Avaliação do perfil de expressão de genes candidatos ao envolvimento etiológico da miopatia dorsal cranial em frangos de corte

Abstract

Em nível mundial o Brasil é o maior exportador e segundo maior produtor de carne de frango. Com o aumento gradual da demanda de mercado e avanços conquistados com o desenvolvimento genético, alterações nos padrões musculares dessas aves tem sido cada vez mais evidentes. A miopatia dorsal cranial (MDC), é uma das patologias musculares que tem levado a um número significativo de condenações de carcaças, no entanto, sua etiopatogenia ainda é indefinida. A hipótese deste trabalho é que frangos de corte com miopatia dorsal cranial apresentam ausência ou redução de proteínas do complexo de proteínas associadas à distrofina (DAP) no músculo Anterior Latissimus Dorsi (ALD). O objetivo da presente pesquisa foi avaliar a expressão de genes do complexo DAP, em frangos de corte acometidos com a miopatia dorsal cranial. Para a triagem de genes candidatos ao envolvimento etiológico da MDC e quantificação da expressão gênica, foi utilizada a técnica de PCR em tempo real, seguida de western blot para quantificação e imuno-localização proteica em músculos com MDC (grupo macro; N=10), músculos com lesão apenas microscópica (grupo micro; N=10) e músculos normais (grupo controle; N=10). Os grupos macro e micro pertenciam a uma mesma linhagem, de crescimento rápido e o controle à linhagem de crescimento lento. Distrofina, Beta Sarcoglicano, Distroglicano, Distrobrevina, Sarcospan, Utrofina, Desmina, Cristalina e Laminina alfa 2, foram os genes avaliados. Os genes laminina alfa 2, sarcoglicano Beta e sarcospan foram os que apresentaram resultados compatíveis com a hipótese deste trabalho, com expressão diminuída (P<0,05) no grupo macro em relação aos grupos micro e controle. Já a distrofina apresentou resultado oposto à laminina, estando aumentada (P<0,05) no grupo macro, diferindo também dentro da linhagem de crescimento rápido e entre grupo macro e grupo controle. Outros genes apresentaram comportamento diferente (P<0,05) entre a linhagem de crescimento lento e a linhagem de crescimento rápido, desmina e utrofina, com super-expressão nos grupos da linhagem de crescimento rápido (macro e micro). O Gene Cristalina apresentou expressão semelhante entre os grupos macro e controle, ambos com expressão diminuída, quando comparados com o grupo micro. Distroglicano e distrobrevina não demonstraram diferença estatística entre os grupos. As análises de WB e IHC (feitas apenas para Laminina alfa 2), apresentaram resultados que reforçam os resultados do PCR, com padrões de bandas fracos no WB e falhas na membrana basal quando as amostras foram observadas após a IHC (grupos micro e macro). Logo a deficiência de expressão da Laminina alfa 2, sarcoglicano Beta e sarcospan foram consideradas entre as principais envolvidas na etiologia da miopatia dorsal cranial. Com a confirmação da origem genética da MDC, novos trabalhos poderão ser realizados, sobre o melhor destino a ser dado às carcaças acometidas e embasamento para discussões sobre melhoramento genético, que tenham como objetivo a amenização da ocorrência da MDC e redução dos prejuízos econômicos, bem como, frangos com MDC poderão servir de modelo para estudo das distrofias musculares humanas.

Abstract: Worldwide, Brazil is the largest exporter and second largest producer of chicken meat. With the gradual increase in market demand and advances made with genetic development, changes in the muscle patterns of these birds have been increasingly evident. Dorsal cranial myopathy (DCM) is one of the muscle pathologies that has led to a significant number of carcass downgrading, however, its etiopathogenesis is still undefined. The hypothesis of this work is that broiler chickens with dorsal cranial myopathy present absence or reduction of proteins from the dystrophin-associated protein (DAP) complex in the Anterior Latissimus Dorsi (ALD) muscle. The objective of the present research was to evaluate the expression of genes of the DAP complex in broiler chickens affected with dorsal cranial myopathy. For the screening of candidate genes for the etiological involvement of DCM and quantification of gene expression, the real-time PCR technique was used, followed by western blot for protein quantification and immunolocalization in muscles with DCM (macro group; N=10), muscles with only microscopic injury (micro group; N=10) and normal muscles (control group; N=10). The macro and micro groups belonged to the same fast-growing breed and the control to the slow-growing breed. Dystrophin, Beta Sarcoglycan, Dystroglycan, Dystrobrevin, Sarcospan, Utrophin, Desmin, Cristalin and Laminin alpha 2 were the genes evaluated. Laminin alpha 2, Beta Sarcoglycan and Sarcospan genes presented results compatible with the hypothesis of this work, it had its expression reduced (P<0.05) in the macro group in relation to the micro and control groups. Dystrophin, on the other hand, presented the opposite result to laminin, being increased (P<0.05) in the macro group, also differing within the fast- growing breed and between the macro group and the control group. Other genes showed different behavior (P<0.05) between the slow-growing breed and the fast- growing breed, desmin and utrophin, with overexpression in the groups of the fast- growing breed (macro and micro). The Crystalin gene showed similar expression between the macro and control groups, both with reduced expression when compared to the micro group. Dystroglycan and dystrobrevin showed no statistical difference between the groups. The WB and IHC analyzes (done only for Laminin alpha 2) presented results that reinforce the PCR results, with weak band patterns in the WB and gaps in the basement membrane when the samples were observed after IHC (micro and macro groups). Therefore, Laminin alpha 2, Beta Sarcoglycan and Sarcospan expression deficiencies were considered to be among the main involved in the etiology of dorsal cranial myopathy. With the confirmation of the genetic origin of MDC, new work can be carried out on the best destination to be given to affected carcasses and the basis for discussions on genetic improvement, which aim to mitigate the occurrence of MDC and reduce economic losses, as well such as, chickens with MDC could serve as a model for studying human muscular dystrophies.