DGAT and LEP gene polymorphisms and their association with carcass characteristics and the lipid profile of meat from Nellore cattle / Polimorfismo dos genes DGAT e LEP e sua associação com características de carcaça e perfil lipídico da carne de bovinos nelore

The objective of this study was to evaluate the association of polymorphisms in the diacylglycerol acyltransferase (DGAT) and leptin (LEP) genes with the performance, carcass characteristics, meat quality, and lipid profile of Nellore cattle. A total of 100 intact male Nelore cattle were used to analyze the performance, carcass, physicochemical and centesimal composition, and fatty acid profile of beef. To identify the polymorphisms, the PCR­single-strand conformation polymorphism (SSCP) technique was applied to genomic DNA extracted from muscle tissue. The SSCP technique revealed the presence of four band patterns for the DGAT gene (AC, AD, AE and BB) with five alleles (A, B, C, D and E). For the LEP gene, five band patterns (AA, AB, AC, BB and BC) with three alleles (A, B and C) were observed. For the LEP gene, the AB genotype was associated with higher backfat thickness and ribs weight, while the BB genotype was associated with lower ribs yield; higher hindquarter yield was associated with AC and BB genotypes. Higher contents of C17:0, C18:0 and lower contents of C18:2ω6C, total polyunsaturated fatty acids, total ω6 and ratio of polyunsaturated and saturated fatty acids (PUFA/SFA) were verified for the AC genotype of the LEP gene. The AC and AA genotypes of the LEP gene were associated with higher means of C15:0 and C18:1ω9t. For the DGAT gene, the highest C24:0 content was associated with the AE genotype and the lowest with the AD and BB genotypes. Polymorphisms in the DGAT and LEP genes influence carcass parameters and the lipid profile of the meat of Nellore cattle.

Objetivou-se com este estudo avaliar a associação do polimorfismo dos genes da Diacilglicerol Aciltransferase (DGAT) e Leptina ­ (LEP) em relação ao desempenho, características de carcaça, qualidade de carne e perfil lipídico de bovinos Nelore. Para o estudo, foram utilizados um total de 100 bovinos nelores machos inteiros e avaliado os parâmetros de desempenho, composição da carcaça, composição físico-química, centesimal e perfil lipídico da carne. Para identificação dos polimorfismos foi utilizada a técnica de PCR-SSCP a partir da extração do DNA genômico do tecido muscular. A técnica de SSCP revelou a presença de quatro padrões de banda para o gene DGAT (AC, AD, AE e BB) com cinco alelos (A, B, C, D e E) e, para o gene LEP foram verificados cinco padrões de bandas (AA, AB, AC, BB e BC) com três alelos (A, B e C). Para o gene LEP, o genótipo AB foi associado a maior espessura de gordura subcutânea e peso do corte ponta de agulha, enquanto o genótipo BB foi associado a menor rendimento do corte ponta de agulha; maior rendimento do corte traseiro foi associado aos genótipos AC e BB. Maiores teores de C17:0, C18:0 e menores de C18: 2ω6C, total de ácidos graxos poli-insaturados, total de ω6 e a relação de ácidos graxos poli-insaturados e saturados (POL/SAT) foram verificados para o genótipo AC do gene LEP. Os genótipos AC e AA do gene LEP foram associados a maiores médias de C15:0 e C18:1ω9t. Para o gene DGAT, os maiores teores de C24:0 foram associados o genótipo AE e o menores aos genótipos AD e BB. A ocorrência de polimorfismo nos genes DGAT e LEP revelaram influência destes sobre parâmetros de carcaça e perfil lipídico da carne de bovinos Nelore.

Maternal obesity and ovarian failure: is leptin the culprit?

At the time of its discovery and characterization in 1994, leptin was mostly considered a metabolic hormone able to regulate body weight and energy homeostasis. However, in recent years, a great deal of literature has revealed leptin's pleiotropic nature, through its involvement in numerous physiological contexts including the regulation of the female reproductive tract and ovarian function. Obesity has been largely associated with infertility, and leptin signalling is known to be dysregulated in the ovaries of obese females. Hence, the disruption of ovarian leptin signalling was shown to contribute to the pathophysiology of ovarian failure in obese females, affecting transcriptional programmes in the gamete and somatic cells. This review attempts to uncover the underlying mechanisms contributing to female infertility associated with obesity, as well as to shed light on the role of leptin in the metabolic dysregulation within the follicle, the effects on the oocyte epigenome, and the potential long-term consequence to embryo programming.(AU)

Probiotic supplementation affects IGF-1 and leptin levels in Nile tilapia hepatopancreatic tissue / Suplementação com probiótico afeta os níveis de IGF-1 e leptina no tecido hepatopancreático de tilápias-do-nilo

This work aimed to assess the effect of the probiotic strain, Lactobacillus plantarum, on the levels of leptin, IGF-1 and their receptors on the hepatopancreatic tissues of Nile tilapia (Oreochromis niloticus) and then correlate fish growth performance and gut microbiological parameters. Fish juveniles (±23g) were reared in a recirculation system with constant aeration and temperature (25°C). They were distributed into six polyethylene tanks (45L) and fed twice a day at 5% of the tank biomass with the respective diets: control (commercial diet without probiotic) and supplemented with L. plantarum inoculum (1 x 108 CFU mL-1), both in triplicate. After 30 days of feeding, L. plantarum-fed fishes showed greater weekly growth rate, final weight, and feed conversion rate, in addition to higher count of lactic-acid bacteria and lower count of pathogenic bacteria in the intestinal tract, when compared to the control group. The immunostaining intensity for IGF-1 and leptin hormones was lower after L. plantarum supplementation than in the control group, with no change in the level for receptors. This reduction could implicate important changes in fish metabolism and homeostasis.(AU)

O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da cepa probiótica Lactobacillus plantarum sobre os níveis de leptina, IGF-1 e seus receptores no tecido hepatopancreático de tilápia-do-nilo (Oreochromis niloticus) e correlacionar com o desempenho zootécnico e os parâmetros microbiológicos intestinais dos peixes. Juvenis de tilápia-do-nilo (±23g) foram distribuídos em seis tanques de polietileno (45L) conectados a um sistema de recirculação, com aeração e temperatura constantes (25°C). Os peixes foram alimentados duas vezes ao dia, a 5% da biomassa do tanque, com as respectivas dietas: controle (dieta comercial sem probiótico) e suplementada com L. plantarum (1 x 108 UFC mL-1), ambas em triplicata. Após 30 dias de cultivo, os peixes alimentados com L. plantarum apresentaram maiores ganho de peso semanal, peso final e conversão alimentar, bem como maior contagem de bactérias ácido-láticas e menor contagem de bactérias patogênicas no trato intestinal das tilápias alimentadas com dieta probiótica, em comparação ao grupo controle. A intensidade da imunomarcação para os hormônios IGF-1 e leptina foi menor com a suplementação de L. plantarum do que no grupo controle, sem alterar os níveis de seus receptores. Essa redução pode implicar mudanças importantes no metabolismo e na homeostase dos peixes.(AU)

Regulação hormonal no metabolismo energético de não ruminantes em estado de jejum / Hormonal regulation in the energetic metabolism of non-ruminants in state of fasting / Regulación hormonal en el metabolismo energético de no rumiantes en estado de ayuno

El objetivo de esta revision fue resaltar el comportamiento hormonal (insulina, glucagon, grelina, leptina, T3, T4, cortisol, adrenalina, IGF y GH) que actúan sobre el metabolismo energético de animals no rumiantes en estado de ayuno. Los procesos metabólicos están regulados por la disponibilidade de substrato, por mecanismos neuroendocrinos. Para comprender las vías metabólicas y su regulación hormonal en los diferentes tejidos, es necessário detener el metabolismo especializado en los diversos órganos y tejidos que integran el metabolismo energético en todo el cuerpo del animal. Así, se espera dilucidar la amplia gama de hormonas movilizadoras de energia y los mecanismos hormonales presentes en cada tejido, así como describer la interrelación entre insulin, glucagón y adrenalina en la coordinación del metabolismo energético de músculo, hígado y tejido adipose, debido a que cada tejido tiene sus propias características metabólicas, en general, la concentración de nutrientes en la sangre es controlada por el hígado, que a su vez se convierte en el órgano central para mantener la homeostasis de los principals nutrientes. El suministro de energia en el cuerpo durante el período de ayuno se debe a la degradación del glucógeno, la proteólisis muscular y la lipólisis que jugarán roles fisiológicos específicos para que las vías metabólicas tengan sus propias características...

The objective of this review was to emphasize the hormonal behavior (Insulin, glucagon, ghrelin, leptin, T3, T4, cortisol, adrenaline IGF and GH) acting on energy metabolism of non-ruminant animals on the fasting state. Metabolic processes are regulated by the availability of substrate, by neuroendocrine mechanisms. To understand the metabolic pathways and their hormonal regulation on the different tissues, it is necessary to stop to the specialized metabolism on the various organs and tissues that integrate the energy metabolism in the whole organism of the animal. Thus it is expected to elucidate the broad range of energy mobilization hormones and the hormonal mechanisms present in each tissue, as well as to describe the interrelationship between insulin, glucagon and adrenaline in the coordination of energetic metabolism of muscle, liver and tissue Because each tissue has its own metabolic characteristics, in general, the concentration of nutrients in the blood is controlled by the liver, which in turn becomes the central organ of the maintenance of the homeostasis of the main nutrients. The energy supply in the body during the fasting period is due to the degradation of glycogen, muscular proteolysis and lipolysis that will play specific physiological roles so that the metabolic pathways have their own characteristics, the release of the hormones being regulated by...

Objetivou-se com está revisão ressaltar o comportamento hormonal (insulina, glucagon, grelina, leptina, T3, T4, cortisol, adrenalina IGF e GH) atuantes no metabolismo energético de animais não ruminantes sobre o estado de jejum. Os processos metabólicos são regulados pela disponibilidade de substrato, por mecanismos neuroendócrinos. Para entender as vias metabólicas e sua regulação hormonal sobre os diferentes tecidos, faz-se necessário deter-se ao metabolismo especializado sobre os vários órgãos e tecidos que integram o metabolismo energético em todo o organismo do animal. Assim espera-se elucidar o amplo alcance dos hormônios de mobilização de energia e os mecanismos hormonais presente em cada tecido, como também descrever a inter-relação entre a insulina, o glucagon e a adrenalina na coordenação do metabolismo energético do músculo, fígado e tecido adiposo, pois cada tecido tem características metabólicas própria, de um modo geral, a concentração dos nutrientes no sangue é controlada pelo fígado, que por sua vez, torna-se o órgão central da manutenção da homeostasia dos principais nutrientes. O aporte energético no organismo durante o período de jejum se dá pela degradação de glicogênio, a proteólise muscular e lipólise que vão desempenhar papéis fisiológicos específicos para que as vias metabólicas tenham características próprias, sendo a liberação dos hormônios regulada...

Regulação hormonal no metabolismo energético de não ruminantes em estado de jejum / Hormonal regulation in the energetic metabolism of non-ruminants in state of fasting / Regulación hormonal en el metabolismo energético de no rumiantes en estado de ayuno

El objetivo de esta revision fue resaltar el comportamiento hormonal (insulina, glucagon, grelina, leptina, T3, T4, cortisol, adrenalina, IGF y GH) que actúan sobre el metabolismo energético de animals no rumiantes en estado de ayuno. Los procesos metabólicos están regulados por la disponibilidade de substrato, por mecanismos neuroendocrinos. Para comprender las vías metabólicas y su regulación hormonal en los diferentes tejidos, es necessário detener el metabolismo especializado en los diversos órganos y tejidos que integran el metabolismo energético en todo el cuerpo del animal. Así, se espera dilucidar la amplia gama de hormonas movilizadoras de energia y los mecanismos hormonales presentes en cada tejido, así como describer la interrelación entre insulin, glucagón y adrenalina en la coordinación del metabolismo energético de músculo, hígado y tejido adipose, debido a que cada tejido tiene sus propias características metabólicas, en general, la concentración de nutrientes en la sangre es controlada por el hígado, que a su vez se convierte en el órgano central para mantener la homeostasis de los principals nutrientes. El suministro de energia en el cuerpo durante el período de ayuno se debe a la degradación del glucógeno, la proteólisis muscular y la lipólisis que jugarán roles fisiológicos específicos para que las vías metabólicas tengan sus propias características...(AU)

The objective of this review was to emphasize the hormonal behavior (Insulin, glucagon, ghrelin, leptin, T3, T4, cortisol, adrenaline IGF and GH) acting on energy metabolism of non-ruminant animals on the fasting state. Metabolic processes are regulated by the availability of substrate, by neuroendocrine mechanisms. To understand the metabolic pathways and their hormonal regulation on the different tissues, it is necessary to stop to the specialized metabolism on the various organs and tissues that integrate the energy metabolism in the whole organism of the animal. Thus it is expected to elucidate the broad range of energy mobilization hormones and the hormonal mechanisms present in each tissue, as well as to describe the interrelationship between insulin, glucagon and adrenaline in the coordination of energetic metabolism of muscle, liver and tissue Because each tissue has its own metabolic characteristics, in general, the concentration of nutrients in the blood is controlled by the liver, which in turn becomes the central organ of the maintenance of the homeostasis of the main nutrients. The energy supply in the body during the fasting period is due to the degradation of glycogen, muscular proteolysis and lipolysis that will play specific physiological roles so that the metabolic pathways have their own characteristics, the release of the hormones being regulated by...(AU)

Objetivou-se com está revisão ressaltar o comportamento hormonal (insulina, glucagon, grelina, leptina, T3, T4, cortisol, adrenalina IGF e GH) atuantes no metabolismo energético de animais não ruminantes sobre o estado de jejum. Os processos metabólicos são regulados pela disponibilidade de substrato, por mecanismos neuroendócrinos. Para entender as vias metabólicas e sua regulação hormonal sobre os diferentes tecidos, faz-se necessário deter-se ao metabolismo especializado sobre os vários órgãos e tecidos que integram o metabolismo energético em todo o organismo do animal. Assim espera-se elucidar o amplo alcance dos hormônios de mobilização de energia e os mecanismos hormonais presente em cada tecido, como também descrever a inter-relação entre a insulina, o glucagon e a adrenalina na coordenação do metabolismo energético do músculo, fígado e tecido adiposo, pois cada tecido tem características metabólicas própria, de um modo geral, a concentração dos nutrientes no sangue é controlada pelo fígado, que por sua vez, torna-se o órgão central da manutenção da homeostasia dos principais nutrientes. O aporte energético no organismo durante o período de jejum se dá pela degradação de glicogênio, a proteólise muscular e lipólise que vão desempenhar papéis fisiológicos específicos para que as vias metabólicas tenham características próprias, sendo a liberação dos hormônios regulada...(AU)

Markers of inflammation and insulin resistance in dogs before and after weight loss versus lean healthy dogs / Marcadores de inflamação e resistência à insulina em cães antes e depois da perda de peso versus cães saudáveis e magros

Chronic low-grade inflammation in obesity is characterized by an increased production of pro-inflammatory cytokines that contribute to insulin resistance. For this study body composition, markers of inflammation and of insulin resistance in dogs before and after weight loss were compared to those of lean dogs. Eleven client-owned obese adult dogs underwent a weight loss program with commercial dry food for weight loss and reached an ideal body condition score (BCS) six months after the beginning of the weight loss program. A Control Group of nine dogs with ideal BCS were selected for the comparison. Shapiro-Wilk test was used to test for normality, Mann Whitney were used for non-normally distributes data, and Student t-test was used for normally distributed parameters. In the Obese Group body fat decreased from 41.6% (30.7-58.6) to 29.1% (18.6-46.3) (P<0.01) and dogs maintained lean body mass throughout the weight loss program (P>0.05). Obese dogs presented higher concentration of fructosamine, triglycerides, insulin, IGF-1 and leptin than the Control Group before weight reduction (P<0.05). Serum concentrations of triglycerides, IL-2, IL-6, TNF-α, insulin, leptin and IGF-1 decreased after weight loss (P<0.01), and these concentrations were similar to the Control Group (P>0.05), except for leptin (P<0.001). No alteration on peptide YY was found. Leptin (r=0.60, P=0.01), fructosamine (r=0.44, P=0.02) and triglycerides (r=0.40, P=0.04) concentrations correlated with the reduction of body fat. Weight loss reduced the concentrations of inflammatory and insulin resistance markers and most parameters became similar to dogs that have always been lean, reinforcing the importance of weight loss in small animal practice.(AU)

A inflamação crônica de baixo grau na obesidade é caracterizada pela produção aumentada de citocinas pró-inflamatórias que contribuem para a resistência à insulina. Para este estudo a composição corporal e os marcadores de inflamação e de resistência à insulina em cães antes e após a perda de peso foram comparados aos de cães magros. Onze cães adultos obesos pertencentes a tutores foram incluídos em um programa de perda de peso com ração comercial hipocalórica e alcançaram escore de condição corporal (ECC) ideal seis meses após o início do regime. Um Grupo Controle de nove cães com ECC ideal foi selecionado para a comparação. O teste de Shapiro-Wilk foi usado para testar a normalidade, Mann Whitney foi usado para análise dos dados que não atenderam distribuição normal e o teste t de Student foi usado para parâmetros que atenderam a normalidade. No Grupo Obesidade, a gordura corporal diminuiu de 41,6% (30,7-58,6) para 29,1% (18,6-46,3) (P<0,01) e os cães mantiveram massa magra ao longo do programa de perda de peso (P>0,05). Cães obesos apresentaram maior concentração de frutosamina, triglicérides, insulina, IGF-1 e leptina do que o Grupo Controle antes da redução de peso (P<0,05). As concentrações séricas de triglicerídeos, IL-2, IL-6, TNF-α, insulina, leptina e IGF-1 diminuíram após a perda de peso (P<0,01) e, essas concentrações foram semelhantes ao Grupo Controle (P>0,05), com exceção da leptina (P<0,001). Nenhuma alteração no peptídeo YY foi encontrada. As concentrações de leptina (r=0,60; P=0,01), frutosamina (r=0,44; P=0,02) e triglicerídeos (r=0,40; P=0,04) correlacionaram-se com a redução da gordura corporal. A perda de peso reduziu as concentrações de marcadores inflamatórios e de resistência à insulina e a maioria dos parâmetros tornaram-se semelhante aos dos cães que sempre foram magros, reforçando a importância da perda de peso na prática clínica de pequenos animais.(AU)

Markers of inflammation and insulin resistance in dogs before and after weight loss versus lean healthy dogs / Marcadores de inflamação e resistência à insulina em cães antes e depois da perda de peso versus cães saudáveis e magros

Chronic low-grade inflammation in obesity is characterized by an increased production of pro-inflammatory cytokines that contribute to insulin resistance. For this study body composition, markers of inflammation and of insulin resistance in dogs before and after weight loss were compared to those of lean dogs. Eleven client-owned obese adult dogs underwent a weight loss program with commercial dry food for weight loss and reached an ideal body condition score (BCS) six months after the beginning of the weight loss program. A Control Group of nine dogs with ideal BCS were selected for the comparison. Shapiro-Wilk test was used to test for normality, Mann Whitney were used for non-normally distributes data, and Student t-test was used for normally distributed parameters. In the Obese Group body fat decreased from 41.6% (30.7-58.6) to 29.1% (18.6-46.3) (P<0.01) and dogs maintained lean body mass throughout the weight loss program (P>0.05). Obese dogs presented higher concentration of fructosamine, triglycerides, insulin, IGF-1 and leptin than the Control Group before weight reduction (P<0.05). Serum concentrations of triglycerides, IL-2, IL-6, TNF-α, insulin, leptin and IGF-1 decreased after weight loss (P<0.01), and these concentrations were similar to the Control Group (P>0.05), except for leptin (P<0.001). No alteration on peptide YY was found. Leptin (r=0.60, P=0.01), fructosamine (r=0.44, P=0.02) and triglycerides (r=0.40, P=0.04) concentrations correlated with the reduction of body fat. Weight loss reduced the concentrations of inflammatory and insulin resistance markers and most parameters became similar to dogs that have always been lean, reinforcing the importance of weight loss in small animal practice.(AU)

A inflamação crônica de baixo grau na obesidade é caracterizada pela produção aumentada de citocinas pró-inflamatórias que contribuem para a resistência à insulina. Para este estudo a composição corporal e os marcadores de inflamação e de resistência à insulina em cães antes e após a perda de peso foram comparados aos de cães magros. Onze cães adultos obesos pertencentes a tutores foram incluídos em um programa de perda de peso com ração comercial hipocalórica e alcançaram escore de condição corporal (ECC) ideal seis meses após o início do regime. Um Grupo Controle de nove cães com ECC ideal foi selecionado para a comparação. O teste de Shapiro-Wilk foi usado para testar a normalidade, Mann Whitney foi usado para análise dos dados que não atenderam distribuição normal e o teste t de Student foi usado para parâmetros que atenderam a normalidade. No Grupo Obesidade, a gordura corporal diminuiu de 41,6% (30,7-58,6) para 29,1% (18,6-46,3) (P<0,01) e os cães mantiveram massa magra ao longo do programa de perda de peso (P>0,05). Cães obesos apresentaram maior concentração de frutosamina, triglicérides, insulina, IGF-1 e leptina do que o Grupo Controle antes da redução de peso (P<0,05). As concentrações séricas de triglicerídeos, IL-2, IL-6, TNF-α, insulina, leptina e IGF-1 diminuíram após a perda de peso (P<0,01) e, essas concentrações foram semelhantes ao Grupo Controle (P>0,05), com exceção da leptina (P<0,001). Nenhuma alteração no peptídeo YY foi encontrada. As concentrações de leptina (r=0,60; P=0,01), frutosamina (r=0,44; P=0,02) e triglicerídeos (r=0,40; P=0,04) correlacionaram-se com a redução da gordura corporal. A perda de peso reduziu as concentrações de marcadores inflamatórios e de resistência à insulina e a maioria dos parâmetros tornaram-se semelhante aos dos cães que sempre foram magros, reforçando a importância da perda de peso na prática clínica de pequenos animais.(AU)

Serum evaluation of leptin, IL-6, IGF-1 and estrogen in obese bitches with early stages of mammary carcinoma / Avaliação sérica de leptina, IL-6, IGF-1 e estrógeno em cadelas com excesso de peso e portadoras de carcinomas mamários em estágio inicial

The aim of this study was to relate the serum concentration IL-6, IGF-1, leptin and estrogen in non-castrated bitches with or without overweight and early stage mammary carcinomas. Forty-three bitches were divided into four groups, two groups without mammary carcinomas with and without overweight, and two groups with mammary carcinomas with and without overweight. Overweight bitches, with or without mammary carcinomas, were statistically different from bitches by ideal weight, in relation to ECC, IMCC and body fat percentages (P< 0.0001). There was a positive correlation between ECC and IMCC (P< 0.0001), ECC and % GC (P< 0.0001), and IMCC and % GC (P< 0.0001). A positive correlation was found between serum leptin and IL-6 (P= 0.0451) and leptin and IGF-1 (P= 0.05). A positive correlation (P= 0.0053) between ECC and leptin was found in the analysis of body evaluation methods and serum concentrations, and a negative correlation between ECC and IL-6 (P= 0.0435). Among the fat percentage and the leptin concentration, there was a positive correlation (P= 0.0016), as found between the IMCC and leptin (P= 0, 0209). In this study, no association was observed between excessive weight and the presence of early stage mammary carcinomas.(AU)

Este estudo teve por objetivo relacionar a concentração sérica de IL-6, IGF-1, leptina e estrógeno, em cadelas não castradas com ou sem excesso de peso, e carcinomas mamários em estágio inicial. Quarenta e três cadelas foram divididas em quatro grupos, sendo dois de cadelas sem carcinomas mamários, com e sem excesso de peso, e dois de cadelas com carcinomas mamários, com e sem excesso de peso. Cadelas com excesso de peso, com ou sem carcinomas mamários, foram estatisticamente diferentes de cadelas em peso ideal, em relação às avaliações corporais de ECC, IMCC e percentual de gordura corpórea (P<0,0001). Foi observada uma correlação positiva entre ECC e IMCC (P<0,0001), ECC e %GC (P<0,0001), e IMCC e %GC (P<0,0001). As análises de estrógeno, leptina, IL-6 e IGF-1 não apresentaram diferenças estatísticas entre os grupos. Demonstrou-se correlação positiva entre as concentrações séricas de leptina e IL-6 (P=0,0451) e leptina e IGF-1 (P=0,05). Encontrou-se correlação positiva entre ECC e leptina (P=0,0053) e negativa entre ECC e IL-6 (P=0,0435). Entre o percentual de gordura e leptina encontrou-se correlação positiva (P=0,0016), assim como entre IMCC e leptina (P=0,0209). Neste estudo, não se observou associação entre excesso de peso e a presença de carcinomas mamários em estadio inicial.(AU)

Serum evaluation of leptin, IL-6, IGF-1 and estrogen in obese bitches with early stages of mammary carcinoma / Avaliação sérica de leptina, IL-6, IGF-1 e estrógeno em cadelas com excesso de peso e portadoras de carcinomas mamários em estágio inicial

The aim of this study was to relate the serum concentration IL-6, IGF-1, leptin and estrogen in non-castrated bitches with or without overweight and early stage mammary carcinomas. Forty-three bitches were divided into four groups, two groups without mammary carcinomas with and without overweight, and two groups with mammary carcinomas with and without overweight. Overweight bitches, with or without mammary carcinomas, were statistically different from bitches by ideal weight, in relation to ECC, IMCC and body fat percentages (P< 0.0001). There was a positive correlation between ECC and IMCC (P< 0.0001), ECC and % GC (P< 0.0001), and IMCC and % GC (P< 0.0001). A positive correlation was found between serum leptin and IL-6 (P= 0.0451) and leptin and IGF-1 (P= 0.05). A positive correlation (P= 0.0053) between ECC and leptin was found in the analysis of body evaluation methods and serum concentrations, and a negative correlation between ECC and IL-6 (P= 0.0435). Among the fat percentage and the leptin concentration, there was a positive correlation (P= 0.0016), as found between the IMCC and leptin (P= 0, 0209). In this study, no association was observed between excessive weight and the presence of early stage mammary carcinomas.(AU)

Este estudo teve por objetivo relacionar a concentração sérica de IL-6, IGF-1, leptina e estrógeno, em cadelas não castradas com ou sem excesso de peso, e carcinomas mamários em estágio inicial. Quarenta e três cadelas foram divididas em quatro grupos, sendo dois de cadelas sem carcinomas mamários, com e sem excesso de peso, e dois de cadelas com carcinomas mamários, com e sem excesso de peso. Cadelas com excesso de peso, com ou sem carcinomas mamários, foram estatisticamente diferentes de cadelas em peso ideal, em relação às avaliações corporais de ECC, IMCC e percentual de gordura corpórea (P<0,0001). Foi observada uma correlação positiva entre ECC e IMCC (P<0,0001), ECC e %GC (P<0,0001), e IMCC e %GC (P<0,0001). As análises de estrógeno, leptina, IL-6 e IGF-1 não apresentaram diferenças estatísticas entre os grupos. Demonstrou-se correlação positiva entre as concentrações séricas de leptina e IL-6 (P=0,0451) e leptina e IGF-1 (P=0,05). Encontrou-se correlação positiva entre ECC e leptina (P=0,0053) e negativa entre ECC e IL-6 (P=0,0435). Entre o percentual de gordura e leptina encontrou-se correlação positiva (P=0,0016), assim como entre IMCC e leptina (P=0,0209). Neste estudo, não se observou associação entre excesso de peso e a presença de carcinomas mamários em estadio inicial.(AU)

Polymorphisms of leptin, beta-lactoglobulin and pituitary transcription factor have no effect on milk characteristics in crossbred cows / Polimorfismos da leptina, beta-lactoglobulina e fator de transcrição da hipófise não afetam as características do leite em vacas mestiças

O objetivo deste trabalho foi identificar polimorfismos genéticos de leptina, ß-lactoglobulina e fator de transcrição pituitária (PIT1) e avaliar seus efeitos na composição química e na contagem de células somáticas de leite de vacas leiteiras mestiças que vivem em um clima quente. Um total de 291 vacas leiteiras mestiças foram investigadas. Foram coletadas amostras de sangue para extração de DNA e amostras de leite. As amostras foram classificadas em três grupos genéticos: 12/ (42), 34/ (83) e 78/ (166) Holandês x Guzerá. As frequências de alelos e genótipos foram determinadas e o equilíbrio Hardy-Weinberg foi avaliado. Foram realizadas análises da composição do leite (gordura, proteína, lactose e extracto seco desengordurado), contagem de células somáticas e rendimento leiteiro. Os grupos genéticos e os polimorfismos genéticos para cada gene foram utilizados como efeitos fixos na análise. O único polimorfismo encontrado em equilíbrio de Hardy-Weinberg foi para o genótipo da ß-lactoglobulina. No presente estudo, era esperado que a maioria das variáveis de composição variasse entre os genótipos. Já se sabe que os cruzamentos dão origem a animais com características fenotípicas e genotípicas. No entanto, os polimorfismos não influenciaram a composição e a qualidade do leite nas vacas 12/ , 34/ e 78/ Holstein x Guzerá mantidas em um clima quente.(AU)

Comparação do índice de massa corporal felino com a concentração plasmática de leptina e escore de condição corporal para o diagnóstico de obesidade em gatos domésticos / Comparison among feline’s body mass index, leptin hormone serum level and body condition score to diagnose obesity in domestic cats

Background: Today, obesity is a condition commonly seen in small animal internal medicine. This condition is defined as excess of body fat resulting from increased energy absorption or reduced energy expenditure, and it is classified as a nutritional and metabolic disorder. Obesity results from excessive formation of adipose tissue, and can pose severe consequences to the animal’s health. It can also become an aggravating factor for several diseases, frequently exerting direct effects on morbidity and mortality. This study aimed to evaluate feline body mass index (FBMI), and associate this parameter with body condition score (BCS) and leptin hormone serum levels.Materials, Methods & Results: This study was conducted in a private Veterinary Clinic exclusively dedicated to feline care in the neighborhood of Botafogo, city of Rio de Janeiro, Brazil. Ninety-six feline patients (Felis catus) were randomly selected independent of their gender (male or female - intact or not), breed, or age from cats that were submitted for surgical interventions. The population was then divided into two groups according to FBMI: group 1, with non-obese animals (FBMI < 30%), totaling 53 animals; and group 2, with obese animals (FBMI ≥ 30%), totaling 43 animals. Physical examination was conducted on all animals. During this procedure, the weight of the animals was recorded; obesity was determined subjectively using the BCS, and objectively using plasma leptin concentration as assessed by radioimmunoassay (RIA). Leptin concentration in the plasma of the 96 animals included in this study was 13.81 ± 13.06 ng/mL HE. The average for group 1 was 3.85 ± 3.08 ng/mL HE, while the average for group 2 was 26.08 ± 9.61 ng/mL HE.[...]

Comparação do índice de massa corporal felino com a concentração plasmática de leptina e escore de condição corporal para o diagnóstico de obesidade em gatos domésticos / Comparison among felines body mass index, leptin hormone serum level and body condition score to diagnose obesity in domestic cats

Background: Today, obesity is a condition commonly seen in small animal internal medicine. This condition is defined as excess of body fat resulting from increased energy absorption or reduced energy expenditure, and it is classified as a nutritional and metabolic disorder. Obesity results from excessive formation of adipose tissue, and can pose severe consequences to the animals health. It can also become an aggravating factor for several diseases, frequently exerting direct effects on morbidity and mortality. This study aimed to evaluate feline body mass index (FBMI), and associate this parameter with body condition score (BCS) and leptin hormone serum levels.Materials, Methods & Results: This study was conducted in a private Veterinary Clinic exclusively dedicated to feline care in the neighborhood of Botafogo, city of Rio de Janeiro, Brazil. Ninety-six feline patients (Felis catus) were randomly selected independent of their gender (male or female - intact or not), breed, or age from cats that were submitted for surgical interventions. The population was then divided into two groups according to FBMI: group 1, with non-obese animals (FBMI < 30%), totaling 53 animals; and group 2, with obese animals (FBMI ≥ 30%), totaling 43 animals. Physical examination was conducted on all animals. During this procedure, the weight of the animals was recorded; obesity was determined subjectively using the BCS, and objectively using plasma leptin concentration as assessed by radioimmunoassay (RIA). Leptin concentration in the plasma of the 96 animals included in this study was 13.81 ± 13.06 ng/mL HE. The average for group 1 was 3.85 ± 3.08 ng/mL HE, while the average for group 2 was 26.08 ± 9.61 ng/mL HE.[...](AU)

Productive and reproductive parameters in high and low growing Syrian Awassi lambs / Parâmetros produtivos e reprodutivos de cordeiros Awassi da Síria de taxa rápida e lenta de crescimento

The objective of this study was characterize some productive and reproductive parametersin Syrian Awassi ewe lambs during different age stages. Thirty Syrian Awassi ewe lambs aged around 3months were divided equally into 2 groups, high and low growing to identify productive and reproductiveparameters during different stages. Blood samples were collected to determine progesterone and leptinconcentrations. Daily milk samples were collected to determine the average daily production. At puberty,average body weight of higher growing was higher (48.4 kg) than de crescimento low growing (42.8 kg).Average age at puberty was 359.5 and 394.9 days for high and low groups, respectively with no differences.Mating, lambing and fecundity rates were similar among groups. Progesterone concentration was very low and increased rapidly at puberty with a sharp increase during pregnancy, followed by a noticeable decreasepost lambing. There were individual variations in leptin concentration with no clear trend in groups. Average leptin concentration at puberty was 2.42 and 2.50 ng mL-1 for higher and low groups, respectivelywith no difference. Average daily milk production was higher for the higher group (1.495 g day-1) compared to 1.077 g day-1 for low grups. Thus, the lambs growing alter produtive and reproductive parameters.(AU)

O objetivo deste estudo foi caracterizar alguns parâmetros produtivos e reprodutivos emcordeiros sírios Awassi com diferentes estpagio de crescimento. Trinta cordeiros Awassi com cerca de 3meses de idade foram divididos igualmente em dois grupos: cordeiros de crescimento rápido e lento, paraidentificar os parâmetros produtivo e reprodutivo, durante diferentes estágios. Foram coletadas amostras desangue para determinar a concentração de progesterona e leptina. Também, foram coletadas amostrasdiárias de leite para determinar a média de produção diária. Na puberdade, a média geral dos pesos doscordeiros de crescimento rápido foi maior (48,4 kg) comparado aos de crescimento lento (42,8 kg). A idademédia da puberdade foi de 359,5 e 394,9 dias para o grupo rápido e lento, sem diferenças. As taxas deacasalamento, parto e fecundidade foram semelhantes entres os grupos. A concentração de progesterona foibaixa e aumentou rápidamente na puberdade, com um aumento acentuado durante a gravidez, seguido porum notável decrescimento no pós-parto. Houve variações individuais na concentração de leptina sem umaclara tendência nos grupos. A média de concentração de leptina na puberdade foi de 2,42 e 2,50 ng mL-1para o grupo de higher and low, respectivamente. A produção diária de leite foi maior para o grupo decrescimento rápido (1.495 g dia-1) comparada com 1.077g dia-1 para os animais de crescimento fraco. Assim,a taxa de crescimento alterou os parâmetros produtivos e reprodutivos.(AU)

Productive and reproductive parameters in high and low growing Syrian Awassi lambs / Parâmetros produtivos e reprodutivos de cordeiros Awassi da Síria de taxa rápida e lenta de crescimento

The objective of this study was characterize some productive and reproductive parametersin Syrian Awassi ewe lambs during different age stages. Thirty Syrian Awassi ewe lambs aged around 3months were divided equally into 2 groups, high and low growing to identify productive and reproductiveparameters during different stages. Blood samples were collected to determine progesterone and leptinconcentrations. Daily milk samples were collected to determine the average daily production. At puberty,average body weight of higher growing was higher (48.4 kg) than de crescimento low growing (42.8 kg).Average age at puberty was 359.5 and 394.9 days for high and low groups, respectively with no differences.Mating, lambing and fecundity rates were similar among groups. Progesterone concentration was very low and increased rapidly at puberty with a sharp increase during pregnancy, followed by a noticeable decreasepost lambing. There were individual variations in leptin concentration with no clear trend in groups. Average leptin concentration at puberty was 2.42 and 2.50 ng mL-1 for higher and low groups, respectivelywith no difference. Average daily milk production was higher for the higher group (1.495 g day-1) compared to 1.077 g day-1 for low grups. Thus, the lambs growing alter produtive and reproductive parameters.

O objetivo deste estudo foi caracterizar alguns parâmetros produtivos e reprodutivos emcordeiros sírios Awassi com diferentes estpagio de crescimento. Trinta cordeiros Awassi com cerca de 3meses de idade foram divididos igualmente em dois grupos: cordeiros de crescimento rápido e lento, paraidentificar os parâmetros produtivo e reprodutivo, durante diferentes estágios. Foram coletadas amostras desangue para determinar a concentração de progesterona e leptina. Também, foram coletadas amostrasdiárias de leite para determinar a média de produção diária. Na puberdade, a média geral dos pesos doscordeiros de crescimento rápido foi maior (48,4 kg) comparado aos de crescimento lento (42,8 kg). A idademédia da puberdade foi de 359,5 e 394,9 dias para o grupo rápido e lento, sem diferenças. As taxas deacasalamento, parto e fecundidade foram semelhantes entres os grupos. A concentração de progesterona foibaixa e aumentou rápidamente na puberdade, com um aumento acentuado durante a gravidez, seguido porum notável decrescimento no pós-parto. Houve variações individuais na concentração de leptina sem umaclara tendência nos grupos. A média de concentração de leptina na puberdade foi de 2,42 e 2,50 ng mL-1para o grupo de higher and low, respectivamente. A produção diária de leite foi maior para o grupo decrescimento rápido (1.495 g dia-1) comparada com 1.077g dia-1 para os animais de crescimento fraco. Assim,a taxa de crescimento alterou os parâmetros produtivos e reprodutivos.

Imunolocalização de receptores de leptina no ovário de preás (Galea spixii Wagler, 1831) / Immunolocalization of leptin receptor of Spix's Yellow-toothed Cavy (Galea spixii Wagler, 1831) ovary

A leptina, uma citocina produzida pelas células adiposas, é alvo da comunidade científica por acreditarem que ela apresente impacto sobre a reprodução dos animais promovendo a puberdade, foliculogênese e oogênese, ciclo estral e auxiliando na fecundação. A compreensão dos mecanismos que controlam a atividade reprodutiva de preás (Galea spixii) possui papel relevante para a preservação da espécie. Desta forma, o presente trabalho propôs analisar a imunolocalização dos receptores de leptina (Ob-R) no ovário de preás. Coletaram-se os ovários de 20 fêmeas adultas, não prenhes e saudáveis. As amostras foram fixadas em paraformaldeído a 4% em tampão fosfato, incluídas em parafina e seccionadas para a realização de imunohistoquímica (IHC). As secções foram fotomicrografadas e avaliadas quanto à intensidade da reação. Observou-se forte imunorreação no oócito e nas células da teca, moderada nas células do estroma ovariano e nas células luteínicas grandes e fracamente coradas nas células da granulosa, endoteliais, perivasculares e células luteínicas pequenas. Quando comparado a expressão de receptores ao longo do desenvolvimento folicular foi observado que o oócito e as células da teca se mantiveram com expressão na mesma intensidade. Entretanto, as células da granulosa apresentaram forte marcação nos estádios pré-antrais enquanto que nos folículos antrais apresentou fraca intensidade. Concluímos que em ovários de Galea spixii existe a presença de Ob-R nas principais estruturas do ovário sugerindo que este hormônio desempenhe papel fundamental na reprodução desta espécie.(AU)

Leptin, a cytokine produced by adipose cells, is the target of the scientific community for believing that it has an impact on the reproduction of the animals promoting puberty, folliculogenesis and oogenesis, estrous cycle and aiding in fertilization. The understanding of the mechanisms controlling the reproductive activity of Spix's Yellow-toothed Cavy (Galea spixii) plays a relevant role in the preservation of the species. Thus, the present study proposed to analyze the immunolocalization of leptin receptors (Ob-R) in the ovary of cavies. Ovaries from 20 adult, non-pregnant, healthy females were collected. The samples were fixed in 4% phosphate buffered paraformaldehyde, embedded in paraffin and sectioned for immunohistochemistry. The sections were photomicrographs and intensity of the reaction was measured. Strong immunoreaction was observed in oocyte and theca cells, moderate in ovarian stromal cells and large luteal cells and weak stained in granulosa, endothelial, perivascular and small luteal cells. When compared to receptor expression along follicular development it was observed that the oocyte and the theca cells remained with expression at the same intensity. However, the granulosa cells presented strong stained in the preantral stages, whereas in the antral follicles it presented low intensity. We conclude that in the ovaries of Galea spixii there is the presence of Ob-R in the main structures of the ovary sugesting that this hormone plays a fundamental role in the reproduction of this species.(AU)

Imunolocalização de receptores de leptina no ovário de preás (Galea spixii Wagler, 1831) / Immunolocalization of leptin receptor of Spix's Yellow-toothed Cavy (Galea spixii Wagler, 1831) ovary

A leptina, uma citocina produzida pelas células adiposas, é alvo da comunidade científica por acreditarem que ela apresente impacto sobre a reprodução dos animais promovendo a puberdade, foliculogênese e oogênese, ciclo estral e auxiliando na fecundação. A compreensão dos mecanismos que controlam a atividade reprodutiva de preás (Galea spixii) possui papel relevante para a preservação da espécie. Desta forma, o presente trabalho propôs analisar a imunolocalização dos receptores de leptina (Ob-R) no ovário de preás. Coletaram-se os ovários de 20 fêmeas adultas, não prenhes e saudáveis. As amostras foram fixadas em paraformaldeído a 4% em tampão fosfato, incluídas em parafina e seccionadas para a realização de imunohistoquímica (IHC). As secções foram fotomicrografadas e avaliadas quanto à intensidade da reação. Observou-se forte imunorreação no oócito e nas células da teca, moderada nas células do estroma ovariano e nas células luteínicas grandes e fracamente coradas nas células da granulosa, endoteliais, perivasculares e células luteínicas pequenas. Quando comparado a expressão de receptores ao longo do desenvolvimento folicular foi observado que o oócito e as células da teca se mantiveram com expressão na mesma intensidade. Entretanto, as células da granulosa apresentaram forte marcação nos estádios pré-antrais enquanto que nos folículos antrais apresentou fraca intensidade. Concluímos que em ovários de Galea spixii existe a presença de Ob-R nas principais estruturas do ovário sugerindo que este hormônio desempenhe papel fundamental na reprodução desta espécie.

Leptin, a cytokine produced by adipose cells, is the target of the scientific community for believing that it has an impact on the reproduction of the animals promoting puberty, folliculogenesis and oogenesis, estrous cycle and aiding in fertilization. The understanding of the mechanisms controlling the reproductive activity of Spix's Yellow-toothed Cavy (Galea spixii) plays a relevant role in the preservation of the species. Thus, the present study proposed to analyze the immunolocalization of leptin receptors (Ob-R) in the ovary of cavies. Ovaries from 20 adult, non-pregnant, healthy females were collected. The samples were fixed in 4% phosphate buffered paraformaldehyde, embedded in paraffin and sectioned for immunohistochemistry. The sections were photomicrographs and intensity of the reaction was measured. Strong immunoreaction was observed in oocyte and theca cells, moderate in ovarian stromal cells and large luteal cells and weak stained in granulosa, endothelial, perivascular and small luteal cells. When compared to receptor expression along follicular development it was observed that the oocyte and the theca cells remained with expression at the same intensity. However, the granulosa cells presented strong stained in the preantral stages, whereas in the antral follicles it presented low intensity. We conclude that in the ovaries of Galea spixii there is the presence of Ob-R in the main structures of the ovary sugesting that this hormone plays a fundamental role in the reproduction of this species.

A influência da nutrição e a atuação da leptina e kisspeptina no ciclo reprodutivo da égua / The influence of nutrition and the action of leptin and kisspeptin on the mare's reproductive cycle

A domesticação do equino pelo homem acarretou alterações de manejo e alimentação devido à necessidade de adaptação dos animais a novos exercícios e condições limitantes impostas a estes pelo homem. Um dos avanços alcançados através da mudança alimentar imposta aos equinos mediante o fornecimento de alimentos concentrados é a possibilidade de melhor eficiência reprodutiva. As éguas são poliéstricas estacionais fotoperíodo positivas, naturalmente entrando em anestro nos meses de inverno, em regiões afastadas da linha do Equador. Estudos indicam que éguas com bom índice de escore corporal podem não entrar em anestro nesse período, oferecendo a possibilidade de reprodução ao longo de todo o ano sem a necessidade de aplicação de hormônios exógenos. A correlação entre nutrição e reprodução equina vem sendo cada vez mais estudada, e os mecanismos de ação de diversos fatores atuantes nessa correlação como a leptina e a kisspeptina vem sendo elucidados. A presente revisão traz informações acerca da interação entre nutrição e reprodução equina e dois dos mais importantes peptídeos atuantes nessa correlação: leptina e kisspeptina.(AU)

Equine domestication by men brought alongside with it several alterations in equine management and feeding, due to the need of adaptation by the horses to new exercises and limiting conditions imposed to them by humans. One of the many advances achieved through feeding modification imposed to horses by providing concentrate feed is the possibility for better reproductive efficiency. Mares are photoperiodic poliestric seasonal breeders, naturally entering anestrus in winter months in regions far from the Equator line. Studies indicate that mares with optimum body score may not enter anestrus in such period, offering the possibility of reproduction through the year withholding the need for exogenous hormone administration. The correlation between nutrition and equine reproduction is being increasingly studied, and a confluence of factors that act in such correlation such as leptin and kisspeptin and are being elucidated. This revision brings information regarding the interaction between nutrition and equine reproduction and two of the major peptides that act in such correlation: leptin and kisspeptin.(AU)

A influência da nutrição e a atuação da leptina e kisspeptina no ciclo reprodutivo da égua / The influence of nutrition and the action of leptin and kisspeptin on the mare's reproductive cycle

A domesticação do equino pelo homem acarretou alterações de manejo e alimentação devido à necessidade de adaptação dos animais a novos exercícios e condições limitantes impostas a estes pelo homem. Um dos avanços alcançados através da mudança alimentar imposta aos equinos mediante o fornecimento de alimentos concentrados é a possibilidade de melhor eficiência reprodutiva. As éguas são poliéstricas estacionais fotoperíodo positivas, naturalmente entrando em anestro nos meses de inverno, em regiões afastadas da linha do Equador. Estudos indicam que éguas com bom índice de escore corporal podem não entrar em anestro nesse período, oferecendo a possibilidade de reprodução ao longo de todo o ano sem a necessidade de aplicação de hormônios exógenos. A correlação entre nutrição e reprodução equina vem sendo cada vez mais estudada, e os mecanismos de ação de diversos fatores atuantes nessa correlação como a leptina e a kisspeptina vem sendo elucidados. A presente revisão traz informações acerca da interação entre nutrição e reprodução equina e dois dos mais importantes peptídeos atuantes nessa correlação: leptina e kisspeptina.

Equine domestication by men brought alongside with it several alterations in equine management and feeding, due to the need of adaptation by the horses to new exercises and limiting conditions imposed to them by humans. One of the many advances achieved through feeding modification imposed to horses by providing concentrate feed is the possibility for better reproductive efficiency. Mares are photoperiodic poliestric seasonal breeders, naturally entering anestrus in winter months in regions far from the Equator line. Studies indicate that mares with optimum body score may not enter anestrus in such period, offering the possibility of reproduction through the year withholding the need for exogenous hormone administration. The correlation between nutrition and equine reproduction is being increasingly studied, and a confluence of factors that act in such correlation such as leptin and kisspeptin and are being elucidated. This revision brings information regarding the interaction between nutrition and equine reproduction and two of the major peptides that act in such correlation: leptin and kisspeptin.

Neuroendocrine signaling pathways and the nutritional control of puberty in heifers

Puberty is a complex physiological process in females that requires maturation of the reproductive neuroendocrine system and subsequent initiation of highfrequency, episodic release of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) and luteinizing hormone (LH). Genetics and nutrition are two major factors controlling the timing of puberty in heifers. While nutrient restriction during the juvenile period delays puberty, accelerated rates of body weight gain during this period have been shown to facilitate pubertal development by programming hypothalamic centers that underlie the pubertal process. Among the different metabolic factors, leptin plays a critical role in conveying nutritional information to the neuroendocrine axis and controlling pubertal progression. Because GnRH neurons are devoid of the leptin receptor, leptin’s effects on GnRH neurons must be relayed via an afferent neuronal network. Two neuronal populations located in the arcuate nucleus (ARC) that express the orexigenic peptide neuropeptide Y (NPY), and the anorexigenic peptide alpha melanocyte-stimulating hormone (αMSH), are key components of afferent pathways that convey inhibitory (NPY) and excitatory (αMSH) inputs to GnRH neurons. In addition, ARC neurons expressing kisspeptin, a potent stimulator of GnRH release, are also involved in the nutritional regulation of puberty. Our studies have demonstrated that increased planes of nutrition during juvenile development result in morphological and functional changes in hypothalamic pathways comprising NPY, proopiomelanocortin (POMC), and kisspeptin neurons. Changes included differential expression of NPY, POMC, and Kiss1 in the ARC, and plasticity in the axonal projections to GnRH and kisspeptin neurons. Additionally, increased rates of body weight gain also promoted changes in the pattern of DNA methylation, a key epigenetic mechanism for regulation of gene expression. Finally, our most recent findings suggest that maternal nutrition during gestation can also induce structural and functional changes in hypothalamic neurocircuitries that are likely to persist long after pubertal maturation and influence reproductive performance throughout adulthood in cattle.

Neuroendocrine signaling pathways and the nutritional control of puberty in heifers

Puberty is a complex physiological process in females that requires maturation of the reproductive neuroendocrine system and subsequent initiation of highfrequency, episodic release of gonadotropin-releasing hormone (GnRH) and luteinizing hormone (LH). Genetics and nutrition are two major factors controlling the timing of puberty in heifers. While nutrient restriction during the juvenile period delays puberty, accelerated rates of body weight gain during this period have been shown to facilitate pubertal development by programming hypothalamic centers that underlie the pubertal process. Among the different metabolic factors, leptin plays a critical role in conveying nutritional information to the neuroendocrine axis and controlling pubertal progression. Because GnRH neurons are devoid of the leptin receptor, leptins effects on GnRH neurons must be relayed via an afferent neuronal network. Two neuronal populations located in the arcuate nucleus (ARC) that express the orexigenic peptide neuropeptide Y (NPY), and the anorexigenic peptide alpha melanocyte-stimulating hormone (αMSH), are key components of afferent pathways that convey inhibitory (NPY) and excitatory (αMSH) inputs to GnRH neurons. In addition, ARC neurons expressing kisspeptin, a potent stimulator of GnRH release, are also involved in the nutritional regulation of puberty. Our studies have demonstrated that increased planes of nutrition during juvenile development result in morphological and functional changes in hypothalamic pathways comprising NPY, proopiomelanocortin (POMC), and kisspeptin neurons. Changes included differential expression of NPY, POMC, and Kiss1 in the ARC, and plasticity in the axonal projections to GnRH and kisspeptin neurons. Additionally, increased rates of body weight gain also promoted changes in the pattern of DNA methylation, a key epigenetic mechanism for regulation of gene expression. Finally, our most recent findings suggest that maternal nutrition during gestation can also induce structural and functional changes in hypothalamic neurocircuitries that are likely to persist long after pubertal maturation and influence reproductive performance throughout adulthood in cattle.(AU)