria 21 de noviembre 2008.Buenos Aires-Argentina.
Recibido: 14.05.2011 / Ref. prov. MAY1112_REDVET / Aceptado 06.06.2011 / Publicado: 01.08.2011
9
CAMBIO CLIMÁTICO: ¿CÓMO AFECTA LA PRODUCCIÓN
GANADERA? (Climatic change: How affect the livestock
production?)
Garzón Alfoso, J.E.
Universidad Nacional de Colombia
Contacto: [email protected]
Resumen
El cambio climático es un proceso inequívoco; se dice cómo la
producción bovina estimula uno de los factores que lo produce: el
efecto invernadero; sin embargo es importante conocer su efecto
contrario: cómo el cambio climático afecta la ganadería.
Esto puede tomarse desde varios puntos de vista: nutricional
(Refiriéndose a la pérdida de energía dietaria (de 7,1 a 9,5% de la
energía consumida), que significa para el bovino consumir pasturas
más lignificadas, resultado del incremento de temperatura y
precipitación, a costa de la producción de carne y/o leche), sanitario (el
efecto climático afecta las poblaciones de insectos plaga, moviéndolas
a través de los pisos térmicos), social (con el cambio en el ambiente
vienen los cambios de zonas de confort de las plantas, cambiando las
zonas de cultivo para mejorar la producción, al igual que el incremento
en la incidencia de heladas, sequías e inundaciones) y ambiental (la
ganadería y agricultura producen gases de efecto invernadero (metano
y óxido nitroso) pero también son de los pocos sectores económicos
que tienen la posibilidad de disminuir la emisión de estos gases y
extraer CO2 de la atmósfera mediante prácticas de mitigación).
Silvopastoreo, uso eficiente de fertilizantes, implementación de
leguminosas dentro de la pastura, renovación de praderas o pastoreo
rotacional, son muchas de las prácticas que pueden darse para
contrarrestar estos efectos climáticos adversos sobre la producción,
con lo cual se logra un incremento productivo y manejo eficiente de los
recursos significando en una ganancia para el medio ambiente y para
el productor.
Palabras clave: Cambio climático | ganadería | mitigación | efecto
invernadero | óxido nitroso | metano |
1
CAMBIO CLIMÁTICO: ¿CÓMO AFECTA LA PRODUCCIÓN GANADERA?
Abstract
Climate change is a distinct process; it’s knew how the cattle
production stimulates one of the factors that produced it: the
greenhouse effect, however it’s important to know the opposite effect:
how climate change affects livestock.
This can take from several points of view: nutritional (referring to the
loss of dietary energy (from 7,1 to 9,5% of energy consumed), which
means for the cattle consume more lignified pasture, how result of
increased temperature and precipitation, at the cost of producing meat
or milk), health (the effect of climate change affects insect pests
populations, moving them through the thermal levels), social (with the
change in the environment, are changing of the comfort areas of the
plants, shifting cultivation areas to improve production, as well as the
increased incidence of frost, drought and floods) and environmental
(agriculture and livestock produce greenhouse gases (methane and
nitrous oxide) but also are among the few economic sectors that have
the potential to reduce emissions of these gases and remove CO2 from
the atmosphere through mitigation practices.)
Silvopastoral systems, efficient use of fertilizers, implementation of
legumes in the pasture, renewal grassland or rotational grazing, are
many practices that can be taken to counteract these adverse climatic
effects on production, achieving an increase in production and
management meaning resources efficiently in a win for the
environment and for the producer
El cambio climático, al igual que uno de sus factores causantes: el
efecto invernadero, son unos fenómenos mundiales que hasta hace
relativamente poco se conocen y se aceptan; a partir de entonces se
han iniciado sus respectivos estudios y se ha comprobado que este
efecto mundial es muy amplio, tiene muchas causas y afecta a todos
los ecosistemas; Colombia se encuentra dentro de este fenómeno,
siendo más específico a las producciones pecuarias, como es el caso de
los sistemas de producción ganadera.
En ella, existen dos implicaciones importantes a tener en cuenta: una
es la pérdida de energía dietaria (Primavesi y col., 2004) de los
animales que se ve representada en los gases (de efecto invernadero)
que expulsa el sistema digestivo de un rumiante al digerir los
componentes que se encuentran en su dieta. La segunda se refiere al
cambio que está sucediendo con los tejidos en los pastos debido al
calentamiento global: un tejido menos digerible representa una menor
ganancia de peso y una menor producción lechera. Menos energía
metabolizada y menos tejidos digeribles en los forrajes representan
2
menores producciones: y menores producciones representa menores
ganancias monetarias por animal para el productor.
En aspecto sanitario, la dinámica de plagas (Pachauri y col., 2007) a
través de los pisos térmicos y una mayor rapidez en sus ciclos vitales
debido al calor, pone en riesgo no solamente al ganado vacuno, sino
también a las personas que habitan a mayores alturas y que no
cuentan con la adaptación ni métodos necesarios para controlar estas
nuevas “poblaciones”, generando nuevos inconvenientes que afectan a
todos los eslabones del sistema productivo.
Como implicaciones ambientales, de las más importantes, y razón
directa e indirecta de todas las demás, se encuentra el calentamiento
global (Pachauri y col., 2007), ya que la especie bovina está implicada
en el mismo, colaborando con la emisión de gases de efecto
invernadero. Si se logra reducir la producción de estos gases (al menos
a nivel nacional) se ayudará en la disminución del calentamiento
general del mundo, aunque sea poco.
Y como factor social, de las consecuencias estudiadas del cambio
climático se encuentra el hambre y la falta de seguridad alimentaria,
(Parry y col., 2007) la cual se ve afectada por todos los procesos de
este fenómeno y envuelve tanto animales como a la población
humana, en donde si alguno de los dos sufre, afectará directamente el
otro.
Es muy importante tener en cuenta que todos los factores que puedan
encontrarse en los componentes de una producción se encuentran
estrechamente relacionados dando a lugar una delicada interacción
entre sí, donde si un solo factor falla (o cambia) infringirá en los demás
problemas por lo cual las características e implicaciones productivas,
sanitarias, ambientales y sociales se encuentran finalmente ligadas: si
se genera un agente que afecte a una va a ocasionar problemas en
todas las demás.
El cambio climático es un proceso global inequívoco (Pachauri y col.,
2007) de amplio estudio desde hace muchos años. Igual que esto se
puede mencionar la colaboración que tiene las explotaciones de
rumiantes en el calentamiento global, y con mayor intensidad en
países cuyas economías más importantes se centran en la ganadería
agropecuaria: este es el caso de Colombia; según el último estudio del
IDEAM, nuestro país está produciendo aproximadamente el 0.36% de
emisiones totales mundiales (Nieves y col., 2008) entre las cuales la
agricultura y la ganadería representan el 36% nacional; en realidad
estos valores son pequeños, en comparación con los de otros países,
pero nos están indicando que no nos encontramos exentos de estas
emisiones y por consiguiente es nuestro deber encontrar soluciones
3
para comenzar a reducir estas tasas (y más aún cuando el país firmó la
Convención de Kyoto en el 2000).
Aún así es importante mencionar que estas prácticas antes que ser
muy útiles y eficaces deben convencer al productor, ya que en este
momento una persona que posea ganado (carne, leche o doble
propósito) con el fin de sostenerse y darle de comer a su familia no va
a importarle nada si sus animales están produciendo gas metano, o si
sus potreros están produciendo óxido nitroso, los cuales afectan el
medio ambiente; él lo que quiere es producir dinero; por ello también
se deben tener en cuenta la creación de políticas (Berra, 2007) e
investigación, que incentiven la puesta en práctica de métodos de
mitigación, de tal forma, esta misma persona se interesará en
alimentar mejor a sus animales, en cuidar el suelo con coberturas, en
usar leguminosas o en sembrar más árboles en su finca (Mahecha,
2002) (de esto se hablará más adelante); implementar prácticas que
eviten el calentamiento y que a su vez impidan que este afecte a sus
animales, si con eso el estado lo premia dándole mayores beneficios en
la venta de su producto, en la adquisición de materias primas, en
conocimiento o tecnología para su finca; todo debe hacerse de forma
integral para que lo estudiado en los centros de investigación y
universidades sea puesto en práctica por los productores dueños de
población vacuna del país.
Otra forma de incluir al productor en todo este tema es enseñándole
que el cambio climático afecta la alimentación de sus animales y
viceversa; los rumiantes están produciendo metano en su sistema
digestivo, ocasionado por una pérdida de energía en el proceso por una
ineficiencia de lo que el animal consume a lo que transforma (Primavesi
y col., 2004); de lo que este come se está perdiendo aproximadamente
de 7,1% a 9,5% de energía (Carulla, 2009), dependiendo de la calidad
del forraje con que se cuente; lo cual nos lleva al segundo problema: y
es que el cambio climático está calentando la atmósfera; esto a su vez
genera que los pastos tengan que defenderse ante tal efecto
incrementando sus concentraciones de tejidos de protección (lignina)
(Cárdenas 2009); estos, al ser consumidos por los animales, van a
generar una menor eficiencia digestiva, una menor absorción de
nutrientes, una menor producción y una mayor producción de metano.
Por último cabe mencionar el uso indiscriminado de fertilizantes
nitrogenados sobre los suelos a favor de una mayor producción
forrajera por hectárea, sin embargo, esto no solamente representa un
incremento en los costos que el productor debe asumir sino que este
nitrógeno excedente del suelo es transformado, más no asimilado, por
las plantas, lo cual generará que se lixivie en forma de nitratos hacia
fuentes de agua, o se evapore a la atmósfera en forma de oxido
nitroso (N2O), siendo este otro gas de efecto invernadero con un
potencial de calentamiento atmosférico mayor al del metano (198
veces más) (Solomon y col., 2007).
4
Fijándose en lo mencionado, el productor puede comprobar la pérdida
de dinero que se está generando además de lo está sufriendo el medio
ambiente. Con eso entendido se puede comenzar a mencionar el
suministro de forrajes de mejor calidad, cuidando su estado de
maduración para su consumo, manejando forrajes adaptados y (si es
posible) mejorados, implementando el uso de leguminosas y de
pastoreos inteligentes, usando cultivos hidropónicos y árboles en los
potreros, cuidando los suelos, manejando renovación de praderas para
que se promueva un mejor crecimiento de biomasa sin perder la
calidad con una fertilización controlada, usando mecanismos en los
mismos que promuevan una mayor asimilación de los nutrientes por
parte de las plantas, etc., de esta forma no solamente se está
beneficiando al medio ambiente al generar menores emisiones de gas
metano y óxido nitroso por finca, sino que, al mejorar la alimentación,
se incrementarán los valores de conversión alimenticia, de ganancia de
peso, de producción y picos lecheros y de parámetros reproductivos
(entre otras): toda una mejora para el bolsillo del productor.
El calentamiento global es un fenómeno que envuelve todos aspectos
en la producción, en donde hay unos factores que nos afectan a las
personas más que otros (es importante recalcar que sea como sea
todos los factores nos afectan), uno de ellos es que la tierra se está
calentando a la vez que se están incrementando las precipitaciones en
todo el mundo (Pachauri y col., 2007), se están viendo afectados los
ciclos y los sitios de vida de las plagas y de las enfermedades que las
mismas transmiten, en especial porque los insectos, al sentir cambios
de temperatura y de fotoperiodo, van a iniciar ciclos vitales de
maduración y reproducción, incrementando abruptamente sus
poblaciones y generando densos movimientos geográficos (Betancourt,
2009). Todo esto comprobado con pruebas veraces, tal como la
presencia de garrapatas en Duitama, de Anaplasma en la sabana de
Bogotá o el incremento de las poblaciones de mosquitos y la ascensión
de algunas de sus especies a través de los pisos térmicos.
Esto no solamente pone a los animales en riesgo sino también a las
personas que cuidan de ellos debido a que no cuentan con las defensas
naturales ante poblaciones de insectos anteriormente inexistentes en
ese medio; es importante recalcar que todas estas situaciones son una
realidad que ya se está viviendo, y que, aunque se arreglara todo y se
dejara de producir emisiones de gases de efecto invernadero a nivel
mundial, aún se sentirían sus efectos, los cuales seguirían generando
cambios en mínimo 100 años (Peña, 2009). Debido a todo esto es de
gran importancia generar espacios de educación con la población, para
demostrarles que es cuestión de todos el colaborar para generar un
cambio, y como en realidad los cambios ambientales están ocurriendo,
es más fácil que el productor escuche y ponga en práctica los
mecanismos con que cuenta el país para reducir estas emisiones.
5
Y si esto no basta, también se puede mencionar como afecta el cambio
climático en la producción de alimentos, en los sitios de cultivo y en las
plantas que se puedan cultivar. Se ha comprobado que por el
calentamiento global, la variación climática y de precipitaciones, se
están cambiando los sitios idóneos para el cultivo de algunas plantas, y
que a futuro los lugares en donde se podían cosechar ciertos productos
se moverán climáticamente a otros lados (Jarvis, 2009). Esto debe
generar una adaptación por parte de la nación para estar listos antes
tales cambios, de lo contrario significará inmediatamente una menor
producción de alimentos agrícolas y de forrajes que a su vez conllevará
en una disminución en la producción bovina; todo equivale a una
insostenibilidad alimentaria (Parry y col., 2007) nacional, volviendo
más caros los productos del mercado, y teniendo que importar más de
otros países, aumentando a su vez la dependencia económica con que
el la nación ya cuenta.
A través de los años han ido apareciendo soluciones de mitigación,
algunas de ellas están al alcance de los que quieran tomarlas; mejores
prácticas de alimentación, uso de fertilizantes de uso eficiente por las
plantas, implementación de cultivos con forrajes, uso de leguminosas
forrajeras o inclusive los inhibidores de nitrificación (ya sea biológicos o
químicos), otra opción a la cual el país está dando grandes esfuerzos
es el silvopastoreo (Mora, 2001) pues sus efectos pueden verse en la
producción; el incluir árboles en los potreros, donde los animales se
encuentran, reporta muchos beneficios para los mismos, incluyendo
una mejor ganancia de peso o una mayor producción, debido a que los
árboles producen sombra, lo cual minimiza el efecto del calor
ambiental para los animales; además, este sistema promueve una
absorción de los gases de efecto invernadero de la atmósfera,
suministrándoselo indirectamente al suelo; así, el árbol produce follaje
que sirve como sombra, o como fuente alterna de alimento, y genera
una mejor calidad del forraje cercano a él, ya que también protege a
este del calor impidiendo que desarrolle tejidos de protección en
exceso, indigeribles para las reses.
Por último, cabe mencionar que los cultivos silvopastoriles generan
otros tipos de ganancias pues funcionan como barreras rompe-vientos,
corredores biológicos o para producción de frutas (en el caso de los
frutales) y de madera: todo esto en ventaja de la producción y del
productor.
En conclusión, se puede decir que, al saber que el cambio climático es
una realidad inequívoca; es importante implementar las soluciones que
ya existen para mitigar el calentamiento global: para ello es necesario
informar a la población, para que conozca el problema y para que
implementen algunas prácticas (como en el caso del silvopastoreo),
con lo cual se puede generar mayores dividendos por ciclo de
6
producción beneficiando al medio ambiente y promoviendo un sistema
de extensión, ya que si estas funcionan en una finca, pronto otros
productores querrán informarse de ellas e implementarlas en sus
propias producciones, generando a su vez un beneficio social para la
población en cuestión.
Una mejor calidad de carne y/o leche producida significará una mejor
venta en el centro de acopio (gana el productor), allí, una mejor
calidad del producto significará una mejor venta para el consumidor
(ganan los intermediarios, en especial si el producto se dirige para
mercados especializados) y una mejor calidad del mismo para el
consumidor significará una mayor demanda, lo cual continuará el ciclo
volviendo al productor, el cual querrá seguir produciendo si se
mantienen buenos precios de venta y planes de estímulo para estos
tipos de sistemas ganaderos.
BIBLIOGRAFÍA
•
•
•
•
•
•
Berra, G. El cambio climático y su relación con la ganadería,
influencia en las emisiones de gas del efecto invernadero. Parque
de Innovación Tecnológica (INTA). Castelar, Argentina. Bs. As.,
5(56):20-21.
2007.
<http://www.produccionanimal.com.ar/clima_y_ambientacion/41e
misiones_gas_invernadero.pdf >
Betancourt, A. Dinámica de plagas y enfermedades en ganadería
asociados al cambio climático. Actas del Seminario internacional
sobre cambio climático y los sistemas ganaderos, Universidad
Nacional de Colombia, Bogotá, 24-25 Marzo de 2009.
Cárdenas, E. Implicaciones ambientales de la producción bovina.
Carta Universitaria, Domingo 3 de Febrero de 2008. Universidad
Nacional. Bogotá, Colombia. p. 8-9
Carulla, J. Manipulación de la fermentación ruminal para reducir la
producción de metano en bovinos. Actas del Seminario
internacional sobre cambio climático y los sistemas ganaderos,
Universidad Nacional de Colombia, Bogotá, 24-25 Marzo de 2009.
Jarvis, A. Efectos del cambio climático sobre la productividad y
sostenibilidad de la agricultura tropical. Actas del Seminario
internacional sobre cambio climático y los sistemas ganaderos,
Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT), Cali, 24-25
Marzo de 2009.
Mahecha, L. El silvopastoreo: una alternativa de producción que
disminuye el impacto ambiental de la ganadería bovina. Revista
Colombiana de Ciencias Pecuarias Vol. 15: 2. 2002.
<http://rccp.udea.edu.co/index.php/ojs/article/viewFile/90/89>
7
•
•
•
•
•
•
•
Mora, V. Balance de gases de efecto invernadero en pasturas en
monocultivo y en sistemas silvopastoriles de fincas lecheras
intensivas. Tesis de maestría. Centro Agronómico Tropical de
Investigación y Enseñanza (CATIE). Turrialba, Costa Rica. 2001.
<http://orton.catie.ac.cr/cgibin/wxis.exe/?IsisScript=orton.xis&me
thod=post&formato=2&cantidad=1&expresion=mfn=076368 >
Nieves, H. E., Olarte, C. Resumen técnico módulo agricultura de
inventario nacional GEI años 2000 y 2004. Instituto de Hidrología,
Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (IDEAM),
Colombia. 2008. p. 3 - 9
Pachauri, R.K., Reisinger, A., Core Writing Team. Climate Change
2007: Synthesis Report. Intergovernmental Panel on Climate
Change
(IPCC).
Génova,
Suiza.
2007.
<http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_ipcc_fou
rth_assessment_report_synthesis_report.htm >
Parry, M.L., Canziani, O.F., Palutikof J.P., otros. Climate Change
2007: Impacts, Adaptation and Vulnerability. Intergovernmental
Panel on Climate Change (IPCC). Universidad de Cambridge, Reino
Unido.
2007
<http://www.ipcc.ch/publications_and_data/publications_ipcc_fou
rth_assessment_report_wg2_report_impacts_adaptation_and_vuln
erability.htm >
Peña, A. Generación de escenarios locales de cambio climático
para priorizar estrategias de investigación en adaptación. Actas del
Seminario internacional sobre cambio climático y los sistemas
ganaderos, Universidad de la Salle, Bogotá, 24-25 Marzo de 2009.
Primavesi, O., Pedreira, M. S., otros. Manejo alimentar de bovinos
leiteros e sua relação com produção de metano ruminal. Circular
Técnica
EMPRAPA.
São
Carlos,
Brasil.
2004
<http://www.infoteca.cnptia.embrapa.br/bitstream/doc/47010/1/
Circular39.pdf >
Solomon, S. D., Qin, M., Manning, Z., Chen, M., Marquis, K. B.,
Averyt, M., otros. Climate Change 2007: The Physical Science
Basis. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC).
Universidad de Cambridge, Reino Unido. 2007. p. 212–213, 541–
542, 544. < http://www.pnud.cl/recientes/IPCC-Report.pdf >
Recibido: 23.06.2011 / Ref. prov. JUN1115_REDVET / Aceptado 15.07.2011 / Publicado: 01.08.2011
8
Introdução à morfologia e função nuclear (Introduction
to nuclear morphology and function)
Dias Correia; J. H. R. : CIISA, Departamento de Morfologia e
Função, Faculdade de Medicina Veterinária de Lisboa, Avenida
da Universidade Técnica, Pólo Universitário, Alto da Ajuda,
1300-477, Lisboa, Portugal email: [email protected] │
Dias Correia, A. A.: Professor jubilado de Faculdade de
Medicina Veterinária de Lisboa, Avenida
da Universidade
Técnica, Pólo Universitário, Alto da Ajuda , 1300-477, Lisboa,
Portugal.
Resumo
O núcleo das células dos mamíferos é um organelo compartimentado
quanto a espaço e funcionamento, contendo numerosos corpos
nucleares proteinaceos assim como domínios do genoma, não
colocados ao acaso no seu interior, ao contrário do que se pensava
inicialmente de que seria destituído de organização interior.
Estes compartimentos são desprovidos de biomembranas e possuem
um conjunto de proteínas diferentes consoante o compartimento.
O núcleo celular é um organelo altamente dinâmico havendo situações
em que se realiza independentemente da utilização de energia ao
contrario de outras.
A zona periférica do núcleo adjacente ao invólucro nuclear é a zona
onde parece ocorrer a activação e repressão dos genes dos
cromossomas.
No invólucro nuclear é considerada a membrana nuclear externa, a
membrana nuclear interna, a lamina nuclear, e os complexos poros.
As membranas nucleares e a lamina nuclear interactuam entre si
através de diversas proteínas, algumas integrais da membrana nuclear
interna, outras associadas com as laminas nucleares e com a proteínas
do nucleoplasma dentro da matriz nuclear. A matriz nuclear com
grandes quantidades de RNP (ribonucleoproteinas) interactua com
determinadas zonas do DNA dos cromossomas. São revistas algumas
interações entre estes variadíssimos tipos moleculares, inclusive com o
citoesqueleto celular.
1
Introdução à morfologia e função nuclear
Também
suborganelos
subnucleares
contribuem
para
as
movimentações intranucleares, gerando-se provavelmente gradientes
de pH intranucleares envolvidos em toda a dinâmica celular.
Palavras chave :núcleo, organelos sub-nucleares, nucleoplasma,
nucleoesqueleto,
compartimentos
nucleares,
corpos
nucleares
proteinaceos, invólucro, lamina, matriz, laminopatias
Summary
The nuclei belonging to cells from mammals have been organells
divided in different compartments as far as space and functioning have
been concerned. They contain several proteinaceous nuclear bodies as
well as genome’s domains that have not been organized randomly
inside the nuclei. This view has been in opposition to the initial trought
that the nucleus was devoid of internal structure.
The compartments in the nucleus are free from membranes and show
different array of proteins in separate compartments.
The nucleus has been a highly dynamic organell and its dynamics and
has in some circumstances been independent of energy consumptiom,
but in other circunstances energy expenditure has been implied.
The periphery of a nucleus (close to the nuclear envelope) has been
the area where it has looked like that the activation and the repression
of genes take place.
In the nucleus’ envelope one must consider the external nuclear
membrane, the internal nuclear membrane, the nuclear lamina and the
pores complex.
There has been an interaction between the nuclear membranes and the
nucleus’ lamina, the interaction being mediated by several proteins.
Some of these proteins have been the nucleus’ inner membrane
integral proteins, some others have been associated with the nuclear
lamina and the proteins of the nucleoplasm inside the nucleus’ matrix.
The nuclear matrix, holding large amounts of riboonucleoproteins
(RNP) interacts with DNA in cromossomes, In this paper the two
authors review these varied molecular types including their interaction
with the cell’s cytoskeleton.
Subnuclear organells make their contribution towards movement of
partcles inside the nucleus probably becoming responsible of the pH
gradients inside the nucleus that, in the other hand, have possibly
been involved in the whole cellular dynamics.
Keywords:
nucleus,
subnuclear
organelles,
nucleoplasm,
nucleoskeleton
nuclear
compartments,
proteinaceos
nuclear
bodies,envelope, lamina, matrix, laminopthies
2
1-Introdução à morfologia e função nuclear.
1.1-Introdução
Sumula global da arquitectura nuclear (Misteli, T. 2005).
O nucleo das células dos mamiferos é um organelo compartimentado
quanto a espaço e funcionamento, contendo numerosos corpos
nucleares proteinaceos assim como domínios do genoma, não
colocados ao acaso no seu interior.
As mudanças da arquitectura nuclear são fundamentais durante os
processos de desenvolvimento e diferenciação celular. O estudo
intenso da arquitectura nuclear levou à criação de diversos conceitos
gerais através dos quais se tem criado alguma compreensão acerca do
funcionamento nuclear.Assim Mistell ,T. (2005) desenvolve para este
efeito uma serie de conceitos que se referem seguidamente:
•
•
•
•
•
•
•
1º O conceito dos compartimentos nucleares onde há que
considerar os corpos nucleares proteinaceos e os domínios de
cromatina.
2º O conceito dos territórios ocupados pelos cromosomas.
3º O conceito da organização nuclear não ao acaso onde se
desenvolvem os genomas em três dimensões e o posicionamento
dos corpos nucleares.
4º O conceito da dinâmica nuclear.
5º O conceito de “scaffolds” nucleares.
6º O conceito da própria organização do núcleo.
7º O conceito das doenças nucleares.
Segundo Mistelil dadas as dificuldades de definir um “esqueleto”
estático para o núcleo, e, por outro lado , dado o elevado dinamismo
da arquitectura do núcleo, têm ocorrido sugestões que vão no sentido
de que o núcleo é uma entidade que se organiza a si própria.
No núcleo das células dos mamíferos sabe-se hoje que existe um
número crescente de suborganitos no seu interior, (ao contrário do que
se pensava inicialmente de que seria destituído de organização
interior) compartimentos ou corpos nucleares ou sejam domínios
especializados (Spector, D.L., 2001).
A expressão dominio no contexto cientifico pode ter diversas
conotações, independentemente da clássica utilização na classificação
biológica.
Assim por analogia e noutros contextos, conjuntos complexos de
variadíssimas moléculas biológicas no núcleo podem constituir
3
simplesmente o que se considera serem domínios nucleares, dadas as
suas características funcionais.
Já quanto aos domínios proteicos estes são considerados como uma
parte da sequência da proteína e da sua estrutura que pode
transformar-se, funcionar e existir independentemente do resto da
cadeia da proteína.
Neste caso cada domínio forma uma estrutura tridimensional compacta
que pode conter de 25 a 500 ácidos aminados de comprimento.
Diversas proteínas podem possuir diversos domínios estruturais.
Por outro lado, na organização global dos genomas, os domínios da
cromatina ( a cromatina é uma combinação de DNA, histonas e outras
proteínas que constituem os cromossomas) podem conter genes
vizinhos que podem ser “arrumados” juntos em estruturas
cromatínicas específicas que asseguram a sua expressão coordenada (
domínios cromatinicos).
Cada dominio cromaíinico pode incluir dezenas de genes
com funções similares.
por vezes
Os domínios cromatinicos são estruturalmente distintos e representam
unidades reguladoras para a expressão dos genes e comportamentos
dos cromossomas.
Os domínios cromatinicos são muitas vezes definidos através de
conjuntos distintos de histonas modificadas após a sua tradução.
O estabelecimento de distintos domínios é muitas vezes realizado
através destas modificações proteicas das histonas, após a sua
tradução
A organização do núcleo das células eucariotas dos animais superiores
constitui um elemento chave para o funcionamento do genoma.
Este núcleo encontra-se funcionalmente compartimentado como
referimos em suborganitos contendo cada um deles numerosos corpos
nucleares proteinaceos, assim como domínios , não posicionados de
qualquer maneira mas sim numa determinada organização espacial e
temporal.
Mudanças na arquitectura nuclear decorrem durante os processos de
desenvolvimento e diferenciação celular , sendo conhecido que
deficiências nesta arquitectura nuclear podem ser a causa de diversas
doenças já conhecidas nos seres humanos e ratos ( Mus musculus).
Dentro das doenças nucleares identificadas em seres humanos e em
ratinhos experimentais, que são já numerosas, as laminopatias
4
causadas por mutações nas proteínas lâminas A e C codificadas pelo
gene LMNA originam distrofias musculares, lipodistrofias, neuropatias e
outras doenças, em consequência de defeitos mecânicos originados na
lâmina nuclear, ou de mutações.
Um compartimento nuclear é pois uma região morfologicamente e
funcionalmente distinta, dentro do núcleo.
Estes compartimentos são desprovidos de biomembranas e possuem
um conjunto de proteínas diferentes consoante o compartimento.
Assim, como veremos adiante, o nucléolo encerra actividades de
transcrição e processamento dos rRNA, os compartimentos com
factores de “splicing” encerram componentes spliceossomais, os corpos
de Cajal são locais de montagem de snRNP (pequenas
ribonucleoproteinas) e os corpos PML tem funções um tanto
desconhecidas.
Um corpo nuclear é pois um local com actividades particulares.
Estes compartimentos nucleares desprovidos de biomembranas
parecem resultar mais de interacções transitórias e não específicas
entre as proteínas neles residentes,mais do que da presença de um
“scaffold” estável.
O conceito da existência de “scaffolds” nucleares não tem tido suporte
experimental, embora se possa admitir que as proteínas lâmínas
(lamins) A, B e C do tipo filamentos intermediários, que são bem
conhecidos, possam formar uma rede, a lâmina nuclear, revestindo
internamente o invólucro nuclear excepto ao nível dos poros.
Nas células dos animais o respectivo núcleo é o habitat natural do
genoma onde cada cromossoma parece ocupar um determinado
espaço (território) o que parece apontar para o seu desenvolvimento na
regulação do funcionamento dos genes e na estabilidade do genoma, quer no
estado hÍgido, quer em situações anormais (Meaburn, K.J. e Mistel, 2007).
Nas células eucariotas o núcleo desempenha uma série de processos separados
no tempo e no espaço de todos os outros componentes e compartimentos
celulares (Rzepeck, 2002).
Nesses processos ocorridos no núcleo incluem-se a replicação, a transcrição, o
processamento do RNA e a montagem das subunidades ribossomais, enquanto
a maioria das biossínteses proteicas decorre no citoplasma celular, implicando o
transporte posterior de muitas proteínas para o núcleo da célula.
Os domínios da cromatina são morfologicamente definidos em regiões
genómicas menos condensadas (eucromatina) ou altamente condensadas
5
(heterocromatina), as primeiras activas para a transcrição e as segundas ricas
em regiões inactivas e silenciadas, o que parece ser uma perspectiva um tanto
superficial.
Ambas estas cromatinas ( eu ou hetero) têm modificações nas sua histonas que
ocorrem após a tradução destas, como veremos adiante, as eucromatinas ricas
em histonas H3 e H4 hiperacetiladas e as heterocromatinas com hipoacetilação
e trimetilação da histona H3 na lisina 9.
Os cromossomas existem ocupando especialmente determinados territórios nos
núcleos.
A estrutura interna dos cromossomas é ainda um tanto ambígua, admitindo-se
em princípio que os genes activos transcriptionalmente se situam à superfície do
cromossoma havendo como que canais entre os diversos territórios de cada
cromossoma em ordem a facultar a circulação de factores reguladores.
Mesmo a cromatina em interfase é dinâmica, com porções dessa cromatina
cromossomal
desenrolando-se
ou
enrolando-se
(eucromatina
↔
heterocromatina) em ordem a emitir para a sua superfície ansas dessa
estruturas aptas a serem transcritas ou silenciadas.
Durante a interfase a maioria da heterocromatina da maior parte dos
cromossomas situa-se na periferia do núcleo com uma pequena parte à volta do
nucleólo ou difundindo-se no nucleoplasma e provavelmente ligada ao invólucro
nuclear, enquanto a eucromatina se distribui mais para o interior do núcleo
através de múltiplas ansas.
Durante a mitose as clássicas bandas claras e escuras dos cromossomas
alternam, com a cromatina das bandas escuras (heterocromatina) a replicar-se
tardiamente na fase S e com as bandas claras (eucromatina) a replicar-se no
início da fase S.
No núcleo nos espaços que se situam entre a cromatina encontram-se
complexos proteicos e ribonucleoproteícos (snRNP) envolvidos no metabolismo
do RNA e noutros metabolismos.
A acumulação de diversos factores nucleares nestes compartimentos produz
uma elevada concentração desses factores nesses locais favorecendo certo tipo
de reacções (Lamond & Sleeman, 2003).
De tudo isto ressalta, repete-se, que a organização nuclear não é ao acaso, e os
cromossomas ricos em genes parecem posicionar-se sobretudo no centro do
núcleo, enquanto os pobres em genes se situariam na periferia deste núcleo.
A posição relativa de uns cromossomas em relação aos outros parece ser
específica de cada tecido (Boyle et, al.; Parada et, al.;Cremer et, al., citados em
Misteli, T. 2005), mas os mecanismos que estão na base deste comportamento
são desconhecidos.
Os loci dos genes dos diversos cromossomas também não ocupam uma
distribuição ao acaso, mas ignora-se quais as razões destes comportamentos.
6
O núcleo celular é pois um organelo altamente dinâmico e este dinamismo é
complexo havendo situações em que se realiza independentemente da utilização
da energia ao contrário de outras.
As proteínas e os seus complexos exibem “in vivo” movimentos dinâmicos, tal
como os corpos nucleares, embora o nucléolo seja, quanto à sua posição,
relativamente estável, pelo menos durante curtos períodos de tempo, mas a
maioria dos outros componentes nucleares são dinâmicos no seu
posicionamento, sendo sensíveis às taxas de ATP, para este efeito.
As proteínas podem circular rapidamente no espaço nuclear permutando
componentes entre os diversos compartimentos tais como com a cromatina, os
cromossomas e os corpos nucleares, bem como com o citoplasma celular e nos
dois sentidos (de saída e de entrada de moléculas) através de sinais residentes
nessas variadíssimas moléculas e de transportadores e receptores adequados
(Carmo-Fonseca, M. 2000).
Também os loci dos genes têm movimentações dinâmicas.
Repete-se que nos compartimentos do núcleo há que considerar além dos
cromossomas, uma série de corpos nucleares no nucleoplasma, onde se incluem
os nucléolos, corpos de Cajal, “Gems”, “splicing speckles”, corpos PML
(promielocitic leucemia) e outros pior conhecidos (Lamond & Sleeman, 2003),
(vide Figura 1 seguinte)
É hoje conhecido, como temos referido, que os genes e os cromossomas não se
encontram posicionados ao acaso dentro do núcleo, sendo este posicionamento
finamente regulado por mecanismos por ora desconhecidos.
Esta compartimentação no núcleo das células dos animais superiores contribui
em certa medida para o distinto funcionamento do respectivo genoma (Misteli, T.,
2004) em função dos diversos graus de organização da cromatina (com graus de
condensação muito diferentes, heterocromatina e eucromatina) e dos diversos
subcompartimentos proteinaceos nucleares desprovidos de membrana, como é o
caso dos nucléolos e de uma diversidade de pequenos corpos no interior desses
núcleos. Os próprios cromossomas e a distribuição do material genético em cada
cromossoma parecem ocupar territórios próprios dentro do espaço nuclear
ocupando posições preferenciais em relação ao centro do núcleo e em relação
com os diversos outros cromossomas.
As propriedades de cada gene em cada cromossoma estarão dependentes da
sua posição relativa em relação com o invólucro nuclear e com os vários
domínios cromatínicos bem como com os diversos compartimentos proteináceos
contidos no interior do núcleo.
7
Figura 1
Principais componentes do nucleo
Poro nuclear
Domínios
manchas
speckles
Nucleolos
Espaço
intercromatina
Corpo
PML
cromatina
cromossomatica
a
Território
cromossomico
Corpo de
Cajal
heterocromatina
Eucromatina
descondensada
Heterocromatina
condensada
8
Estrutura de cromatina
A activação e a repressão dos genes dos cromossomas na periferia do núcleo
podem ser sparados ao longo do tempo.
Esta regulação ao nível da periferia do núcleo pode ser obtida através da
formação de ansas de cromatina contendo loci activos, ansas essas ancoradas
através dos compostos NPC (complexos proteicos dos poros) e ficando assim
disponíveis para interactuar com activadores de transcrição.
No desenho seguinte as regiões de cromatina reprimida enconytam-se na
heterocromatina na periferia condensada.
A periferia pode conter domínios activados e reprimidos consoante a presença
de activadores ou repressores.( Figuras 2 A e 2 B)
Figura 2a
Separação ao nível da periferia nuclear entre a activação e a repressão da cromatina
Domínio repressivo
N
P
C
Periferia nucleica
Domínio em activação
9
Figura 2b
Evolução ao nível da periferia nuclear entre a activação e a repressão
Ansas de heterocromatina reprimida
N
P
C
Docagem
das ansas aos
poros nucleares
Factores de
transcrição
activação
Ansas de eucromatina activa
A zona periférica do núcleo adjacente ao invólucro nuclear assume
particular relevo dentro deste âmbito pois é a zona onde parece
decorrer a repressão da transcrição e onde se encontram grandes
blocos de heterocromatina condensada reprimida, parecendo que
quando da sua activação esses genes seriam reposicionados mais para
o interior do núcleo.
Parece pois que a periferia nuclear seria um ambiente favorecedor da
repressão da transcrição dos genes cromossomais.
1.2 – Invólucro nuclear
Nas células eucariotas as actividades nucleoplásmicas (no interior do
núcleo) e citoplásmicas (no citosol) são separadas pelo invólucro
nuclear.
10
O invólucro nuclear é uma estrutura com uma dupla membrana, em
que a membrana ou folheto externo é contiguo com o retículo
endoplásmico rugoso citoplásmico por vezes com ribossomas.
Este folheto membranário mais externo (ONM) de membrana nuclear é
funcionalmente semelhante ás membranas do retículo endoplásmico
(ER) sendo separado do folheto membranário mais interno (INM) ou
membrana nuclear interna pelo espaço perinuclear.
Estes dois folhetos ou membranas cada um deles com uma dupla
camada lipídica são funcionalmente e estruturalmente diferentes.
Em certas zonas as duas membranas, do invólucro nuclear, fundem-se
para originar os poros nucleares (NPC) compostos por cerca de 30
proteinas diferentes ( nucleoporinas), através das quais se faz o
trânsito entre o núcleo e o citoplasma por mecanismos razoavelmente
conhecidos.
Por dentro do invólucro nuclear liga-se a lâmina nuclear periférica
composta por lamínas (lamins) A/C e B que parecem regular a
estrutura do invólucro nuclear e servirem de ancoradouro da cromatina
à periferia do núcleo durante a interfase.
No invólucro nuclear há pois que considerar a membrana nuclear
externa, a membrana nuclear interna, a lâmina nuclear fibrosa e os
complexos poros nucleares (NPC na figura anterior).
1.3 – Lâmina nuclear. Lamínas. Matriz
A lâmína nuclear é uma estrutura fibrosa ( que faz parte da matriz
nuclear) composta por cerca de cinco proteínas ( lamíns) A, B, C, D e E
relativamente análogas aos filamentos intermediários.
Recorda-se que o citoesqueleto das células eucariotas (também
envolvido no transporte de vesículas pelas células) é uma estrutura
dinâmica formada de três classes de conjuntos filamentosos montados,
os microfilamentos, os filamentos intermediários e os microtúbulos.
Os filamentos intermediários ( de 7 a 11 nm de diâmetro) contêm
conjuntos de 2 ou 3 cadeias helicoidais alfa “enroladas” entre si ( two
or three-stranded α helical coiled-coil cores) flanqueadas por diversas
sequências de cada lado.
Estudos de clonagem e sequenciação do cDNA das laminas ( Goldman,
R.D. et al.2002) confirmaram que as lamins têm um domínio com
estrutura típica como a dos filamentos intermediários inclusive
domínios α-helical coiled-coil flanqueado por domínios não helicoidais.
11
As lamins estão implicadas numa série de funções inclusive o
montagem do invólucro nuclear, a síntese do DNA, a transcrição e a
apoptose.
Os genomas de diversos mamíferos revelam três genes para as lamins
( LMNA, LMNB 1 e LMNB2) codifricando sete isoformas spliced
alternadamente. O tipo-A lamins A, A▲10, C e C2 são todos derivados
do gene LMNA. O tipo-B lamins são B1 codificados pelo LMNB1 e B2-B3
codificado pelo LMNB 2.
Além da lâmina periférica, há provas evidentes de que as lamins
também se formam e existem no interior da estrutura nucleoplásmicas
quer originando-se aqui em flocos distintos, ou como que constituindo
um véu que preenche o nucleoplasma.
Há diversas proteínas que interactuam com as lamins ( Cohen et al.
2001 in Goldman R. D. et al, 2002) e que podem ser distribuídas em
dois grupos.
O 1º grupo consiste de proteínas integrais da membrana nuclear
interna ( Vide adiante) onde se incluem diversas isoformas da proteína
2 associada com lamin ( LAP2), LAP1, emerina, MAN1, otefin, receptor
da lamin B (LBR), nurin , nesprin , RING finger-binding protein (RFBP),
A-kinase-anchoring protein 149 (AKAP 149), p18 e provavelmente
UNC-84.
O 2º grupo contem proteínas que não são componentes integrais de
membrana, mas que se encontram sobretudo na região da lãmina
nuclear como por exemplo GCL, YA (young arrest), PP1 fosfatase e o
factor de transcrição Oct 1.
Durante a interfase, as lamins nucleares são continuamente sitetizadas
e incorporadas na lamina.
O envolvimento das lamins na síntese do DNA está assinalado
parecendo que a replicação do DNA necessita de uma organização
normal das lamins, parecendo haver um papel directo das lamins na
síntese do DNA:
Há sugestões de que os locais em que regiões da cromatina parecem
ancoradas nas lamins estariam envolvidas na regulação da actividade
da transcrição, embora se ignore como.
As lamins podem interactuar com as sequências MARs e SARs do DNA
(vide adiante).
A expressão matriz nuclear não é um conceito, mas sim uma estrutura
celular observável.
12
A designação matriz nuclear corresponde a uma estrutura residual do
núcleo após este ter sido extraído por solventes variados.
Globalmente, na arquitectura do núcleo estão envolvidas estruturas
sobrepostas digamos assim, e contendo ácidos nucleicos e que são a
cromatina e a matriz nuclear.
As estruturas não cromatinicas do núcleo após estudos de microscopia
electrónica passaram a ser designados como constituindo a matriz
nuclear.
Apesar de estarem identificadas diversas proteínas da matriz nuclear,
por enquanto não conhecemos como elas interactuam entre si para
formar fibras, filamentos de 10 nm e como ocorre a montagem desta
estruturas ou seja a arquitectura interior do núcleo(nucleoesqueleto)
Estes complexos de fibras são feitos sobre “andaimes” de filamentos
ramificados de 10 nm que se ligam com a lâmina nuclear. A
ultraestrutura da matriz nuclear consiste da lâmina nuclear e de uma
rede nuclear interna de subassociações ligadas entre si por fibras
altamente estruturadas.
A matriz nuclear possui na sua estrutura e composição, em grande
parte, uma rede de ribonucleoproteínas ( RNP).
Já há cerca de 30 anos se verificou que esta estrutura RNP constituída
por RNA associado com proteínas, estava ligado a uma estrutura não
cromatinica intranuclear.
Hoje está esclarecido por T Cech e tal. que snRNP (small nucleic
ribonucleoproteins) com cerca de 150 nucleótidos de comprimento são
complexos de RNA proteínas que se combinam com pré-mRNA não
modificado e várias outras proteínas para formar um “ spliceossoma”
essencial para a remoção de intrões do pré-mRNA, uma modificação
post-transcrição critica no núcleo das células eucariotas,
As RNP e os RNA organizados com proteínas, estão ligados a uma
estrutura intranuclear não cromatínica, sabendo-se por outro lado que
as ligações periódicas e especificas das fibras de cromatina à matriz
nuclear criam ou formam as ansas de cromatina ( loop domains).
O núcleo é um organito dinâmico, cujas estruturas intranucleares, tais
como a cromatina ou subassemblagem da matriz nuclear, se
movimentam lentamente enquanto as suas moléculas constituintes se
encontram num equilíbrio mais rápido com os “pools” nucleoplásmicos.
As estruturas não cromatinicas do núcleo foram primeiramente
observadas em secções fixadas dos tecidos e nesta forma, estas
estruturas eram ambas estáticas e paradas.
13
A lâmína nuclear reveste o lado nucleoplásmico do folheto
membranário interno, e essa lâmina tem uma composição química que
varia consoante o tipo celular e o seu estádio de diferenciação sendo as
lâmínas o seu principal componente proteico.
Por outro lado, como temos vindo a referir, além deste esqueleto
periférico as proteínas lâmínas podem formar outras estruturas mais
para o interior do núcleo.
Associadas com as proteínas lamínas da lâmina nuclear encontram-se
outras proteínas, a maioria das quais são proteínas integrais do folheto
interno membranário (INM) onde existem, nos mamíferos, mais de 78
destas proteínas integrais (Margalit et, al. 2005).
Estas proteínas membranárias integrais do invólucro nuclear
interactuam com as proteínas Lamínas e regulam assim uma enorme
variedade de interacções entre as membranas nucleares, a lamina
nuclear, a cromatina e o DNA conforme se esquematiza em figura
adiante.
A lâmina nuclear é pois uma rede fibrosa anastomozada, ligando a
superfície do nucleoplasma com a membrana nuclear interna, servindo
para ligação da cromatina, ancoragem de filamentos intermediários
citoplásmicos ao núcleo e estabilização da membrana nuclear
(Georgatos, S.P. et, al., 1988).
Resumindo, a membrana interna do invólucro nuclear liga-se portanto
do lado do nucleoplasma a uma outra camada de finos filamentos que
se distribuem à volta do núcleo excepto nos poros, constituindo a
lâmina nuclear, servindo esses finos filamentos como estabilizantes,
havendo sugestões acerca da sua semelhança com os filamentos
delgados do citoesqueleto citoplásmico das células.
Nas células dos mamíferos a lâmina é composta por mais 5 isotipos de
lamínas (3 tipos da A e 2 tipos da B)
As lâminas do tipo A e do tipo B são pois proteínas helicoidais
filamentosas da lâmina nuclear e do nucleoplasma.
As lâminas do tipo A encontram-se no interior do nucleoplasma e as
laminas do tipo B estão próximas da membrana nuclear interna
podendo ligar-se a proteínas integrais que se encontram embutidas
nesta membrana nuclear interna.
As lâminas estão implicadas na organização e funcionamento do
núcleo. Antes e depois da mitose organizam-se e desorganizam-se
através de fosfatações que convertem o invólucro em vesículas
14
enquanto a
membrana.
desfosfatação
reverte
este
efeito
reconstruindo
a
Defeitos associados com os genes codificadores das lâminas estão
implicados numa série de patologias associadas, como é o caso das
laminopatias (Mounkes e Stewart, 2004 citados em Jackson, D, 2005).
As lamínas estão reconhecidas como tendo um papel directo na síntese
do DNA, não se conhecendo o seu funcionamento específico durante a
transcrição (Goldman, R. D. et, al., 2002) mas qualquer um destes
processos resulta das interacções das lâmínas e outras proteínas
associadas com a cromatina, havendo provas de que sequências MARs
do DNA (matrix – attachement regions) e SARs (scaffold – attachment
regions) interactuarem com as lâmínas (Goldman, R.D el at..2002).
O “Scaffold” nuclear ou matriz nuclear como já referimos
são
estruturas proteinaceas que ficam após a extracção da membrana
nuclear e das histonas e nele parece residir sobretudo uma proteína de
170.000 MW identificada como topoisomerase II, o que é no entanto
contestado (Tsutsui, K. et, al. 1993).
Nos cromossomas em metáfase também se refere um “Scaffold” do
cromossoma como sendo uma estrutura contìnua revelada em
cromossomas isolados na metáfase e após extracção severa.
Também se refere que as topoisomerases se encontrariam nas ansas
(“loop”) do DNA com uma frequência de três cópias de Top.II por cada
70 Kb de DNA. No DNA existiriam sequências dispersas que
interactuariam especificamente com o “scaffold” nuclear.
A associação do DNA nuclear com a matriz nuclear (scaffold) é pois
realizada através de segmentos definidos do DNA, segmentos esses
denominados MAR ( região de associação com a matriz ) ou SAR
(região de interacção com o scaffold) (Tsutsui,K. et, al. 1993).
Estas regiões de ligação da matriz nuclear como DNA (MAR) seriam as
responsáveis pela organização da cromatina em domínios em ansas
(loop).
Os MARs são habitualmente encontrados em regiões não transcritas
ricas em A-T (>70%) e têm cerca de 300-1000 bp de comprimento.
Segmentos de DNA, MAR ou SAR têm sido identificados em diversas
regiões dos genes. A coexistência ou justaposição de MAR/SAR com
promotores/”enhancers” da transcrição e com origens de replicação
está assinalada (Cockeril e Gamand; Gasser e Laemeli; Amati e
Gasser;;DijKwell e Hamlim, citados em Tsutsui, et,al. 1993).
Alguns pontos de cisão dos cromossomas também coincidem com a
existência de MAR (Sperry et, al. citados em Tsutsui et, al. 1993).
15
Parece pois que o MAR está envolvido na organização em ansas do
DNA nuclear, uma consequência directa da sua ligação com a matriz
nuclear.
Noutras proteínas referidas como envolvidas na ancoragem do DNA
nuclear ao “scaffold” através dos segmentos MAR estão assinaladas por
exemplo a proteína SP120, e a proteína ARBP e ainda a DNA
topoisomerase II. Em relação à topoisomerase II há no entanto
opiniões contraditórias sobre a sua preponderância.
Quadro resumo das características das regiões
MARs de
interacção com a matriz nuclear ( Adaptado de Microsoft power
point- Lecture 10- 2004).
1. São sequências dispersas no DNA do genoma, que interactuam
especificamente com o “ scaffold” nuclear.
2. As matrizes de uma espécie são capazes de inter actuar com
MARs de outras espécies
3. A homologia entre os MARs não é suficiente para permitir a
hibridação cruzada.
4. Estão envolvidas na organização da cromatina em domínios em
ansas.
5. Estão envolvidas na replicação do DNA e na expressão dos seus
genes
6. O “scaffold” encontra-se por vezes apenas nos cromossomas em
metáfase.
7. Os segmentos MAR cingem-se muitas vazes a locais específicos
do DNA ricos em A-T (+ 70%) mas esta riqueza em A-T apenas,
não é suficiente para a interação com a matriz.
8. Os MARs são mais frequentes em regiões do DNA não
transcritas.
9. Os MARs tem habitualmente um comprimento de 300-1000bp.
1.4 – Interacções membrana nuclear interna – Lâmina nuclear
– nucleoplasma.
A Lâmina nuclear e o folheto interno membranário (INM) do invólucro
nuclear constituem como que um esqueleto de filamentos proteicos à
volta da periferia do núcleo.
Na constituição deste esqueleto encontram-se sobretudo proteínas
filamentosas intermediárias do tipo V ou sejam laminas A/C e B que
formam uma rede complexa no interior da INM (Foisner, R., 2001).
As lâminas do tipo B são essenciais para o desenvolvimento e são
expressas ubiquamente, enquanto as do tipo A não são essenciais e
16
exprimem-se apenas em células diferenciadas sendo necessárias para
manter a integridade de músculos e tecido adiposo.
As lamíns são estruturas “coiled-coil) com uma pequena cabeça Nterminal seguida por um domínio em bastão (rod-coiled coil) e uma
cauda globular C-terminal .
Através destas regiões “coiled coil” das laminas elas podem formar
dímeros paralelos e depois a partir destes dímeros originarem
tetradas (anti-paralelas) e polímeros anti-paralelos (cabeças com
caudas). (Figura 3)
O aspecto estrutural mais notório das lamins A, B e C consiste numa
região α-helicoidal de heptadas repetidas de ácidos aminados.
A lamin A é gerada a partir da prelamin A, em quatro etapas pos
tradução: farnesilação, libertação endoproteolitica dos últimos três
ácidos aminados da proteína, metilação da farnesil-vcisteína Cterminal e finalmente libertação endoproteolítica dos últimos quinze
ácidos aminados da proteína (incluindo o Ester metilfarnesilcisteína.
Este esquema de processamento é crucial para a adesão da lamin A
ao invólucro nuclear ( Coffinier, e tal. 2010)
No Gallus gallus a lamin A apresenta 653 acidos aminados de
comprimento contendo oito regiões em toda a sua extensão,
ocupando as seguintes posições cada uma delas e com o respectivo
comprimento em ácidos aminados
Região
1
2
3
4
5
6
7
8
Posição
2-32
33-382
33-69
70-79
80-217
218-241
242-382
383-657
Comprimento
Características
31 acid. aminad. Cabeça molecu.
350
“
Rod
37
“
Coil 1 A
10
“
Linker 1
138
“
Coil 1 B
24
“
Linker 2
141
“
Coil 2
275
“
Cauda
A lamina nuclear é dinâmica e pode despolimerizar-se como sucede
durante a mitose, para depois se polimerizar novamente quando
reentrar na interfase celular, o que parece ser devido a fosfatações e
desfosfatações nos resíduos que flaqueiam os domínios “coiled-coil”
das laminas (Ref. Wilson et, al. 2001 in NPD nuclear compartments).
O reassemble nuclear inicia-se quando as membranas nucleares se estruturam
sobre a cromatina.
17
Figura 3
Formação de polimeros de Lâminas
“Cabeça”
“Cauda”
COOH
monómero
H2N
COOH
monómero
H2N
COOH
dímero
COOH
H2N
H2N
COOH
dímero
COOH
COOH
COOH
NH2
H2N
tetrâmero
NH2
H2N
COOH
(cadeias anti-paralelas)
COOH
Polimeros
Durante as primeiras fases da mitose o invólucro nuclear é
despolimerizado quando o factor de promoção da maturação (MPF)
entra no núcleo e inicia a fosfatação dos complexos poros nucleares
(NPC) e das proteínas da lâmina nuclear, seguida pela quebra dos
NPC e da lâmina.
18
O reassemble nuclear inicia-se quando as membranas nucleares se
estruturam sobre a cromatina.
Nas funções atribuídas à lamina nuclear incluem-se a manutenção da
forma do núcleo, a organização dos poros nucleares, a regulação da
transcrição, a ancoragem da heterocromatina na interfase, e ainda a
replicação do DNA.
Está também assinalada a presença de laminas (lamins) no interior
do nucleoplasma parecendo que os poros por ela constituídos a este
nível estariam implicados na replicação do DNA.
Como já referimos, recentemente foram identificadas uma série de
doenças (laminopatias) devidas a nutações nos genes quer das
proteínas lâminas quer das proteínas que se associam a estas.
Durante anos lâminas do tipo A e moléculas com elas associadas
foram identificadas como envolvidas numa gama de desordens
genéticas (Broers, J.L.V. et, al., 2004).
Proteinas do folheto membranário interno (INM) do invólucro nuclear
(adaptado de NPD nuclear componente: nuclear lamina)
- Lamins
- LAP1 (lamina-associated protein 1) tem três isoformas α, β e ¥
- LAP2 – tem seis isoformas
- Emerina
- MAN1
- LBR (lamina β receptor)
- Otefin
- RFBP (ring finger binding protein)
- Nurim
Algumas características destas proteÍnas integrais da INM
- RFBP – têm 9 regiões transmembranárias (TMR)
- LBR – tem 8
‘’
‘’
‘’
- Nurim – tem 5 ‘’
‘’
‘’
- MAN1 – tem 2 ‘’
‘’
‘’
- A Emerina, todas as LAP1 isoformas e 4 das 6 LAP2 isoformas (β, §, α
e ¥) têm só uma região TMR
- As LAP2 α não têm TMR
- Todas as isoformas LAP1 e LAP2 α intereactuam preferencialmente
com “lamins” do tipo A, enquanto as LBR e LAP2 β interactuam com
“lamins” de tipo B e a Emerina interactua com ambos os tipos de
“lamins”.
19
As laminopatias recaiem em três classes, a das doenças que afectam
os músculos estriados, as doenças que afectam os tecidos adiposos e
as que envolvem as neuropatias periféricas.
Estas doenças estão relacionadas com muito raros sÌndromas de
envelhecimento precoce (Ref. 52 in Broers, et,. 2004).
Referem-se nos dois quadros seguintes algumas proteínas que se
encontram no folheto membranário interno (INM) do invólucro
nuclear bem como algumas das suas características e nas duas
figuras seguintes esquemas das proteínas da membrana interna do
núcleo e das suas interacções com a lâmina nuclear e outros
componentes nucleoplásmicos.
Distribuição de algumas proteínas da membrana nuclear
interna e outras proteínas com que interactuam da lâmina
nuclear e do nucleoplasma.( Adaptado de Expert Reviews in
Molecular Medicine. 2002
Proteínas integrais da
Membrana nuclear interna
Poteinas da lamina nuclear
- Nurina
- RFBP
- Emerina (com domínios LEM)
- MAN 1 (com domínios LEM)
- LAP-2
- (β, γ, δ, ε) (com domínios LEM)
- LAP 1
- LBR
- Lamin B
- Lamin A
- Rush
- RNA polimerase
- Complexo 5remodelador da cromatina
Proteínas do nucleoplasma - Complexo de “splicing”
- BAF
-pRb
-GCL
- DP
- E2F
- HA95
- HP1
20
Algumas interações entre algumas destas proteínas
- Nurim---------------Lamins
- RFBP—Rush-----RNA polimerase
Complexo remodelador da cromatina
Complexo de “splicing”
Lamins
Cromatina
- Emerina—BAF—Cromatina
---Lamins
- MAN1—BAF—Cromatina
--Lamins
- LAP-2—Lamins
(β,γ, δ,ε) --HA95
---BAF
--GCL—DP—E2F—pRb--Cromatina
Interacções( +) entre diversas proteínas e componentes da membrana
interna nuclear com a lâmina nuclear e outros componentes do
nucleoplasma ( adaptado de Expert Reviews in molecular medicine, 2002 e de
Froisner, R, 2001)
Membrana (INM)
Nurina
Nucleoplasma
→►Lamin A+ Lamin B
RFBBP
→►Rush+Cromatina+RNA polimerase+ Complexo
splicing+
Complexo remodelador da cromatina
Emerin
→►LEM domínio+BAF+BAF+BAF+LaminsA+B+Cromatina
MAN1
→►Lem+ BAF+Cromatina +Lamins A+B
LAP2 (β,γ,δ,ε)
→►LEM+ BAF+ GCL+ DP+ E2F+ Cromatina+Lamins
A+B
LAP-1
→► Lamins A+ B
LBR
→►BAF+ HA95+ Cromatina+ Lamins A+B
Cromatina+LAP-2α+ pRb+ BAF+Todos os outros
Componentes antes assinalados
Lamins A+B +pRb+ todos os outros componentes
assinalados
21
Figura 4
Proteínas da membrana interna do núcleo e suas interacções com a lâmina
nuclear e outros componentes nucleoplasmicos (esquema sugerido)
Adaptado de Goldman, et al, 2002
Legenda
Lâmina nuclear e componentes nucleoplásmicos.
ONM – Membrana nuclear externa
INM – Idem Interna.
As interacções exactas e organização da INM, lâmina nuclear e cromatina são
desconhecidas sendo portanto este um esquema hipotético. 12 proteínas da INM
estão caracterizadas nos mamíferos (a nurina, lamin B receptor (LBR), ring – finger –
binding protein (RFBP); double- spanning membrane protein MAN1 e single-spanning
membrane proteins Emerin, LAP 2 e isoformas ( β,α,¥,--) e LAP-1 isoformas (A,B.C).
Ocorrem interacηυes entre as proteνnas da INM e as lamins tipo A (em azul) e lamins
tipo B (em laranja) que sγo proteνnas filamentosas helicoidais da lamina nuclear e do
nucleoplasma.
Lamins intranucleares ligam-se ΰ isoforma solϊvel LAP-2, LAP-2A.
Reguladores da transcriηγo intercruzam-se com proteνnas da INM e com a cromatina,
incluindo nelas a proteνna retinoblastoma (pBR); GCL; factor de transcriηγo EZF; e
RNApolimerase, complexo RNA splicing e DP protein.
As proteνnas que se ligam a heterocromatina incluem as HPI, BAF e HA95
--------------------------------------
22
Figura 5
Membrana
NPC
Membrana
MAN 1
Lamina B
LBR
LAP2 : βγ
Emerina
Lamina β
Lamina A
HP1 : α β γ
BAF
DNA
LAP2 α
Topo II
Cromatina
Interacções esquemativas entre componentes do involucro nuclear, “lamini” e cromatina
1.5 –Outras proteínas interactuantes
cromatina e citoesqueleto celular
inclusive
com
a
Nas vias metabólicas operadas na maioria das reacções anabólicas e
catabólicas pelos seres vivos são bem conhecidas as diversas etapas
intervenientes, os metabolitos envolvidos, os respectivos gastos
energéticos, inter-relações estabelecidas e as consequências
funcionais respectivas.
No que se refere aos circuitos fisiológicos desenvolvidos no interior
dos núcleos ao longo de todo o complexo processo da sua vida
23
biológica, ainda se ignora muito acerca da sua modelação e
regulação. Já se conhecem bastantes moléculas intervenientes, bem
como alguns detalhes da sua morfofisiologia, mas ainda se não
consegue reproduzir na totalidade todo o decurso operado entre uma
determinada causa efectora e o seu consequente efeito.
São alguns vislumbres deste complexo campo da biologia que
procuramos desenvolver seguidamente.
Quadro de interacções entre algumas proteínas
LAP1
LAP2α
LBR
→► Lamins
→ ►pRb
→►pRB
BAF
Cromatina
→►HP1
HA95- Cromatina
Lamins
Na regulação da cromatina e da transcrição pelas proteínas da INM
são conhecidas algumas interacções que são esquematizadas nos
quadros seguintes.
Regulação da cromatina e transcrição pelas proteínas da INM
(NPD – nuclear compartment)
-As lamins reprimem a transcrição através de interações da lamin A/C com a
proteína retinoblastoma (Rb) e da LBR, a qual pode ligar-se com a HP1
(hetero-Chromatin protein 1)
-A LBR e a LAP2β podem interactuar com a proteína cromossomal HÁ 95
-Várias outras proteínas, tais como todas as isoformas da LAP2, Emerina e
MAN1 possuem uma região ou domínio LEM (de 43 àcidos aminados) na sua
porção N-terminal que pode interactuar com uma proteína BAP (DNA-binding
protein)
-As lamins podem ainda interactuar com histonas âmago através das suas
caudas C-terminais
-Também a proteína da INM, RFBP, uma ATPase P-Tipo atípica pode
interactuar directamente com a família RUSH dos factores de transcrição
SWI/SNF-like.
Varias proteínas nucleoplásmicas interactuam com as lamins e/ou proteínas
integrais da INM, tais como:
-Proteínas da replicação do DNA
-RNA polimerase II transcrição
-Complexos de splicing
-Reguladores específicos da transcrição
-Modificadores da cromatina
24
A cromatina pode interactuar com as seguintes proteínas, além de
outras
-Complexo remodelador da cromatina
-RNA polimerase
-Complexos de splicing
-Lamins tipo A - LAP1
Tipo B -LAP1
Rush
-BAF--------------Emerinas (dominis LEM)
MAN1 (domínios LEM)
-pRb
- DP---------LAP2 (β,γ,δ,ε) (domínios LEM)
-GCL
“
-LAP2α
-LBR
-HP1
-HA95
-RFBP
Vejamos seguidamente algumas características de cada uma destas
proteínas.
-Rush, é um membro do grupo de proteínas da família Smarca 3 das
máquinas remodeladoras de cromatina SWI-SNF, que interactua com
uma proteína da membrana nuclear interna e ligando-se também no
DNA do promotor proximal de pelo menos o gene uteroglobin.
-BAF (Barrier-to-autointegration factor) é uma proteina celular
altamente conservada que protége o DNA retroviral contra a
autointegração. As interacções do BAF com o DNA são não específicas
quanto a sequências do DNA. A interacção dupla do BAF com o DNA e
com a LAP 2, uma proteína associada com a lâmina nuclear, sugere
que ela tem um papel na organização do cromossoma.
25
-LAP (Liver activator protein) é um membro da família C/EBP que induz
a expressão específica de certos genes ao nível do promotor.
-LAP 1 è um polipéptide associado com a lamina dentro do núcleo,
localizada na interfase, na membrana nuclear interna, com as formas A
e B interactuando com a lâmina A e funcionando na organização da
membrana nuclear e na sua biogénese.
As proteínas do invólucro nuclear estão envolvidas na regulação da
transcrição
-A LAP2β é uma proteína integral do invólucro nuclear contem um
domínio LEM que se liga à cromatina reprimindo a actividade
transcricional desencadeada pelo heterodímero E2F5 – DP3.
-EMERIN (EMD –( Emery – Dreifuss muscular dystrophy) é uma
proteína da membrana nuclear, rica em serina que medeia a
ancoragem da membrana nuclear ao citoesqueleto citosolico podendo
uma mutação do seu gene originar uma distrofia muscular.
-MAN1 (ou LEMD3) é uma proteína integral da membrana interna
nuclear cujas mutações originan osteopoikilosis Buschke – Alendorff
Syndrome e melorheostosis. O seu domio C-terminal nucleoplásmico
nos humanos liga-se a Smad 2 e Smad 3 e antagoniza os efeitos do
factor de crescimento â (TGF-â).
-pRb ou Rb (retinoblastona protein) é uma proteína supressora de
tumores habitualmente presente como uma fosfoproteína dentro das
células sendo uma alvo para fosfatação realizada por diversas cinases.
A pRb liga-se e inibe factores de transcrição da família E2F que são
dímeros de proteínas E2F e proteínas DP.
-DP protein. As duas proteínas DP conhecidas, a TFDP 1, e 2, ligam-se
à E2F para formar heterodímeros com alta afinidade para o DNA e com
eficiente activação/repressão da transcrição.
-GCL protein (Germ-cell-less) nas células de espécies mamiferas está
co-localizado com a LAP2β no invólucro nuclear e actua como um
componente da matriz nuclear e não como uma proteína integral da
membrana.
-LBR (Lamin β receptor) – é uma proteína multifuncional da membrana
nuclear interna envolvida no assembly nuclear e na ligação à
cromatina, ligando a heterocromatina e as lamins à membrana nuclear
,e passível de mutações que desencadeiam anomalias.
-HPI –é uma
proteína que se encontra associada com a
heterocromatina podendo interactuar com outras proteínas o que a
implica na regulação dos genes, replicação do DNA e arquitectura
nuclear.
26
-RFBP (Ring-Finger binding protein) é uma proteina transmembranária
da periferia nuclear, localizada na interfase, na membrana nuclear
interna que interactua com os factores de transcrição RUSH.
A expressão da RPBP é ubíqua e correlacionada com as das proteínas
RUSH, sendo essa expressão regulada hormonalmente.
As três proteínas integrais da membrana nuclear interna LAP2â e á,
Emerina e MAN1 têm cerca de 70% de domínios LEM de 43 ácidos
aminados idênticos que parecem servir como um novo domínio para
ligação com a cromatina.
Nas proteínas que se ligam à heterocromatina incluem-se as HP1, as
BAF e as HÁ 95..
-HÁ 95 é uma proteína da cromatina e da matriz nuclear que regula a
dinâmica do invólucro nuclear (Martins, S.B.et, al., 2000), Na interfase
está firmemente associada com a cromatina e lâmina/matriz nuclear a
à cromatina na mitose, formando um complexo com o receptor da
lamins β (LBR) e com o LAP2 e Emerina, proteínas integrais da
membrana nuclear interna.
-E2F são uma família de factores de transcrição uns activadores e
outros supressores, todos eles envolvidos na regulação do ciclo celular
e na síntese do DNA nas células dos mamíferos. Os E2F ligam-se nas
sequências promotoras alvo TTTCGCGC (E2F – Wikipedia, the free
encyclopedia).
Modelo provável da interação núcleoesqueleto-citoesqueleto(
Starr e Fridolfson, 2010) e (Dahl, e tal.,2008)
Interações entre o núcleo e o citoesqueleto celular são mediadas por
pontes SUN-KASH no invólucro nuclear.As proteínas SUN (Sad1 e UNC84) e as proteínas KASH (Klarscht, ANC-1 e Syne/Nesperin homology).
Algumas combinações CASH_SUN ligam-se com microtúbulos,
centrossomas e filamentos de actina a filamentos intermediários à
superfície do núcleo.
Está descrito um modelo referido como LINC, ou seja, um ligador do
nucleoesqueleto com o citoesqueleto, constituído pelas proteínas
KASH-SUN, que admite que as proteínas SUN (Sad1 e UNC-84) na
membrana INM interactua com proteínas KASH na membrana ONM
para abarcar o invólucro nuclear. As forças geradas no citoplasma são
assim transferidas para a lamina nuclear. (Figura 6)
27
Figura 6
Inter-relações de nucleoesqueleto com o citoesqueleto
Reticulo endoplasmico
Filamentos
intermediarios
Proteínas SUN
Proteínas KASH
Citoplasma
(citoesqueleto
)
NUCLEO
(núcleo esqueleto)
NPC
eucromatina
Filamento de
actina
Lâmina
ONM
INM
cromossoma
heterocromatina
Lâmina nuclear
Invólucro nucleico
LINC
Nas vias para transmossão de forças da matriz extracelulkar para o
núcleo, num modelo proposto,as forças externas podem actuar sobre a
célula através da deformação do substrato ou por compressão por
fluidos.
Através de integrinas, proteínas transmembranarias que ligam a matriz
extracelular com o citoesqueleto das células, ou sejam as integrinas
28
ligam-se aos filamentos de actina já no citoesqueleto respondendo
desta forma a ligandos extracelulares e a sinais intracelulares.
No citoplasma celular os filamentos de actina, filamentos
intermediários e microtúbulos podem interactuar com plectin e
nesprin-3 nos ONM. Ao nível do invólucro nuclear, as nesprinas
(através dos domínios KASH) interactuam com proteinasa SUN que
atravessam o espaço perinuclear.
Na INM, as proteínas SUN podem ligar-se a lamins e outras proteínas
do invólucro nuclear, que por seu turno se podem ligar ao DNA e
cromatina, completando-se assim o circuito de transmissão entre o
núcleo e o citoesqueleto.
1.6 – Territórios cromossomais e sub organitos subnucleares
(Carmo-Fonseca, 2002)
O interior dos territórios cromossomais é percorrido por redes de
múltiplos canais altamente ramificados e interligados tornando essas
sequências genómicas profundamente inseridas nos cromossomas
acessíveis a diversíssimos reguladores , quer activadores quer
inibidores. Sucede ainda que dentro de cada cromossoma os
respectivos braços são mantidos afastados um do outro e as regiões
ricas em genes são separadas das regiões pobres em genes.
Nos mamíferos as fibras cromatínicas estão dobradas sobre si próprias
em domínios com diversos tamanhos (megabases) e ligados uns com
os outros, cada um desses domínios com megabases talvez
representando uma unidade funcional cuja replicação é coordenada e
mantida em ciclos celulares sucessivos (Meaburn e Misteli, 2007).
Os territórios cromossomais são dispostos de forma específica dentro
dos núcleos, com uns cromossomas tendendo a situar-se no interior do
núcleo e outros na periferia como já referimos; contudo a localização
de um cromossoma nas células individuais dentro de uma dada
população pode variar imenso sendo portanto mais um valor
probabilístico do que um valor absoluto.
Os arranjos cromossomais podem ainda depender do tipo de células e
tipo de tecido podendo variar esses arranjos ao longo da diferenciação
celular e desenvolvimento.
Na estrutura dos cromossomas os componentes que determinam
aspectos fundamentais do seu comportamento biológico são os
centrómeros, os telómeros e as origens da replicação (ORI) do DNA.
Os princípios básicos da estrutura e funcionamento dos centrómeros e
telómeros são relativamente bem conhecidos mas o mesmo não
sucede com as ORI. (Jackson, 2005).
29
A distribuição destas ORI ao longo do cromossoma tem sido estudada.
Estas regiões interactuam com os complexos que as reconhecem
(ORC) sendo a síntese de DNA organizada de tal forma que regiões
específicas do genoma são replicadas em tempos precisos.
Da dinâmica da cromatina sabe-se que os domínios dos genes são
muito móveis e apresentam frequentemente movimentos de >500nm
as longo de períodos de 10 segundos, enquanto os telómeros e
centrómeros são relativamente imóveis (Jackson, 2005).
Os telomeros contactam com a membrana nuclear através de um
complexo que incorpora reguladores para silenciar a informação (Sir) e
Ku.
Os rápidos movimentos da cromatina observado nas leveduras está em
oposição com a cromatina das células eucariotas que se encontra
estavelmente associada com uma estrutura nuclear fixada, o que
talvez se justifique por as leveduras não terem filamentos proteicos
nucleares como a lamina nuclear que com as lamíns regula a
arquitectura genómica nas células eucariotas.
Recorda-se novamente que dentro do nucleoplasma os diversos
cromossomas encontram-se em territórios próprios, parecendo que os
genes residem à superfície destes territórios bem compactados
(Cremer et, al., citados em Spector 2001).
Na interfase, nos núcleos das células dos mamíferos os cromossomas
não aparecem emparelhados.
É também conhecido que em alguns tipos celulares a porção da
heterocromatina (inactiva portanto) dos cromossomas, se encontra por
dentro e associada com a lâmina nuclear, havendo também porções
dessa heterocromatina localizadas em zonas mais do interior do núcleo
associadas aquelas que se encontram na região pericentromérica, com
um grupo de proteínas Polycomb (por ex. RING1, BMII e p PG2)
constituindo os corpos PcG.
Os corpos PcG nos compartimentos nucleares são locais onde se
acumulam proteínas do grupo Polycomb (PcG) e por vezes situam-se
próximo dos locais onde se encontra heterocromatina constitutiva (NPD
Nuclear Compartments: PcG bodies) embora outras vezes tenham uma
distribuição nuclear uniforme.
Estes domínios PcG variam em número (desde 2 até centenas),
tamanho e composição proteica não se sabendo bem como intervêm
no silenciamento dos genes.
Proteínas PcG e complexos destas proteínas como por ex: o PRC – 1 e
PRC 2 estão envolvidos na modificação das histonas e em mecanismos
epigenéticos como por ex: o “imprinting” e a inactivação do
30
cromossoma X nas fêmeas. Este complexo PRC 2 metila a lisina 27 da
histona H3 ( H3– K27).
Os PRC 2 e PRC1 são silenciadores da cromatina.
Os cromossomas formam portanto subestruturas distintas situadas em
posições definidas (O’Brien, T.P. et, al.,2003) durante a progressão do
ciclo celular e no núcleo em interfase.
Os genes não se encontram distribuídos ao acaso sobre os
cromossomas mas antes, como sucede com os genes transcritos em
alto grau (como é o caso dos genes “house Keeping”), formando
grandes aglomerados separados por outros domínios cromatínicos que
possuem genes pouco ou nada expressos.
Os complexos envolvidos na biogénese dos ribossomas existem
sobretudo nos nucleolos.
Os nucléolos onde ocorre a síntese de rRNA, e seu processamento e
montagem em subunidades ribossomais encontram-se em número de
1 a 5 nas células dos animais mamíferos existindo neles três regiões
bem distintas.
Nos três compartimentos que se podem considerar nos nucléolos existe
um compartimento fibrilhar central (com os genes r DNA) depois outro
compartimento onde ocorre a maturação dos transcritos pré-r RNA e
um terceiro compartimento onde ocorre a montagem das partículas
dos ribossomas (Carmo-Fonseca, 2000)
Nos nucléolos existem um conjunto de genes RNA ribossomais (rRNA)
repetidos em tandem tendo por principal função sintetizar e processar
rRNA (gerando os 5, 8S, 18S e 28S rRNA) e assemblar as subunidades
ribossomais que são depois exportadas para o citoplasma para tomar
parte na tradução do mRNA (Lamond & Sleeman, 2003).
Os nucléolos durante cada ciclo celular são dinâmicos e ora se autoorganizam ora se desorganizam até estabilizarem.
Genes ribossomais activamente transcritos são encontrados ao nível
dos nucléolos.(Figura 7)
31
Figura 7
Moléculas de rRNA identicas
RNA
RNAr
DNA
inicio da
biossíntese da
molécula de
rRNA
Fim da biossíntese do RNA para a
construção de ribossomas
Transcrição dos genes ribossomais ao nível dos nucleolos
Existem varias centenas de genes idênticos para codificar rRNA a partir das moléculas de
DNA
Nas eucariotas os genes ribossomais são localizados em tandens
localizados em diversos cromossomas e estas regiões destes
cromossomas congregam-se num espaço tri-dimensional formando
dois ou três nucléolos em cada núcleo, cada nucléolo contendo material
genético de diversos cromossomas (Misteli, T. 2004).
32
Há um compartimento perinucleolar (PNC) e ainda os SAM 68 “nuclear
body” (Huang, S. 2000, citado em Spector, DL, 2001), 1 a 10 por
núcleo que se encontram à superfície dos nucléolos e têm um papel no
metabolismo do RNA.
Outros compartimentos já referidos assinalados no espaço
nucleoplásmico entre a cromatina, são os “nuclear Speckles” (contendo
os componentes Spliceossomais), os corpos de Cajal (envolvidos na
biogénese dos sn RNP), os corpos nucleares PML (ricos em reguladores
da transcrição) e uma série de inclusões nucleares (Carmo- Fonseca,
M, 2002).
Os corpos PML são preferencialmente localizados em regiões do
genoma altamente activo transcriptionalmente.
10 a 30 corpos PML (Maul, G et, al. 2000, citados em Spector D.L.
2001) ND10 a POD ou Kr, encontram-se nos núcleos das células dos
animais mamíferos, contendo diversas proteínas que parecem intervir
na regulação da transcrição.
Além dos domínios anteriormente referidos e que se encontram na
generalidade dos núcleos das células dos mamíferos,existem outros
domínios que são específicos de um dado tipo de células ou de um
dado estádio fisiológico como por exemplo os corpos nucleares GATA1, HSF 1, etc.,
Os factores responsáveis pelo “splicing” dos pré-mRNA encontram-se
localizados em 25-50 manchas (domínios nucleares Speckles) ou
dispersos em todo o nucleoplasma (Spector, D. L, 1993 citado em
Spector 2001)
correspondendo algumas dessas manchas maiores a conjuntos de
grânulos intercromatínicos (IGC) parecendo estes intervir na
montageme/ou modificação dos factores de “splicing” do pré-mRNA.
Os “splicing speckles” são estruturas de forma irregular e de talhes
diversos da região intercromatínica, sendo estruturas dinâmicas que
contêm múltiplas cinases e fosfatases I parecendo participar na
reciclagem dos spliceossomas
Os locais de transcrição encontram-se disseminados no nucleoplasma,
inclusive na periferia das IGC, constituindo diversos milhares de focos.
Contudo diversos factores de transcrição, além de se mostrarem
difusamente distribuídos, também se podem concentrar em 1 a 3
compartimentos chamados domínios OPT (OCTI/PTF/transcription).
Estes compartimentos contêm transcritos em inicio e outros factores
implicados no respectivo processamento (Pombo et, al., 1998, citados
em Spector, 2001).
33
Estes domínios OPT surgem na fase G1 e por vezes residem próximo
do nucléolo e desaparecem durante a fase S.
Os domínios OPT são pois locais onde se concentram factores de
transcrição necessários para as RNA polimerases.
Os corpos de Cajal tendem a co-localizar-se com as histonas e com os
genes U2 snRNA.
Em diversos tipos de células também aqueles factores de splicing prém RNA se localizam em 1 a 10 corpos de Cajal que se pensa intervirem
na biogénese de sn RNP e no seu tráfego (as subunidades
spliceossomais U1, U2, U4/U6 e U5 e U7 localizam-se nesta estrutura),
admitindo-se que possam mover-se através dos corpos de Cajal para
as manchas (nuclear speckles) ou nucléolos.
Os corpos de Cajal (Lamond & Sleeman, 2003) não contêm rRNA ou
genes rRNA mas sim outros factores e por vezes encontram-se
associados com loci de genes específicos, como genes das histonas e
genes sn RNA, contendo uma pequena parte de “small nuclear” RNP
(sn RNP) que são subunidades dos spliceossomas e também “small
nucleolar” RNP (sno RNP) que modificam e cindem os pré-rRNA.
Os corpos de Cajal, corpos espiralados, ou “coiled bodies” são pois
ribonucleoproteínas em forma de bastonete curvado, envolvidos nos
spliceossomas.
Os corpos “Gems” ou seja Gemins ou gémeos dos corpos de Cajal
encontram-se no nucleoplasma próximos dos corpos de Cajal e são do
mesmo tamanho que estes e estão envolvidos nos spliceossomas.
Diversos factores implicados especificamente na cisão e poliadenilação,
no processamento dos pré-m RNA encontram-se dispersos no núcleo e
também acantonados em 1 –4 focos nos corpos de quebra (Schal, W.
et. Al. 1996, citados em Spector, 2001) que se sobrepõem ou ficam
adjacentes aos corpos de Cajal.
1.7 – Movimentações Intranucleares
A maioria das estruturas compartimentadas contidas no núcleo
possuem uma certa capacidade de movimentação, embora restrita e
um tanto ao acaso, como é o caso dos corpos PML e dos corpos de
Cajal, que revelam no entanto uma certa direcção nesses movimentos
,que necessitam de energia, para ocorrer.
Alguns destes compartimentos nucleares à medida que modificam a
sua posição relativa dentro do núcleo podem deslocar-se para locais
onde interactuam com outras populações moleculares como sucede
34
,por exemplo ,com outros domínios “manchas” (speckle domain)
quando se dirigem para um território de um cromossoma.
Há outras proteínas que se encontram em compartimentos específicos
do núcleo e que aqui residem apenas alguns segundos ou minutos,
migrando depois através do espaço intercromatínico, havendo no
entanto proteínas que se deslocam entre diferentes tipos de
compartimentos nucleares (O’Brien et, al., 2003).
A localização e as potencialidades de deslocação dos cromossomas, de
uns em relação aos outros, durante a interfase refletem-se, na
composição dos cromossomas, e nas associações com o invólucro
nuclear mediadas por proteínas.
Em cada cromossoma existem uma série de conformações estruturais
condensadas e não condensadas.
Os complexos remodeladores da cromatina condicionam territórios dos
cromossomas, e os espaços entre estes.
A expressão dos genes ao nível dos cromossomas pode estar associada
com a sua vizinhança de um poro do núcleo, ou com a sua localização
na zona periférica do núcleo, ou com corpos nucleares específicos
como
por
ex:
os
PML,
ou
ainda
com
o
estado
de
condensação/descondensação da zona cromossomal em questão, e
portanto a descondensação levando essa região fibrosa muito grossa
de cromatina a tornar-se uma zona fibrosa muito mais fina susceptível
de transcrição, inclusive com a formação de ansas de DNA que
permitem a activação dos sistemas enzimáticos transcriptionais.
Dinâmica dos compartimentos e componentes nucleares (Figura 8)
Os movimentos indicados pelas setas podem ser ao acaso, ou com
troca de proteínas, ou mudanças de forma do compartimento, ou de
troca de proteínas entre os compartimentos.(adaptado de O’Brien, et,
al. 2003)
1.8 – Gradientes de pH intranucleares
Admitimos que pequenas flutuações de pH a nível subcelular possam
estar envolvidos na dinâmica observada no interior do núcleo.
É sabido que o pH intracelular desempenha um papel fundamental no
funcionamento celular, no crescimento e desenvolvimento dos animais.
Organitos isolados, tais como mitocôndrias ou lisossomas têm
gradientes de pH relativamente ao citosol envolvente.
35
Figura 8
Dinamica dos compartimentos e componentes nucleares
(As setas indicam essa dinamica intra ou inter compartimentos)
Corpos de cajal
speckles
cromatina
nucleolo
nucleolo
cromatina
PML
cromossoma
Corpos de cajal
Os movimentos indicados pelas setas podem ser ao acaso, ou com troca de proteínas, ou mudanças de
forma do compartimento cujas trocas de proteínas ocorre entre os compartimentos
Em relação ao pH nuclear, sabe-se que o seu valor é consistentemente
0,3 a 0,5 unidades mais alto que o do citosol (Seksek e Bolard, 1996),
vide quadro seguinte:
36
Tipo de células
Local
Macrofagos
Citoplasma
Núcleo
Citoplasma
Núcleo
Citoplasma
Nuclep
Citoplasma
Núcleo
CHO
J774g8
3T3
pH (P<0,05)
7.24+-0.05
7.55+-0.05
7.37+-0.18
7.63+-0.17
7.20+-0.27
7.68+-0.16
7.49+-0.16
7.77+-0.08
Nº de células
80
30
31
34
Apesar da presença de poros na membrana nuclear, que parecia
apontar para a livre difusão de iões e pequenas moléculas para dentro
e para fora do núcleo, este trabalho avança que estas células através
da membrana nuclear apresentam uma barreira à permeabilidade
protonica do H+, indicando portanto restrições ao fluxo de iões
monoatómicos.
Há portanto um gradiente evidente de pH entre o núcleo e o
citoplasma celular.
Recorda-se que durante a mitose das células a membrana nuclear
desagrega-se
voltando
a
reorganizar-se
posteriormente
e
curiosamente durante a mitose quando a membrana nuclear
desaparece os cromossomas condensam-se e certamente nesta fase
do ciclo celular o gradiente de pH entre o núcleo e o citoplasma alterase.
Será o pH celular ao nível cromatínico nesta altura do ciclo celular,
mais acídico e terá alguma coisa a ver com a condensação
cromossómica?
Posteriormente, com o decorrer do ciclo celular a membrana nuclear
volta a surgir com a descondensação dos cromossomas, ao mesmo
tempo que certamente se restabelece o gradiente de pH entre o núcleo
e o citosol, com este mais acidico e aquele menos acídico,
inclusivamente com uma diferente dinâmica dos gradientes protónicos.
Terá este gradiente de pH algo a ver com os domínios cromatínicos, o
super enrolamento cromatínico, e os sistemas enzimáticos envolvidos
na despolimerização/polimerização da remodelação da cromatina e
modificação das histonas?
37
Bibliografia
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Broers, J. L. N. et al. Laminopathies. Journal of Pathology, 2004, 204, 478488.
Carmo-Fonseca ,M. et al. To be or not to be in the nucleolus. Nat. Cell Biol.
,2000, 2. E. 107- E112
Carmo-Fonseca. M..The contribution of nuclear compartimentalization to gene
regulation. Cell ,2002,108. 513-521
Coffinier, C. et al .Direct synthesis of lamin A by passing prelamin a
processing, causes misshapen nuclei in fibroblast but no detectable pathology
in mice.Journal of Biological Chemistry, 2010, 285 (27), 20818-26
E2F- Wikipedia, the free encyclopedia Expert Reviews in Molecular Medicine.
2002 ( httppp://www.expertreviews.org)
Foisner, R. Inner nuclear membrane proteins and the nuclear lamins.Journal
of Cell Science. 2001, 114, 3791-3792.
Georgatos, S. P. et al. Heterotypic and homotypic associations between the
nuclear lamins: site-specificity and control by phosphorylation. PNAS, 1988,
85. 4325-4329.
Goldman R. D. et al.
Nuclear lamins: building blocks of nuclear
architecture.Genes 6 Development. 2002, 16, 533-547
Jackson, D.. Understanding nuclear organization when information become
knowledge. Workshop of nuclear organization. Embo Reports, 2005, 6(nº),
213-217.
Lamond, A. I. & Sleeman, J. E..Nuclear substructure and dynamics. Current
biology, 2003, 13 (21):R 825- 828
Margalit, A. et al. Breaking and making of the nuclear envelope, Journal of
Cellular Biochemistry, 2005, 95, 454-465
Martins, S. B. e tal. HA95 is a protein of the chromatin and nuclear matrix
regulating nuclear envelope dynamics. Jounal of Cell Science, 2000,113,37033713
Meaburn, K. J. e Misteli, T..Chromosome territories. Nature 2007,445, 379381
Misteli, T. Concepts in nuclear architecture. Bio Essays ,2005, 27, 477-487
Misteli, T.. Spatial positioning: a new dimension in genome function, Cell,
2004,119,153-156 NPD nuclear compartments
O’Brien,T.P:, et al. Genome function and nuclear architecture: from gene
expression to nanosciences. Genome Research, 2003. 13 (6). 1029-1041
Rzepecki, R. .The nuclear lamins and the nuclear envelope. Cellular &
Molecular Biology Letters, 2002, 7, 1019-1035.
Seksek, D. & Bolard, J. Nuclear pH gradient in mammalian cells science,
1996, 109, 257-262
Spector, D. L., Nuclear domains,Journal of Cell Science, 2001, 114, 28912893
Tsutsui, K. et al, Identification and characterization of a nuclear scaffold
protein that binds the matrix attachement regin of DNA. Journal of Biological
Chemistry 1993, 268, 17: 12886-12894.
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