Regulación endocítica renal del metabolismo de la vitamina D durante la maduración y el envejecimiento en gallinas ponedoras
Autores: Kuwata, Nami; Mukohda, Hatsune; Uchida, Hiroto; Takamatsu, Ryo; Binici, Muhammet Mustafa; Yamada, Takahisa; Sugiyama, Toshie
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Regulación endocítica renal del metabolismo de la vitamina D durante la maduración y el envejecimiento en gallinas ponedoras
Categoría
Ciencias Agrícolas y Biológicas
Subcategoría
Zootecnia
Palabras clave
Vitamina D
Metabolismo del calcio
Calidad de la cáscara de huevo
Megalina
Cubilina
Túbulos proximales renales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 8
Citaciones: Sin citaciones
Las gallinas ponedoras experimentan un metabolismo específico y dramático del calcio para poner huevos con cáscaras compuestas de carbonato de calcio. El metabolismo del calcio está regulado principalmente por la vitamina D. Aunque el metabolismo de la vitamina D está estrechamente relacionado con la deterioración de la calidad de la cáscara del huevo asociada con el envejecimiento y el estrés por calor, los detalles de los mecanismos que regulan el metabolismo de la vitamina D no están claros. En los mamíferos, el metabolito de la vitamina D (25(OH)D) producido en el hígado se une a la proteína de unión a la vitamina (DBP), es posteriormente absorbido por las células tubulares proximales renales a través de los receptores endocíticos megalina (Meg) y cubilina (CUB), y se metaboliza a 1,25-dihidroxivitamina D (1,25(OH)D). Por lo tanto, el presente estudio tuvo como objetivo examinar la expresión y localización de Meg y CUB en los riñones de pollitos inmaduros y gallinas ponedoras maduras y envejecidas para prevenir el deterioro de la calidad de la cáscara del huevo. Como resultado, mostramos que a medida que las concentraciones circulantes de 1,25(OH)D aumentaron de 156.0 +/- 13.5 pg/mL a 815.5 +/- 61.4 pg/mL con la maduración en pollitos inmaduros, los niveles de expresión relativa (unidades arbitrarias; AU) de y el ARNm en los riñones de gallinas maduras aumentaron significativamente 1.92 y 2.75 veces, respectivamente, en comparación con los de los pollitos inmaduros. Por otro lado, los niveles de expresión de ARNm de las gallinas maduras no cambiaron con la edad, mientras que los niveles de expresión de ARNm (1.03 +/- 0.11 AU) se redujeron significativamente en comparación con las gallinas maduras (2.75 +/- 0.24 AU). Las observaciones inmunohistoquímicas mostraron que las proteínas Meg y CUB estaban localizadas en la membrana apical de las células epiteliales tubulares proximales renales en pollitos inmaduros, gallinas maduras y gallinas envejecidas, y que la proteína DBP se observó como endosomas granulares en el citoplasma de las células tubulares proximales desde la membrana apical hasta el núcleo celular. Especialmente en gallinas maduras, los endosomas eran más grandes y más numerosos que los de los pollitos inmaduros. En contraste, en gallinas envejecidas, los endosomas que contenían DBP eran más pequeños y estaban limitados al citoplasma apical. Estos resultados indican que con la maduración, la expresión de Meg y CUB se promueve en los túbulos proximales renales de las gallinas ponedoras, facilitando la absorción del complejo 25(OH)D-DBP y su conversión a 1,25(OH)D, y regulando el metabolismo del calcio en la formación de la cáscara del huevo. Por otro lado, se sugiere que la disminución relacionada con la edad en la expresión de CUB suprime la absorción del complejo 25(OH)D-DBP en el riñón, lo que resulta en un deterioro de la calidad de la cáscara del huevo.
Descripción
Las gallinas ponedoras experimentan un metabolismo específico y dramático del calcio para poner huevos con cáscaras compuestas de carbonato de calcio. El metabolismo del calcio está regulado principalmente por la vitamina D. Aunque el metabolismo de la vitamina D está estrechamente relacionado con la deterioración de la calidad de la cáscara del huevo asociada con el envejecimiento y el estrés por calor, los detalles de los mecanismos que regulan el metabolismo de la vitamina D no están claros. En los mamíferos, el metabolito de la vitamina D (25(OH)D) producido en el hígado se une a la proteína de unión a la vitamina (DBP), es posteriormente absorbido por las células tubulares proximales renales a través de los receptores endocíticos megalina (Meg) y cubilina (CUB), y se metaboliza a 1,25-dihidroxivitamina D (1,25(OH)D). Por lo tanto, el presente estudio tuvo como objetivo examinar la expresión y localización de Meg y CUB en los riñones de pollitos inmaduros y gallinas ponedoras maduras y envejecidas para prevenir el deterioro de la calidad de la cáscara del huevo. Como resultado, mostramos que a medida que las concentraciones circulantes de 1,25(OH)D aumentaron de 156.0 +/- 13.5 pg/mL a 815.5 +/- 61.4 pg/mL con la maduración en pollitos inmaduros, los niveles de expresión relativa (unidades arbitrarias; AU) de y el ARNm en los riñones de gallinas maduras aumentaron significativamente 1.92 y 2.75 veces, respectivamente, en comparación con los de los pollitos inmaduros. Por otro lado, los niveles de expresión de ARNm de las gallinas maduras no cambiaron con la edad, mientras que los niveles de expresión de ARNm (1.03 +/- 0.11 AU) se redujeron significativamente en comparación con las gallinas maduras (2.75 +/- 0.24 AU). Las observaciones inmunohistoquímicas mostraron que las proteínas Meg y CUB estaban localizadas en la membrana apical de las células epiteliales tubulares proximales renales en pollitos inmaduros, gallinas maduras y gallinas envejecidas, y que la proteína DBP se observó como endosomas granulares en el citoplasma de las células tubulares proximales desde la membrana apical hasta el núcleo celular. Especialmente en gallinas maduras, los endosomas eran más grandes y más numerosos que los de los pollitos inmaduros. En contraste, en gallinas envejecidas, los endosomas que contenían DBP eran más pequeños y estaban limitados al citoplasma apical. Estos resultados indican que con la maduración, la expresión de Meg y CUB se promueve en los túbulos proximales renales de las gallinas ponedoras, facilitando la absorción del complejo 25(OH)D-DBP y su conversión a 1,25(OH)D, y regulando el metabolismo del calcio en la formación de la cáscara del huevo. Por otro lado, se sugiere que la disminución relacionada con la edad en la expresión de CUB suprime la absorción del complejo 25(OH)D-DBP en el riñón, lo que resulta en un deterioro de la calidad de la cáscara del huevo.