La suplementació dietètica d'arsènic indueix l'estrès oxidatiu en suprimir el factor nuclear relacionat amb l'eritroide 2-factor 2 en els fetges i els ronyons de les gallines ponedores

Contacte:joanna.jia@wecistanche.com/ WhatsApp: 008618081934791

RESUM

Aquest estudi va investigar els efectes de la suplementació dietètica d'arsènic sobre el rendiment de la posta, la qualitat dels ous, la histopatologia hepàtica i renal i l'estrès oxidatiu en els fetges ironyons de gallines ponedores. A més, es va explorar la via de la proteïna 1 (Keap1) associada a l'ECH, relacionat amb el factor nuclear {{0}}factor 2 (Nrf2)-Kelch per revelar el mecanisme molecular de l'estrès. Es van assignar aleatòriament gallines ponedores Hyline White de cinc-centes dotze 40-setmanes d'edat a 4 grups amb 8 corrals per grup i 16 gallines per corral. Les dosis d'arsènic administrades als 4 grups van ser de 0,95, 20,78, 40,67 i 60,25 mg/kg. Els resultats van revelar que la suplementació dietètica d'arsènic va reduir significativament la producció d'ou de gallina (P, 0,05), el pes mitjà d'ou (P, 0,05), les unitats Haugh (P, 0,05), l'alçada d'albúmina (P, 0,05) , i la força de la closca d'ou (P, 0,05). La suplementació dietètica d'arsènic també va induir l'acumulació d'arsènic i danys histopatològics al fetge ironyó. D'acord, la suplementació dietètica d'arsènic va millorar significativament l'alanina aminotransferasa sèrica (P, {{0}}.05), l'aspartat aminotransferasa (P, 0.05) , nivells de nitrogen ureic en sang (P, {{10}}.05) i àcid úric (P, 0.05). Després de l'exposició a l'arsènic, les activitats de la superòxid dismutasa (SOD) (P, 0,05), la catalasa (P, 0,01), la glutatió reductasa (P, 0,05), la glutatió peroxidasa (P, 0,05) i el contingut de glutatió (P, 0,05) van ser va disminuir significativament, mentre que el nivell de malondialdehid va augmentar significativament (P, 0, 05) al fetge i al ronyó. Es van produir correlacions positives entre les activitats de l'enzim antioxidant i l'expressió gènica de l'enzim antioxidant al fetge i al ronyó, excepte l'expressió gènica de la superòxid dismutasa de manganès renal i l'activitat SOD. A més, l'expressió d'ARNm de Nrf2 hepàtic i renal es va correlacionar positivament amb l'expressió del gen antioxidant i negativament amb l'expressió de l'ARNm de Keap1. En resum, la suplementació dietètica d'arsènic va induir l'estrès oxidatiu en suprimir la via Nrf2-Keap1 en els fetges i els ronyons de les gallines ponedores.

Paraules clau:arsènic, gallina ponedora, via Nrf2-Keap1, estrès oxidatiu, ronyons

INTRODUCCIÓ

En els darrers anys, s'ha trobat que els perills ambientals es produeixen en concentracions creixents. L'arsènic és un tòxic altament metal·loide, fins i tot a una concentració molt baixa en pinsos per a aus de corral. El seu paper fisiològic a les aus de corral està ben definit, ja que és necessari per a la síntesi de metabòlits de metionina inclosa la cisteïna. Les concentracions recomanades d'arsènic en pinsos per a aus de corral estan entre {{0}},012 i 0,050 mg/kg (Balo s et al., 2019). No obstant això, una investigació anterior va demostrar que les concentracions d'arsènic en els pinsos d'aus de corral són probablement més enllà dels nivells de tolerància dels animals quan el pinso d'aus de corral conté algues, carbonat cúpric, sulfat cúpric pentahidrat, trihidròxid de clorur de dicobre o carbonat ferros (Adamse et al., 2017). . Kazi et al. (2013) van informar que hi ha una gran possibilitat que l'arsènic dels pinsos d'aus de corral afecti la salut dels pollastres broiler. Les quantitats excessives d'arsènic en els pinsos d'aus de corral i els seus efectes toxicològics sobre les aus de corral continuen sent problemes greus. Quan l'excés d'arsènic entra en un animal, pot induir una varietat d'efectes adversos per a la salut, com ara immunotoxicitat, toxicitat respiratòria, toxicitat cardiovascular, hepatotoxicitat, hepatotoxicitat, nefrotoxicitat, neurovirulència, toxicitat reproductiva i genotoxicitat. Els efectes toxicològics de l'arsènic sobre els òrgans viscerals s'han documentat principalment en estudis amb mamífers, cosa que suggereix que l'arsènic suposa un risc per a les funcions hepàtiques i renals (Waalkes et al., 2004; Mazumder, 2005; Zheng et al., 2014). No obstant això, els efectes toxicològics de l'exposició a l'arsènic dietètic sobre el fetge i els ronyons de les gallines ponedores encara no estan clars. La toxicitat de l'arsènic en animals està estretament relacionada amb l'estrès oxidatiu, que pertorba l'equilibri pro/antioxidant (Flora, 2011). Quan l'arsènic entra a una cèl·lula, s'uneix al glutatió intracel·lular (GSH) o l'oxida, donant lloc a la generació de radicals lliures. Com sabem, els gens citoprotectors poden estar regulats per una sèrie de factors de transcripció intracel·lular, inclòs el factor nuclear 2-relacionat amb el factor 2 (Nrf2), la proteïna activadora 1 i el factor nuclear kappa-B (Kwak et al., 2001). ). El factor de transcripció Nrf2 és una molècula vital que regula els nivells d'estrès a les cèl·lules. En condicions de repos, Nrf2 interacciona amb la proteïna 1 associada a ECH semblant a Kelch (Keap1), que es troba principalment al citoplasma. Quan s'activa l'estrès oxidatiu, Nrf2 es transloca del citoplasma al nucli després de separar-se de la molècula Keap1 i després activa les expressions dels gens citoprotectors (Motohashi i Yamamoto, 2004). Després, els gens citoprotectors regulen encara més les activitats dels enzims antioxidants aigües avall, incloent la superòxid dismutasa (SOD), la glutatió reductasa (GR), la glutatió peroxidasa (GSH-Px) i la catalasa (CAT). Un estudi anterior ha demostrat que el factor de transcripció Nrf2 participa en l'estrès induït per l'arsènic en mamífers (Sinha et al., 2013). No obstant això, els efectes exactes de l'exposició a l'arsènic sobre els efectes de l'estrès oxidatiu en gallines ponedores segueixen sent esquius. En el present estudi, hem investigat l'efecte de la suplementació dietètica d'arsènic en el rendiment de la posta, la qualitat dels ous, els índexs bioquímics sèrics, els canvis histopatològics hepàtics i renals i l'estrès oxidatiu en gallines ponedores. A més, es va explorar la via Nrf2-Keap1 per identificar el mecanisme molecular en els fetges ironyonsde gallines ponedores. Aquest estudi proporciona algunes idees sobre la teoria biològica de l'excés de toxicitat d'arsènic en la dieta al fetge ironyóde gallines ponedores.

cistanche redditaalleujar el dolor renal

MATERIALS I MÈTODES

Aquest estudi va ser aprovat pel Comitè Institucional de Cura i Ús d'Animals. Tots els procediments experimentals realitzats en animals es van implementar d'acord amb l'Associació Xinesa de Ciències Animals de Laboratori.

Animals, dietes i disseny experimental

Es van seleccionar aleatòriament gallines ponedores Hyline White de cinc-centes dotze {{0}}setmanes d'edat amb condicions corporals similars i es van separar en 4 grups. Cada grup contenia 8 rèpliques de 16 ocells. Es va afegir arsènic a la dieta basal de blat de moro en 4 concentracions diferents (0, 20, 40 i 60 mg/kg; en forma d'àcid arsanílic) (Taula suplementària 1). Les concentracions d'arsènic en l'alimentació es van mesurar mitjançant espectrometria d'absorció atòmica de generació d'hidrurs segons la metodologia anterior (Dos Passos et al., 2012). Les concentracions reals d'arsènic en els 4 grups van ser de 0,95, 20,78, 40,67 i 60,25 mg/kg. Els ocells es van mantenir en gàbies (60 ! 50 ! 50 cm3) equipades amb 1 alimentador i 2 bevedors de mugrons, i es van allotjar 2 gallines per gàbia. Durant tot el període experimental, les gallines van tenir accés gratuït a pinsos i begudes. Tot l'experiment va durar 10 setmanes, inclòs un període d'ajust de 1-setmana i un període experimental formal de 9-setmana.

Rendiment de posta i qualitat dels ous

Al llarg de tot el període experimental, es van registrar diàriament índexs de rendiment de posta, incloent el consum de pinso, la producció d'ous de gallina i el pes de l'ou (EW). Les determinacions de la ingesta d'alimentació i l'EW a cada grup es van realitzar mitjançant una escala de pes sensible (XS2002S, Mettler Toledo, Zuric, Suïssa). La relació de conversió d'aliments (FCR) es va calcular segons la fórmula següent: FCR 5 ingesta d'alimentació en grams/massa d'ou en grams. Es van recollir aleatòriament un total de 40 ous de cada grup per mesurar els paràmetres de qualitat dels ous en les 24 hores posteriors a la posició de l'ovi al final de l'experiment. Els ous es van pesar amb una bàscula de pes sensible (XS2002S, Mettler Toledo). A continuació, la unitat Haugh, l'alçada de l'albúmina, el color del rovell i la força de la closca d'ou es van determinar mitjançant un provador digital d'ou (DET6000, Nabel Co. Ltd., Kyoto, Japó). El gruix de la closca d'ou amb la membrana interna es va determinar a la regió aguda, mitjana i contundent de l'ou mitjançant un micròmetre de calibre.(547-350, Mitutoyo, Kawasaki, Japó) i es van utilitzar els valors mitjans per a l'anàlisi estadística.

Recollida de mostres

Després de l'experiment de cria, 32 ocells de cada grup van ser seleccionats aleatòriament i sacrificats tallant les venes del coll. Es van recollir mostres de sang en tubs de centrífuga estèrils i es van transportar immediatament al laboratori per mesurar els índexs bioquímics sèrics. A continuació, es van disseccionar els ocells, i el fetge ironyonses van extreure de la cavitat abdominal. El fetge ironyóles mostres es van tallar en 4 parts. Una part es va fixar immediatament en un 4% de paraformaldehid per a l'examen histopatològic. Les altres 3 parts es van emmagatzemar immediatament en nitrogen líquid per a una determinació addicional dels paràmetres d'estrès oxidatiu, la deposició d'arsènic i l'expressió gènica.

Assaig de deposició d'arsènic

Després de mesurar la qualitat de l'ou, es va separar el rovell de l'albúmina. L'acumulació d'arsènic a l'albúmina i el rovell es va mesurar mitjançant espectrometria d'absorció atòmica de generació d'hidrurs segons la metodologia anterior (Dos Passos et al., 2012). L'acumulació d'arsènic a l'ou sencer es va calcular sumant el contingut d'arsènic a l'albúmina i el rovell. De manera similar, es va utilitzar l'espectrometria d'absorció atòmica de generació d'hidrurs per determinar l'acumulació d'arsènic al fetge ironyó de gallines ponedores(Dos Passos et al., 2012).

Determinació dels índexs bioquímics sèrics

Els nivells de proteïna total, albúmina, globulina, alanina aminotransferasa (ALT) i aspartat aminotransferasa (AST) són índexs importants per avaluar la funció hepàtica. Aquests paràmetres es van mesurar mitjançant kits d'assaig adequats (Institut de Bioenginyeria de Nanjing Jiancheng, Nanjing, Xina) d'acord amb les instruccions del fabricant. Els nivells de nitrogen ureic en sang (BUN), àcid úric (UA) i creatinina (CT) són índexs importants per avaluar la funció renal i es van determinar mitjançant kits de detecció (Institut de Bioenginyeria de Nanjing Jiancheng).

Canvis histopatològics

Els teixits hepàtics i renals fixats en un 4% de paraformaldehid es van deshidratar en un 70, 80, 90, 95 i 100% d'etanol i finalment es van incrustar en parafina. Els teixits es van tallar en seccions de 6-mm de gruix i després es van tacar amb hematoxilina i eosina. A continuació, observacions de canvis histopatològics en el fetge ironyóels teixits van ser realitzats per un patòleg sota un microscopi òptic (Olympus, Melville, NY).

Assajos de peroxidació lipídica (LPO) i d'activitat enzimàtica antioxidant

Les activitats de SOD, CAT, GR i GSH-Px i el contingut de malondialdehid (MDA) i GSH al fetge i al ronyó es van determinar mitjançant kits d'anàlisi adequats (Institut de Bioenginyeria de Nanjing Jiancheng). Breument, el contingut de MDA es va mesurar mitjançant un mètode espectrofotomètric basat en la reacció entre l'àcid tiobarbitúric i el MDA (Janero, 1990). L'activitat de GR i el contingut de GSH es van determinar utilitzant 5,5- ditiobis (2-àcid nitrobenzoic) (Carlberg i Mannervik, 1985; Abegg et al., 2012). L'activitat SOD es va determinar segons la reacció inhibitòria entre la reducció de tetrazoli nitro blau i la xantina oxidasa. L'activitat del CAT es va determinar a partir de la formació d'un complex estable de peròxid d'hidrogen i molibdat d'amoni (Aebi, 1984). L'activitat de GSH-Px es va determinar avaluant la reducció d'hidroperòxid de t-butil (Wheeler et al., 1990).

Aïllament d'ARN total i PCR quantitativa en temps real

L'ARN total es va aïllar dels teixits hepàtics i renals amb el kit Trizol RNAiso (Invitrogen, Carlsbad, CA) seguint les instruccions del fabricant. Les mostres d'ARN es van transcriure inversament a ADNc mitjançant el kit de reactius PrimeScript RT (TaKaRa, Dalian, Xina). A la taula suplementària 2 es mostren els cebadors directes i inversos per a la superòxid dismutasa de manganès (MnSOD), la superòxid dismutasa de coure-zinc (CuZnSOD), CAT, GR, GSH-Px, Nrf2, Keap1 i el gen de neteja (b-actina). L'abundància de gens es va mesurar mitjançant un sistema de PCR en temps real StepOnePlus (ABI 7500, Applied Biosystems, Foster City, CA). Les condicions de ciclisme eren de 95 C durant 30 s seguits de 35 cicles de 95 C durant 5 s, 59 C durant 10 s i 72 C durant 30 s. La diferència de plecs en l'expressió d'ARNm es va mesurar mitjançant el mètode de quantificació relativa utilitzant eficiències de PCR en temps real i es va normalitzar al nivell de b-actina, per comparar els canvis relatius de CT entre tots els grups (Livak i Schmittgen, 2001).

Anàlisis estadístics

Totes les dades s'expressen com a mitjana 6 SE. L'anàlisi estadística es va realitzar mitjançant ANOVA unidireccional mitjançant SPSS versió 20.0 (SPSS Inc., Chicago, IL). Quan les diferències entre els grups eren significatives (indicades per P, 0.05), les mitjanes es van comparar amb la diferència honestament significativa de Tukey per a comparacions múltiples post hoc. Les correlacions de Pearson es van analitzar mitjançant anàlisi de correlació bivariada (SPSS versió 20.0, SPSS Inc.). Els coeficients de significació i correlació es representen com "p" i "r", respectivament.

RESULTATS

El rendiment de la posta i la qualitat dels ous, en comparació amb els del grup d'arsènic {{{0}},95 mg/kg, la producció d'ous de gallina i l'EW van disminuir significativament en els 6{0,25 mg/ kg grup d'arsènic (P, 0.05). Tanmateix, l'arsènic dietètic no va afectar la ingesta d'aliments ni la FCR (taula 1). En comparació amb el grup {{20}},95 mg/kg d'arsènic, la unitat Haugh es va reduir significativament en els 40,67 mg/kg (P, 0,05) i 60,25 mg /kg (P, 0,05) grups d'arsènic. A més, tant l'alçada de l'albúmina com la força de la closca d'ou es van reduir significativament en el grup d'arsènic de 20,78 mg/kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg (P, 0,05), es va estabilizar en el grup d'arsènic de 40,67 mg/kg i es va reduir bruscament en el grup de 60,25. grup mg/kg d'arsènic (P, 0,05). L'arsènic dietètic no va afectar el color del rovell ni el gruix de la closca d'ou (taula 1)

Deposició d'arsènic

La deposició d'arsènic a l'albúmina (P, {{0}}.05), el rovell (P, 0.{05) i l'ou sencer (P, 0.05) va augmentar significativament a mesura que la dosi d'arsènic dietètic va augmentar de 0,95 a 60,25 mg/kg (taula 2). De la mateixa manera, a mesura que la dosi d'arsènic dietètic va augmentar de 0,95 a 60,25 mg/kg, la deposició d'arsènic al fetge (P, 0,05) i al ronyó (P, 0,05) va augmentar significativament (Taula 2)

Anàlisi de correlació entre la qualitat dels ous i la deposició d'arsènic a l'ou

La deposició d'arsènic a l'albúmina es va correlacionar negativament amb la unitat Haugh (r {{0}},622, P, 0.{{10}}1), albúmina alçada (r 5 20,878, P, 0.01) i força de la closca d'ou (r 5 20,897, P, 0.{{ 30}}1). Mentrestant, la deposició d'arsènic al rovell també es va relacionar negativament amb la unitat Haugh (r 5 20,654, P, 0,01), l'alçada de l'albúmina (r 5 20,893, P, 0,01) i força de la closca d'ou (r 5 20,902, P, 0,01). De la mateixa manera, es van trobar relacions negatives entre la deposició d'arsènic a l'ou sencer i la unitat Haugh (r 5 20,640, P, 0,01), l'alçada de l'albúmina (r 5 20,888, P, 0,01) , i la força de la closca d'ou (r 5 20,902, P, 0,01) (Taula 3)

Índexs bioquímics sèrics

En comparació amb els del grup {{{0}}, 95 mg/kg d'arsènic, els nivells d'ALT van augmentar significativament en el 2{{0},78 mg/kg (P , 0.{ {16}}5), grups d'arsènic 40,67 mg/kg (P , 0,05) i 60,25 mg/kg (P , 0,05). Mentrestant, els nivells d'AST en el grup d'arsènic de 60,25 mg/kg van augmentar significativament en comparació amb els del grup d'arsènic de 0,95 mg/kg (P, 0,05). L'arsènic dietètic no va afectar els nivells totals de proteïna ni d'albúmina al sèrum (taula 4).

En comparació amb els del grup d'arsènic {{{0}}, 95 mg/kg, els nivells de BUN i UA van augmentar significativament en el grup d'arsènic de 60,25 mg/kg (P, 0,05), mentre que l'exposició a l'arsènic dietètic no va augmentar. afecten el nivell de TC al sèrum (taula 4).

Canvis histopatològics

L'aspecte del teixit hepàtic era normal i inalterat en el grup {{{0}}, 95 mg/kg d'arsènic. Tanmateix, a mesura que la dosi d'arsènic dietètic va augmentar de 20,78 a 60,25 mg/kg, la proliferació del conducte biliar, l'esteatosi dels hepatòcits i la deformació de la vena central es van fer més greus (figures 1A-1D). L'aspecte del teixit renal era normal i inalterat en el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg. Tanmateix, hi va haver una contracció glomerular severa en el grup d'arsènic de 20,78 mg/kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg. A mesura que la dosi d'arsènic dietètic va augmentar de 40,67 a 60,25 mg / kg, l'ampliació dels túbuls renals, la fibrosi tubular i la hialinització es van fer més greus (figures 1E-1H).

Biomarcadors d'estrès oxidatiu

En comparació amb els del grup d'arsènic de {{{0}},95 mg/kg, els nivells de MDA hepàtics van augmentar significativament en el grup d'arsènic de 6{{{0},25 mg/kg (P , {{12} }.05), i els nivells de MDA renals van augmentar significativament en els 20,78 mg/kg (P , 0,05), 40,67 mg/kg (P , 0,05) i 60,25 mg/kg (P , 0,05) d'arsènic grups (figura 2A). Nivells de GSH al fetge ironyóva disminuir significativament en el grup de 20,78 mg/kg d'arsènic en comparació amb els del grup de 0,95 mg/kg d'arsènic (P, 0.05) , i es va planejar als grups d'arsènic de 40.67 i 60.25 mg/kg (figura 2B). L'activitat de la SOD hepàtica va disminuir significativament en els grups d'arsènic de 40,67 mg/kg (P, 0,05) i 60,25 mg/kg (P, 0,05) en comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg. L'activitat de la SOD renal va disminuir significativament en el grup d'arsènic de 20, 78 mg / kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0, 95 mg / kg (P, 0, 05) i es va reduir en els grups d'arsènic de 40, 67 i 60, 25 mg / kg (figura 2C). Activitat CAT al fetge ironyóva disminuir significativament a mesura que la dosi d'arsènic dietètic va augmentar de {{0}},95 a 60,25 mg/kg (P, 0.05, figura 2D). En comparació amb el grup d'arsènic 0,95 mg/kg, l'activitat GR al fetge i ronyó va disminuir significativament en el grup d'arsènic de 60,25 mg/kg (P, 0,05, figura 2E). ). A més, en comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg, l'activitat hepàtica de GSH-Px es va reduir significativament en el grup d'arsènic de 60,25 mg/kg (P, 0,05) i l'activitat de GSH Px renal va disminuir bruscament en el grup d'arsènic de 20,78 mg/kg. (P, 0, 05) i es va planejar en els grups d'arsènic de 40, 67 i 60, 25 mg/kg (figura 2F).

Expressions gèniques d'enzims antioxidants, molècules Nrf2 i Keap1

L'expressió del gen CuZnSOD hepàtic va disminuir significativament en el grup d'arsènic de 20,78 mg/kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg (P, 0.{{16}). }5) i es va planejar en els grups d'arsènic 40,67 i 60,25 mg/kg. L'expressió del gen CuZnSOD renal va disminuir significativament en 40,67 mg/kg (P , 0.{05) i 60,25 mg/kg (P ). , 0.05) grups d'arsènic en comparació amb el grup d'arsènic 0,95 mg/kg (figura 3A). En comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg, l'expressió del gen MnSOD hepàtic va disminuir significativament en el grup d'arsènic de 2{0,78 mg/kg (P, 0.{{73). }}5) i es va planejar en els grups d'arsènic 4{{80}},67 i 60,25 mg/kg. L'expressió del gen MnSOD renal no va ser significativament diferent entre els grups (figura 3B). L'expressió del gen CAT hepàtic va disminuir significativament en el grup d'arsènic de 20,78 mg/kg en comparació amb el grup d'arsènic de {{{{05,95 mg/kg (P, 0,05) i s'estandà. en els grups d'arsènic de 40,67 i 60,25 mg/kg. L'expressió del gen CAT renal va disminuir significativament en el grup d'arsènic de 20,78 mg/kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg (P, 0,05) i es va reduir en el grup d'arsènic de 40,67 mg/kg, i es va reduir bruscament en el grup de 60,25 mg/kg. grup d'arsènic en comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg (P, 0,05, figura 3C). L'expressió del gen GR al fetge i al ronyó es va reduir significativament en el grup d'arsènic de 20, 78 mg / kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0, 95 mg / kg (P, 0, 05) i es va reduir en els grups d'arsènic de 40, 67 i 60, 25 mg / kg (figura 3D). A més, l'expressió del gen GSH-Px hepàtic va disminuir significativament a mesura que la dosi d'arsènic dietètic va augmentar de 0,95 a 40,67 mg/kg (P, 0,05) i després es va reduir al grup d'arsènic de 60,25 mg/kg. L'expressió del gen GSH-Px renal va disminuir significativament en el grup d'arsènic de 20, 78 mg / kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0, 95 mg / kg (P, 0, 05) i es va reduir en els grups d'arsènic de 40, 67 i 60, 25 mg / kg (figura 3E). L'expressió del gen Nrf2 al fetge i al ronyó es va reduir significativament en el grup d'arsènic de 20,78 mg/kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0,95 mg/kg (P, 0,05) i es va reduir en els grups d'arsènic de 40,67 i 60,25 mg/kg (figures 4A i 4C). ). En canvi, l'expressió del gen Keap1 al fetge i al ronyó va augmentar bruscament en el grup d'arsènic de 20, 78 mg/kg en comparació amb el grup d'arsènic de 0, 95 mg/kg (P, 0, 05) i es va reduir en els grups d'arsènic de 40, 67 i 60, 25 mg/kg (figures). 4B i 4D).

Anàlisis de correlació relacionades amb la via Nrf2- Keap1

L'expressió gènica de CuZnSOD (fetge, r {{0}},613, P , 0,01;ronyó, r {{0}},687, P , 0.{{1{0}}1), CAT (fetge, r 5 0,738, P , 0.01; ronyó, r 5 0.9{03, P , 0.01), GR (fetge, r 5 0,477, P , 0,05; ronyó, r 5 0,485, P , 0,05) i GSH-Px (fetge, r 5 0,450, P , 0,05; ronyó , r 5 0.767, P , 0,01) al fetge i al ronyó, i l'expressió del gen MnSOD pàtic (r 5 0.707, P , 0,01) es van correlacionar positivament amb les activitats de les seves corresponents enzims antioxidants. A més, l'expressió del gen Nrf2 es va correlacionar positivament amb les expressions gèniques de CuZnSOD (fetge, r 5 0.756, P, 0,01;ronyó, r {{0}},736, P , 0,01), CAT (fetge, r 5 0,893, P , 0,01;ronyó, r {{0}},740, P , {{10}}.{01), GR (fetge, r 5 0 ,837, P , 0,01; ronyó, r 5 0,915, P , 0,01) i GSH-Px (fetge, r 5 0,822, P , 0,01; ronyó, r {{17} },722, P , 0,01) al fetge ironyó, i l'expressió del gen MnSOD hepàtic (r {{0}},720, P , 0,01). Hi va haver una correlació negativa entre l'expressió d'ARNm de Nrf2 i Keap1 (fetge, r 5 20,746, P, 0,01;ronyó, r {{0}},771, P , 0,01) al fetge i al ronyó. A més, no hi va haver cap correlació entre l'expressió del gen MnSOD i l'activitat enzimàtica SOD, o l'expressió d'ARNm de Nrf2 en elronyons de gallines ponedores(Taula 5).

DISCUSSIÓ

L'arsènic és un metal·loide omnipresent i tòxic per naturalesa. Indueix diverses toxicosis en humans i animals, incloent hepatotoxicitat, nefrotoxicitat, neurovirulència, immunotoxicitat, toxicitat cardiovascular, hepatotoxicitat i toxicitat reproductiva (Mandal i Suzuki, 2002). L'arsènic s'adreça de manera més robusta al sistema reproductor dels animals. Estudis anteriors han demostrat que l'exposició dietètica a la roxarsona altera la taxa de posta i la producció d'ous (Chiou et al., 1999; Zhang et al., 2017). En aquest estudi, la suplementació dietètica d'arsènic va disminuir significativament el rendiment de la posta, inclosa la producció d'ous i l'EW. Estudis anteriors han trobat que la suplementació dietètica d'arsènic indueix l'acumulació d'arsènic als ous i redueix la qualitat dels ous (Chiou et al., 1998; Zhang et al., 2017). En el present estudi, la suplementació dietètica d'arsènic va disminuir significativament la unitat Haugh, l'alçada de l'albúmina i la força de la closca d'ou. Excepte pel color del rovell i el gruix de la closca d'ou, es van trobar correlacions negatives entre la deposició d'arsènic als ous i els paràmetres de qualitat dels ous. Això suggereix que la unitat Haugh, l'alçada de l'albúmina i la força de la closca d'ou podrien veure's afectades per la deposició d'arsènic a l'ou. Com sabem, el gruix de la capa de palissada a la closca de l'ou és el determinant del gruix de la closca de l'ou (Ruiz i Lunam, 2000), mentre que la deposició de pigment determina el color del rovell. Així, vam especular que la suplementació dietètica d'arsènic podria no afectar el gruix de la capa de palissada de deposició de pigments als ous de les gallines ponedores. Les evidències emergents indiquen que els trastorns hepàtics i renals són freqüents en mamífers després de l'exposició a l'arsènic (Liu i Waalkes, 2008; Huang et al., 2009). Un estudi anterior va demostrar que l'exposició a l'arsènic indueix lesions histopatològiques al fetge, inclosa la desorientació del teixit, la peliosi i la vacuolització acompanyades de cariolisi, apoptosi i necrosi dels hepatòcits a Channa punctatus (Roy i Bhattacharya, 2006). En aquest estudi, vam observar canvis greus en la proliferació del conducte biliar, l'esteatosi dels hepatòcits i la deformació de la vena central del fetge a mesura que la dosi d'arsènic dietètic augmentava de 20,78 a 60,25 mg/kg. Roy i Bhattacharya (2006) també van trobar que l'exposició a l'arsènic indueix la contracció del glomèrul, irregularitats en el túbul renal i un augment de l'espai de Bowman. En la present investigació, com la dosi d'arsènic dietètic

va augmentar de 20,78 a 60,25 mg/kg, els canvis histopatològics renals van ser molt greus, incloent l'ampliació dels túbuls renals, la contracció glomerular i la fibrosi i la hialinització tubulars, que és coherent amb un estudi anterior (Roy i Bhattacharya, 2006). Segons informes anteriors, s'ha demostrat que els nivells sèrics d'AST i ALT són marcadors substituts de la reacció inflamatòria hepàtica i la fibrosi (Wang et al., 2008; Khattab et al., 2015). En aquest estudi, els augments dels nivells d'AST i ALT en sèrum van implicar que la resposta inflamatòria hepàtica es va intensificar després de l'exposició a l'arsènic, la qual cosa era coherent amb els canvis histopatològics observats en els fetges de les gallines ponedores. Patel i Kalia (2013) també van trobar que l'hepatotoxicitat induïda per l'arsènic es manifesta per un augment dels nivells sèrics d'ALT i AST en rates Wistar. La funció renal es controla rutinàriament mitjançant els nivells de BUN, TC i UA al sèrum. Vam trobar que els nivells sèrics de BUN i UA van augmentar significativament i el nivell sèric de TC va tendir a augmentar després de la suplementació d'arsènic dietètic, la qual cosa implica queronyódanysresultat de l'exposició a l'arsènic en gallines ponedores, que és coherent amb investigacions anteriors (Liu et al., 2000). Està ben establert que el dany tissular induït per l'exposició a l'arsènic està estretament relacionat amb l'estrès oxidatiu (Jomova et al., 2011). Quan s'activa l'estrès oxidatiu, les espècies reactives d'oxigen intracel·lular (ROS) indueixen LPO, que es pot controlar mitjançant nivells intracel·lulars de MDA (Storey, 1996). En aquest estudi, els nivells de MDA hepàtics i renals van augmentar significativament després de la suplementació d'arsènic dietètic, la qual cosa implica que hi va haver un augment de LPO, que pot haver indicat lesions oxidatives al fetge i al fetge.ronyons de gallines ponedores.El GSH també té un paper vital en la regulació de l'estrès oxidatiu intracel·lular (Finkel i Holbrook, 2000). En comparació amb els del grup d'arsènic de 0,95 mg/kg, els nivells de GSH

van disminuir significativament en els grups tractats amb concentracions més altes d'arsènic, cosa que suggereix que l'arsènic es podria unir amb GSH per atenuar les capacitats antioxidants del fetge ironyó.Flora et al. (1997) van informar que l'exposició a l'arsènic redueix la concentració de GSH i produeix lesions pronunciades al fetge ironyonsde rates. A més, els sistemes enzimàtics antioxidants intracel·lulars confereixen funcions protectores per protegir contra l'estrès oxidatiu, incloent SOD, CAT, GR i GSH-Px (Finkel i Holbrook, 2000). En aquest estudi, la suplementació dietètica d'arsènic va reduir significativament les activitats de SOD, CAT, GR i GSH-Px en els fetges i els ronyons de les gallines ponedores. Quan els sistemes antioxidants no poden neutralitzar l'excés de ROS intracel·lular, es produeix un dany oxidatiu a causa de la LPO, que podria, al seu torn, atenuar les activitats dels enzims antioxidants. Un estudi anterior va informar de la mateixa manera que l'arsènic indueix estrès oxidatiu al ronyó de rata (Sener et al., 2016). Els enzims antioxidants són proteïnes i podrien estar regulats per gens a nivell transcripcional. En el present estudi, l'exposició a l'arsènic va disminuir significativament l'expressió d'ARNm de CuZnSOD, CAT, GR i GSHPx. A més, l'expressió gènica de CuZnSOD, CAT, GR i GSH-Px es va correlacionar positivament amb les activitats dels enzims antioxidants, la qual cosa implica que l'exposició a l'arsènic va reduir les activitats dels enzims antioxidants inhibint l'expressió d'ARNm. De la mateixa manera, es van informar de correlacions entre les activitats dels enzims antioxidants i l'expressió gènica en els fetges i els ronyons de les gallines ponedores després de l'exposició al mercuri. Tanmateix, la suplementació dietètica d'arsènic no va afectar l'expressió de MnSODronyó.Això pot haver estat perquè SOD té diversos isoenzims i la seva activitat no es veu afectada pel gen MnSOD. Nrf2 té un paper vital en el sistema de defensa contra l'estrès oxidatiu. En condicions basals, Nrf2 s'uneix a Keap1 al citoplasma. Una vegada que el nivell de ROS intracel·lular és prou alt com per modificar els grups tiol reactius de Keap1, Nrf2 es trasllada molt més fàcilment al nucli, on irrita els antioxidants sensibles.

element i després activa gens protectors aigües avall (Sinha et al., 2013). En aquest estudi, vam trobar que l'exposició a l'arsènic va reduir significativament l'expressió del gen Nrf2 i l'expressió dels enzims antioxidants aigües avall. La regulació a la baixa dels gens de l'enzim antioxidant Nrf2 i aigües avall després de l'exposició a l'arsènic va suggerir que l'arsènic va inhibir l'expressió dels gens de l'enzim antioxidant suprimint l'expressió del gen Nrf2 al fetge ironyó. A més, la millora de l'expressió de Keap1gene es va correlacionar negativament amb Nrf2 i l'expressió gènica de l'enzim antioxidant, la qual cosa implica que la regulació de Keap1 citoplasmàtica promou la translocació de Nrf2 del citoplasma al nucli (Kensler et al., 2007). Un estudi similar va informar que la via intracel·lular Nrf2-Keap1 està inactivada en resposta a l'exposició a l'arsènic (Janasik et al., 2018). No obstant això, un estudi anterior també va informar que l'exposició a l'arsènic millora la via Nrf2-Keap1 per protegir-se del dany oxidatiu (Massrieh et al., 2006). Aquestes troballes no són incompatibles amb aquest estudi. En les primeres etapes de l'estrès oxidatiu, els efectes protectors de Nrf2-Keap1 es podrien activar per prevenir l'estrès oxidatiu. No obstant això, la via Nrf2-Keap1 pot no resistir els danys oxidatius induïts per l'exposició sostinguda a una alta dosi d'arsènic (Kensler et al., 2007). Posteriorment, la via Nrf2- Keap1 es podria inhibir i es pot produir danys oxidatius intracel·lulars o fins i tot apoptosi als fetges i ronyons de les gallines ponedores. A la vista dels resultats actuals, aquest estudi proporciona algunes proves noves de la defensa antioxidant hepàtica i renal sota l'exposició a l'arsènic en gallines ponedores i dilucida un paper central de la via Nrf2-Keap1 en l'estrès oxidatiu induït per arsènic per primera vegada. . En resum, la suplementació dietètica d'arsènic va reduir el rendiment de la posta i la qualitat dels ous de les gallines ponedores. Es van produir danys histopatològics al fetge ironyódesprés de l'exposició dietètica a l'arsènic. A més, l'exposició a l'arsènic dietètic va induir l'estrès oxidatiu hepàtic i renal en deteriorar la via Nrf2-Keap1 a les gallines ponedores.