Influencia de factores ambientales sobre la programación fetal de vacas lecheras. Efectos sobre la fertilidad de la progenie y su relación con la modulación del receptor de glucocorticoides

Abstract

El estrés por calor en vacas gestantes es capaz de inducir modificaciones epigenéticas en el embrión en desarrollo, que luego se manifestarán en variaciones fenotípicas/funcionales en el animal adulto y en su descendencia. Ante situaciones de estrés en mamíferos, se estimula la síntesis y secreción de glucocorticoides, los cuales pueden tener un efecto inhibitorio sobre el eje hipotálamo-hipófisis-ovario y el ciclo estral en hembras. El objetivo de esta tesis fue evaluar la expresión del receptor de glucocorticoides (RGC) considerando probables modificaciones epigenéticas y estudiar la modulación de sus respuestas no genómicas, en ovarios de bovinos gestados en diferentes condiciones ambientales y de manejo. Nuestros resultados muestran que la concentración plasmática de cortisol fue mayor en animales cuyas madres tuvieron estrés calórico en los primeros meses de gestación, y menor en las hijas de vacas que tuvieron estrés calórico en los últimos meses de gestación. No hallamos asociación entre la exposición a ITH elevados durante el desarrollo intrauterino y la expresión génica ni proteica del RGC en el folículo preovulatorio. No obstante, sí observamos un patrón de metilación alterado en sitios CpG dentro de la región promotora de su gen, cercanos a sitios de reconocimiento de factores de transcripción. Además, hallamos una asociación de la expresión proteica del RGC con los intermediarios de señalización intracelular IRS1 total y fosforilada y con PI3K en folículo preovulatorio de los animales estudiados. Estos resultados aportan información novedosa acerca del impacto del estrés calórico prenatal en la modulación de la expresión del RGC y sus respuestas no genómicas a nivel ovárico.

Heat stress in pregnant cows is able to induce epigenetic modifications in the developing embryo, which, in turn, would lead to phenotypic and functional variations in the adult animal and its offspring. In response to stress, mammalians stimulate the synthesis and secretion of glucocorticoids, which may have detrimental effects on the hypothalamic-pituitary-ovarian axis and the female estrous cycle. The objective of this thesis was to evaluate glucocorticoid receptor (GCR) expression, considering probable epigenetic modifications, and to study its non-genomic response modulation, in ovaries from cows gestated under different environmental and managing conditions. Our results show that plasma cortisol concentration was higher in cows from dams that had heat stress during first months of gestation, and it was lower in cows from dams that had heat stress during late stages of gestation. We found no association between high ITH exposure during intrauterine development and GCR gene or protein expression in preovulatory follicles. However, we did find alterations in GCR gene promoter region methylation patterns, specifically at CpG sites around transcription factors binding sites. Additionally, we found association between GCR protein expression and expression of intracellular signaling intermediates, specifically IRS1 (total and phosphorylated forms) and PI3K, in preovulatory follicles of cows in this study. These results provide novel information about prenatal heat stress impact on GCR expression modulation and its non-genomic response at the ovarian level.