Secreción pulsátil diurna y nocturna de hormona del crecimiento en ovejas prepúberes con y sin restricción alimentaria

1. Introducción
3. Resultados
4. Discusión
5. Bibliografía

RESUMEN: Estudios sobre las características de la secreción pulsátil ultradiana de GH en la borrega en crecimiento son escasos, y en particular, respecto de posibles diferencias entre la secreción diurna y nocturna, y si la restricción alimentaria es capaz de modificar los patrones de secreción pulsátil. En el presente estudio se comparó la frecuencia y la amplitud de pulsos de hormona del crecimiento (GH) diurnos y nocturnos durante el desarrollo prepuberal de borregas Suffolk con y sin restricción alimentaria Para ello, se realizaron estudios de pulsatilidad de GH a las 20, 26 y 30 semanas de edad, en borregas sometidas a restricción alimentaria (GR) por 5, 11 y 15 semanas. Borregas de la misma edad sirvieron de control (GC). El estudio de pulsatilidad de GH se repitió en las borregas GR luego de 2 semanas de realimentación. El estudio de pulsatilidad de GH consistió en la colección de muestras de sangre desde la vena yugular cada 10 min por seis horas desde las 08:00 h para la determinación de la pulsatilidad diurna y desde las 20:00 h para la pulsatilidad nocturna. La definición de las características de la secreción pulsátil de GH se obtuvo con el programa CLUSTER. La concentración promedio (ng/ml), la amplitud de pulsos (ng/ml) y la frecuencia de pulsos (n° de pulsos/6h) diurna fue similar a la nocturna tanto en las borregas GC como en las borregas GR, en las 3 edades estudiadas. Aunque los parámetros de secreción diurnos y nocturnos fueron iguales entre sí en cada grupo, la concentración promedio diurna y nocturna del grupo GR fue siempre mayor (p < 0.05) que la encontrada en el grupo GC en las 3 edades. Además, la amplitud de los pulsos fue mayor (p < 0.05) en el grupo GR que en el control a las 30 semanas de edad. La frecuencia de pulsos del grupo GR no se diferenció de la observada en el grupo GC.

La realimentación por 2 semanas de las borregas del grupo GR produjo una disminución significativa de la concentración promedio de GH y de la amplitud de los pulsos (p < 0.05), las cuales se hicieron similares a las exhibidas por las borregas controles a las 30 semanas. La frecuencia de pulsos no se modificó. Nuevamente, los parámetros de la secreción de GH diurna y nocturna fueron similares entre sí. Los resultados permiten concluir que durante el desarrollo prepuberal en borregas hay una disminución en las concentraciones plasmáticas de GH, principalmente como consecuencia de una disminución en la amplitud de pulsos. Esta disminución no se observa en borregas con restricción alimentaria hasta el momento de la realimentación.

Palabras claves: ritmo de GH, restricción alimentaria, pulsatilidad de GH, borregas, desarrollo prepuberal.

SUMMARY: Diurnal and nocturnal pulsatile growth hormone secretion in ewe lambs with and without food restriction

The aim of the study was to characterise and to compare diurnal (D) and nocturnal (N) GH secretion in normal growing and in food-restricted Suffolk ewe lambs. Pulsatile GH secretion was studied in 6, 20, 26 and 30 week-old lambs (group GC) and in six other lambs of the same age, after 5, 11 and 15 weeks of food restriction (group GR). At the end of the food restriction period, GR lambs were allowed food ad libitum for two weeks and the pulsatile GH secretion was studied again. The pulsatile GH secretion study consisted in the collection of blood samples from the jugular vein, at 10-min intervals, for 6 hours starting at 8:00 a.m. to characterize the diurnal GH secretion and at 8:00 p.m. to characterise the nocturnal GH secretion. The CLUSTER program was used to define GH pulse frequency (number of pulses/6h) and GH pulse amplitude (ng/mL). The mean plasma GH concentrations (ng/mL/6h) diminished from 10.8±1.1 (D) and from 12.9±0.7 ng/mL (N) in 20 week-old GC lambs to 6.3±1.0 (D) and 7.5±1.2 (N) in 30 week-old GC old lambs (P<0.05). In contrast, mean plasma GH concentrations increased from 15.9±1.4 (D) and 16.4±1.3 ng/mL (N) in 20 week-old GR lambs to 24.2±6.0 (D) and 25.1±3.0 ng/mL (N) in 30 week-old GR lambs (P<0.05). Mean plasma GH concentrations decreased rapidly in the GR lambs after 2 weeks of re-feeding, reaching values of 6.2±1.0 (D) and 6.2±0.5 ng/mL (N) (P<0.05 compared to GH values at 30 weeks of age). Diurnal and nocturnal mean plasma GH concentrations, GH pulse amplitude and GH pulse frequency were similar in each group and age studied. Mean plasma GH concentrations were always higher in GR than in GC lambs (P<0.05). Mean GH pulse amplitude was higher in 30 week-old GR lambs than in GC lambs. GH pulse frequency did not change with age in GC lambs nor with food restriction in GR lambs. It was similar between the groups. Results indicate that there is a steady decrease in GH secretion during pre-pubertal development which is not observed when lambs are placed under food restriction. Results also indicate that there is no daily rhythm in GH secretion either in normal growing lambs or in food restricted lambs.

Key words: GH rhythm, food restriction, GH pulsatility, ewe lambs, prepubertal development.

Introducción

El patrón de secreción pulsátil es de crucial importancia fisiológica para la mayoría de las hormonas. En el caso de la hormona luteinizante (LH), las modificaciones en la frecuencia y en la amplitud de pulsos ultradianos tiene un profundo significado fisiológico para el normal funcionamiento del sistema reproductivo, el cual puede activarse o inhibirse dependiendo de la frecuencia y amplitud de la secreción pulsátil de esta hormona. Sin embargo, no está suficientemente claro qué consecuencias biológicas tienen las alteraciones en la secreción pulsátil de hormona del crecimiento (GH), en particular en animales en crecimiento, dado que la GH tendría un rol destacado en el desarrollo reproductivo por la estrecha asociación entre tasa de crecimiento y edad de inicio de la pubertad (Adam y Robinson, 1994). Suttie y col. (1991), demostraron que la administración pulsátil de GH a borregas en crecimiento no logró adelantar la pubertad, mientras que Simpson y col. (1991), establecieron que una deficiencia en la secreción de la GH, producto de la inmunización activa contra la hormona liberadora de la GH (GHRH), retrasó el inicio de la pubertad en vaquillas de carne.

Respecto a la secreción ultradiana de GH, se ha demostrado que sus pulsos son el resultado del efecto que ejercen dos péptidos hipotalámicos con acción antagónica sobre los somatotropos hipofisiarios: la hormona liberadora de GH (GHRH) que estimula la secreción, y la somatostatina (SS) que la inhibe (Tannenbaum y Ling, 1984). En corderos se ha establecido que hay una tendencia a la declinación en las concentraciones plasmáticas promedio durante el desarrollo prepuberal, y que la principal variable que contribuye a esta disminución es la amplitud de los pulsos de GH (Klind y col., 1985). En vaquillas Holstein prepuberales, las concentraciones plasmáticas de GH son mayores que en las vaquillas postpuberales (Zinn y col., 1986) sugiriendo que, similar a lo que se presenta en corderos, existe una caída en la secreción de GH a medida que el animal se acerca a la pubertad. En novillos Angus, la secreción pulsátil de GH se caracteriza por pulsos de gran amplitud que se presentan cada 7 horas, con períodos intermedios de pulsos espóradicos, con una variación individual importante (Wheaton y col., 1986).

Estudios sobre las características de la secreción pulsátil ultradiana y circadiana de GH en la borrega en crecimiento son escasos, y en particular respecto a posibles diferencias entre la secreción diurna y nocturna de esta hormona. En otras especies, como la rata y humanos, se han observado diferencias entre la secreción diurna y nocturna de GH (Winer y col., 1990, Tannenbaum y Martin, 1976). La oveja es un animal altamente dependiente del fotoperíodo por lo que es de esperar que se presenten diferencias entre la secreción pulsátil diurna y nocturna de GH. La restricción alimentaria es otro factor que puede influir sobre el patrón de secreción pulsátil de GH.

El objetivo del presente estudio fue establecer las características de la secreción pulsátil diurna y nocturna de GH durante el desarrollo prepuberal en borregas con alimentación normal y comparar con la secreción pulsátil diurna y nocturna de GH en borregas sometidas a restricción alimentaria. Para ello, se realizaron estudios de pulsatilidad de GH diurna y nocturna a las 20, 26 y 30 semanas de edad en ovejas con y sin restricción alimentaria y luego de 2 semanas de realimentación.