El selenio en la inmunidad durante la gestación en ovejas y expresión génica de folículos in vitro.

Abstract

El selenio es considerado en la ganadería ovina como oligoelemento esencial, aporta grandes beneficios al animal y brinda equilibrio fisiológico al organismo por su efecto antioxidante. Además, la importancia del selenio en el sistema inmune hace necesario su estudio en ovejas gestantes para conocer, de manera detallada, el funcionamiento celular y molecular tanto in vivo como in vitro. El presente estudio tuvo como objetivos: evaluar el efecto del “selenio orgánico” sobre células blancas y su efecto ante el estrés por manejo durante la gestación en ovejas; conocer su efecto sobre algunos parámetros productivos en la progenie; identificar genes expresados diferencialmente y asociados a procesos inmunes en folículos in vitro. Se realizaron cuatro experimentos (tres experimentos in vivo y un experimento in vitro): para los experimentos in vivo se utilizaron 27 ovejas adultas; las cuales, se asignaron al azar en dos grupos: 1) testigo, sin selenio más allá del disponible en el alimento (S-Se; n=11) con 0.24 mg animal-1 día-1 de selenio; 2) tratado (C-Se; n=16) con adición de 0.3 mg animal-1 día-1 de “selenio orgánico” más 0.24 mg animal-1 día-1 de selenio contenido en el alimento (concentración final: 0.54 mg animal-1 dia-1). Para el experimento in vitro se utilizaron folículos de ovejas como unidad experimental: en el primer experimento, las células blancas que mostraron diferencias significativas fueron neutrófilos para tratamiento y tiempo (P ≤ 0.05), al día nueve del desarrollo embrionario y los basófilos (P ≤ 0.05), cuatro días después del inició del tratamiento con “selenio orgánico”; en el segundo experimento se observaron diferencias significativas para neutrófilos (P ≤ 0.05) a los días 42 y 104 del desarrollo fetal y los basófilos (P ≤ 0.05) durante todo el desarrollo fetal. Las corderas y no los corderos provenientes de madres C-Se presentaron aumento del peso al destete. En el tercer experimento, la adición de “selenio orgánico” disminuyó la frecuencia cardiaca (indicador de estrés), ante el estrés producido por el manejo cotidiano en ovejas durante todo el desarrollo pre-gestacional-gestacional y mantuvo estables el resto de constantes. En el cuarto experimento: análisis génico por microarreglos, se identificaron 2 538 transcritos diferencialmente expresados en folículos in vitro de ovejas, con 1 228 genes sobre-regulados y 1 310 genes sub-regulados. Algunos grupos principales de genes sobre-regulados están involucrados en procesos biológicos como de transcripción y regulación positiva de migración celular; en componentes celulares como citoplasma y núcleo; en funciones moleculares como proteínas de unión y ADN. Se identificaron 41 vías biológicas; de entre éstas, ocho vías están relacionadas con el sistema inmunológico. Se concluye que el selenio puede ser alternativa para disminuir el estrés por manejo, regular células blancas y mejorar la calidad del sistema inmunológico en ovejas gestantes y folículos in vitro. _______________ SELENIUM IN IMMUNITY DURING EWES GESTATION AND GENE EXPRESSION OF IN VITRO FOLLICLES. ABSTRACT: The selenium is considered an essential trace element in farming sheep, it provides great benefits to the animal and in physiological or homeostasis balance due to its antioxidant effect. Also, selenium is important for the immune system, for that, it is a priority to study through ewe gestation to define in detail the cellular and molecular functioning, both in vivo and in vitro. The present study had as objectives: to evaluate the "organic selenium" effect on white blood cells, on handling stress during ewe gestation; to know some productive parameters on the progeny, and to identify differentially expressed genes associated with immune processes in in vitro follicles from ewes. Four experiments were performed (three in vivo and one in vitro). For three experiments, 27 adult ewes were used, ewes were randomized into two groups: 1) control, without extra selenium (S-Se; n = 11), only 0.24 mg animal-1 day-1 (contained naturally in the diet); 2) treated group (C-Se; n = 16) with 0.3 mg animal-1 day-1 of organic selenium plus 0.24 mg animal-1 day-1 from diet (final concentration: 0.54 mg animal-1 day-1). For the in vitro experiment, follicles from ewes were cultured with selenium. In the first experiment, neutrophils showed differences by treatment and time (P ≤ 0.05) at day nine of embryonic development; basophils, four days after starting the treatment with “organic selenium showed significant differences (P ≤ 0.05). In the second experiment, the neutrophils showed differences (P ≤ 0.05) at days 42 and 104 of fetal development and basophils (P ≤ 0.05) throughout all fetal development. The female lambs but not male lambs from mothers C-Se had increase in weaning weight. In the third experiment, organic selenium administration decreased heart rate (indicator of stress), before the stress produced by daily management throughout pre-gestational and gestational development in ewes. In the fourth experiment, gene microarray analysis of in vitro follicles, identified 2 538 differentially expressed transcripts: 1 228 up-regulated and 1 310 down-regulated genes. Some main groups of up-regulated genes were involved: for biological processes such as transcription and positive regulation of cell migration; in cellular components such as cytoplasm and nucleus; in molecular functions such as binding proteins and DNA. Also, 41 pathways were identified; of these, eight pathways associated to immune system. It was concluded that selenium might be an alternative to decrease daily handling stress, to regulate white blood cells, and to improve immune system quality in ewe gestation and in in vitro follicles.