Características histoquímicas y bioquímicas de las fibras del músculo Gluteus medius en equinos de tiro descendientes del Plan de Fomento Equino

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RESUMEN: Se tomaron biopsias a 3, 6 y 9 cm de profundidad del músculo Gluteus medius a 16 equinos de tiro descendientes del Plan de Fomento Equino, machos y hembras entre 5 y 15 años de edad en condiciones de reposo. Las muestras fueron analizadas por las técnicas histoquímicas de miosín ATPasa para determinar la composición fibrilar, área y diámetro mínimo y la técnica NADH-TR para determinar la capacidad oxidativa de las fibras; también se determinó la actividad de las enzimas CK, LDH y CS. Los valores promedios correspondientes a los porcentajes de cada tipo de fibra fueron 33, 28, 17 y 22% para las fibras tipo I, IIA, IIB oxidativas y IIB no oxidativas, respectivamente, el área promedio fue 3.959, 4.823 y 7.087 µm2 y el diámetro mínimo fue 47, 52 y 59 µm para las fibras tipo I, IIA y IIB, respectivamente. La actividad promedio de las enzimas CK, LDH y CS fue 0.484, 0.337 y 671 µmol/min/mg de proteína, respectivamente.Los resultados obtenidos demuestran que los equinos mestizos de tiro se caracterizan porque las fibras del músculo Gluteus medius tienen una alta capacidad oxidativa. Esta característica está relacionada con el tipo de trabajo que estos animales realizan: labores agrícolas de larga duración y baja intensidad.

SUMMARY: Histochemistry and biochemical characteristics of Gluteus medius muscle fibres in draught horses of the equine support plan

Biopsies of the Gluteus medius muscle were taken at 3, 6, and 9 cm of depth in 16 inactive male and female draught horses of the equine support plan, with ages ranging between 5 and 15 years old. The biopsies were analized by the histochemical techniques myosin ATPasa, to determine the fibrilar composition, area and least diameter, and the NADH-TR technique to determine the oxidative capacity of the fibres. Also, the activity of the citrate sintetase (CS), lactate deshidrogenase (LDH) and creatine phosphokinase (CK) enzymes were determined.

The average values in relation with the percentage of each fibre type were 33%, 28%, 17% and 22% for the fibres type I, IIA, IIB oxidative and IIB nonoxidative, respectively. The average area of the fibres was 3959, 4823 and 7087 µm2 and the average minimum diameter was 47, 52 and 59 µm for fibres type I, IIA, IIB respectively. The average of the activity of the enzymes CK, LDH and CS was 0.484, 0.337 and 671 µmol/min/mg protein respectively, showing an increase of the activity of CS with the depth of the biopsy. This increase is related with the percentage of fibres type I. Results obtained show that Chilean mixed draught horses have a high aerobic capacity and relative low anaerobic capacity in the Gluteus medius muscle. These muscle characteristics are consistent with the sort of work carried out by these animals: prolonged and sustained exercise of low intensity.

Palabras claves: histoquímica, bioquímica, músculo, caballo.

Key words: histochemistry, biochemistry, muscle, horse.

INTRODUCCIÓN

La mayoría de los músculos esqueléticos están compuestos por fibras con diferentes propiedades contráctiles y metabólicas, las cuales satisfacen requerimientos específicos de ellos. El uso de las técnicas histoquímicas ha permitido caracterizar estas fibras, siendo la clasificacion más usada para el caballo la que se basa en la actividad miosina ATPasa de la fibra muscular, tras preincubación en diferentes pHs. Según la actividad miosina ATPasa, es posible identificar fibras tipo I (contracción lenta), fibras tipo IIA y IIB (contracción rápida) (Brooke y Kaiser, 1970) y fibras tipo IIC que se presentan en músculos fetales y músculos de animales jóvenes (Essén-Gustavsson y col., 1980).

La técnica de biopsia muscular descrita por Lindholm y Piehl (1974) ha permitido estudiar la composición de la fibra muscular y su perfil bioquímico en el músculo del caballo y otras especies (Snow y Guy, 1976; Essén-Gustavsson y col., 1980). La mayoría de los estudios se han realizado en el músculo Gluteus medius debido a su gran volumen, fácil acceso y ausencia de estructuras vulnerables (López-Rivero y col., 1993). Sin embargo, también se han realizado estudios en los músculos Biceps femoris, Semitendinosus y Vastus lateralis (Guy y Snow, 1977; Lexell y col., 1983). Además, en las fibras se puede determinar su capacidad oxidativa utilizando la enzima NADH tetrazolium reductasa, encontrándose que las fibras tipo I y IIA tienen una elevada capacidad oxidativa; en cambio, en las fibras tipo IIB esta propiedad es variable (Essén-Gustavsson y col., 1980; López-Rivero y col., 1990).

La composición fibrilar de un músculo está determinada genéticamente y varía por factores tales como : la raza, el sexo, la edad y el entrenamiento a que es sometido el animal (Ronéus y col., 1991). Así, morfológicamente las fibras tipo I o "fibras rojas" son de menor tamaño que las fibras de tipo IIA y éstas a su vez son más pequeñas que las fibras tipo IIB (Essén-Gustavsson y col., 1989; López-Rivero y col., 1990). Teóricamente las fibras tipo I están mejor adaptadas para el metabolismo aeróbico (Essén-Gustavsson y col., 1984), por lo tanto, están bien dotadas para resistir la fatiga, por lo que resultan esenciales en actividades musculares de larga duración y baja intensidad. Por otra parte, las fibras tipo IIA, además de experimentar contracción rápida, tienen una considerable capacidad de resistencia, lo que las hace imprescindibles para caballos que corren grandes distancias (López-Rivero, 1995).

Las fibras tipo IIB "pálidas" producen alta cantidad de energía a través de vías anaeróbicas por tiempos cortos, siendo la acumulación de lactato más rápida en las fibras tipo IIB no oxidativas, lo que produce acidosis muscular y limita la capacidad para resistir la fatiga (Barlow y col., 1984).

Las fibras tipo IIC corresponderían a células indiferenciadas en estados de desarrollo, siendo su capacidad oxidativa y su tamaño intermedio entre las fibras tipo I y tipo II (Essén-Gustavsson y col., 1980).

Diversos estudios demuestran que el tipo de fibra varía dentro del músculo según la profundidad a que se tome la biopsia. Así por ejemplo, el porcentaje de fibras tipo I aumenta progresivamente con la profundidad del muestreo (Kline y col., 1987; López-Rivero y col., 1992). Observándose en las biopsias superficiales (2-3 cm de profundidad) un mayor porcentaje de fibras tipo IIB y en las más profundas (6 y 9 cm) un mayor porcentaje de fibras tipo I (Guy y Snow, 1980; Lexell y col., 1983; López-Rivero y col., 1992; Islas y col., 1996).

Respecto a los cambios bioquímicos que ocurren en la fibra muscular está demostrado que existen variaciones en la actividad de enzimas oxidativas y del metabolismo glicolítico según el tipo de fibra (Barlow y col., 1984; Essén-Gustavsson y Lindholm, 1985), siendo importante determinar entre otras las enzimas creatinafosfoquinasa (CK), deshidrogenasa láctica (LDH) y citrato sintetasa (CS), que participan en el metabolismo energético de la fibra muscular. La enzima citrato sintetasa representa el potencial oxidativo de la fibra muscular, aumenta con la edad y el entrenamiento en el caballo, lo que puede estar relacionado con el incremento de las fibras tipo I y IIA y un descenso de las fibras tipo lIB (Guy y Snow, 1977; Essén-Gustavsson y Lindholm, 1985; Hodgson y col., 1986; Ronéus y col., 1992).

La CK se encuentra presente en diversos tejidos; sin embargo, su mayor concentración se encuentra en el tejido muscular (Galitzer y Oehme, 1985) y junto con la LDH son enzimas evaluadoras del metabolismo glicolítico de la fibra muscular (Essén-Gustavsson y Lindholm, 1985).

Debido a que las características histoquímicas y bioquímicas de los músculos locomotores varían significativamente entre los equinos dependiendo del trabajo que ellos realizan, se postula que el equino mestizo de tiro presenta características musculares propias relacionadas con su origen y el tipo específico de trabajo que ellos realizan.

Esta investigación se diseñó con el propósito de determinar la composición fibrilar del músculo Gluteus medius, capacidad oxidativa, área, diámetro menor, y la actividad específica de algunas enzimas del metabolismo aeróbico y anaeróbico del músculo en equinos mestizos de tiro.