OCT1010_REDVET Título: VALORES HEMATOLÓGICOS DE ... CONDICIONES DE HIPOXIA CRÓNICA DE LA ALTURA

OCT1010_REDVET
Título: VALORES HEMATOLÓGICOS DE BOVINOS JERSEY SOMETIDOS A
CONDICIONES DE HIPOXIA CRÓNICA DE LA ALTURA
Tittle: HEMATOLOGY VALUES OF JERSEY CATTLE EXPOSED TO CRONIC
HIGH ALTITUDE HYPOXIA.
Palabras clave: hematología, hipoxia, bovinos Jersey.
Key words: Hematology, hypoxia, Jersey cattle.
RESUMEN
El mal de altura en bovinos limita la crianza de esta especie en la sierra de Perú,
estando varios factores involucrados en su presentación y existiendo razas que son
más susceptibles a su presentación. Los valores hematológicos tienden a alterarse
ante una exposición del animal a la hipoxia. El presente estudio tuvo por objetivo
evaluar el efecto de la hipoxia de la altura sobre los valores hematológicos de 10
bovinos Jersey, machos, de 1 a 2 meses de edad, nacidos a nivel del mar (NM),
Departamento de Lima, Perú y expuestos a 3320 m de altitud (Sierra Central del
Perú). En estos animales se determinó Hematocrito (Ht) (%), Hemoglobina (Hb)
(g/dL), número de glóbulos rojos (GR),(x 106/µl) volumen corpuscular medio (VCM)
(µm3), hemoglobina corpuscular media (HCM) (ρg) y Concentración media de
hemoglobina corpuscular (CMHC) (g/dL) a NM, a los 3 días de exposición a la altura
(T1) y a 30 días de exposición a la altura (T2). Los resultados promedio obtenidos
fueron: Ht
a NM: 27.64±4.54 y
30.09±3.62 y 38.90±3.70 para T1 y T2
respectivamente, existiendo diferencia (p<0.05) con el T2. Los valores de
hemoglobina fueron 8.19±1.44 a NM y 10.52±1.43 y 13.84±1.28 para T1 y T2
respectivamente, existiendo diferencias (p<0.05) entre los 3 grupos. GR a NM
7.82±2.32 y 8.67±1.96 y 10.31±1.15 para T1 y T2 respectivamente, siendo diferentes
(p<0.05) NM con T2. VCM: 37.29±8.69 a NM y 35.69±5.93, 38.11±5.24 para T1 y T2,
respectivamente. HCM a NM: 11.03±2.58 y 12.47±2.21 y 13.59±2.21 para T1 y T2,
respectivamente. CMHC: 29.66±2.19 a NM y 34.92±1.63 y 35.64±1.88 para T1 y T2
respectivamente. Se concluye que el tiempo de exposición de los bovinos Jersey a la
altura (hasta 30 días) produce un incremento (p<0.05) en los valores hematológicos
de Ht, Hb, GR, HCM y CMHC.
ABSTRACT
Brisket disease in cattle is the most important limit for breeding of cattle at the
mountain from Perú. There are many factors involved in its presentation and being
race cattle’s more susceptible to present this disease. The hematology values are the
first in change when the animal is exposed to high altitude hypoxia. The purpose of
this study was evaluate the altitude hypoxia effect over hematology values of 10
male, 1 to 2 months age, jersey bovines, were born at sea level (SL), Lima, Perú, and
were exposed to 3320 m of altitude (Middle mountains from Perú). The hematology
values evaluated were Hematocrit (HCT) (%), Hemoglobin concentration (HGB)
(g/dl), Red cells count (RBC), Mean corpuscular volume (MCV) (µm3), Mean
corpuscular
hemoglobin
(MCH)
(ρg)
and
Mean
corpuscular
hemoglobin
concentration (MCHC) (g/dl) at SL, 3 (T1) and 30 (T2) days of exposition to high
altitude. The average results obtained were: HCT at SL: 27.64±4.54 and 30.09±3.62
(T1) and 38.90±3.70 (T2), being different (p<0.05) to 30 day. HGB values was
8.19±1.44 at SL and 10.52±1.43 (T1) and 13.84±1.28 (T2), being different between 3
groups (p<0.05). RBC (x106/µl) at SL 7.82±2.32 and 8.67±1.96 (T1), 10.31±1.15
(T2), being different between SL and T2 (p<0.05). MCV was 37.29±8.69 at SL and
35.69±5.93 (T1), 38.11±5.24 (T2). MCH at SL was 11.03±2.58 and 12.47±2.21 (T1),
13.59±2.21 (T2). MCHC: 29.66±2.19 at SL and 34.92±1.63 (T1), 35.64±1.88 (T2).
We conclude that time of exposition to high altitude hypoxia until 30 days increased
(p<0.05) HCT, HGB, RBC, MCH and MCHC values in Jersey cattle.
Tipo de Trabajo: Artículo original de investigación
Recursos: Texto y tablas. Peso aproximado del archivo 70 Kb
INTRODUCCIÓN
En el Perú, la producción pecuaria más importante se desarrolla en la región de la
Sierra, que se caracteriza por su medio ambiente hipóxico y frío, estando el 82%
de la crianza de bovinos en eta región (INEI, 2009). La región de la Sierra por
encima de los 1000 m impone no sólo severas restricciones en la distribución de
diversas especies, sino que además son factores de fuerte selección de
mecanismos adaptativos que permiten la vida en esas regiones (Monge y
Whittembury, 1976).
La exposición a la hipoxia conduce a una respuesta vascular, con vasoconstricción
arteriolar, el frío incrementa este mecanismo provocando un aumento en las
resistencias vasculares pulmonares distribuidas de forma desigual, generando
zonas de hipo e hiperperfusión; la hemoconcentración reactiva a la hipoxia es un
factor coadyuvante en el incremento de las resistencias pulmonares (Ge et al.,
2002). El músculo liso vascular de las arteriolas pulmonares generalmente se
contraen en condiciones de hipoxia, mientras que el de las arterias sistémicas
usualmente
se
relajan,
indicando
mecanismos
básicos
selectivos
de
vasoconstricción arteriolar en presencia de oxígeno (Intengan y Schiffrin, 2000).
La policitemia es un mecanismo compensatorio para mantener el reparto de oxígeno
durante la permanencia en la altura, pero cuando es excesiva se asocia con la
enfermedad del mal de altura. Después de la exposición a la hipoxia, hay un
aumento en el hematocrito, sin embargo hay considerables variaciones individuales,
probablemente relacionados a la presión de oxígeno en el parénquima renal, al igual
que otros factores como la regulación transcripcional de la eritropoyetina por la
hipoxia en el tejido renal (Jelkman, 1992; Ou et al., 1998; Brij y Peacock, 1998; Ge et
al., 2002). La EPO producida en el riñón circula en la sangre y llega a la médula
ósea, estimulando la proliferación, viabilidad y diferenciación de los precursores
eritroides, aumentando la masa de glóbulos rojos, la capacidad de transporte y la
tensión de oxígeno en los tejidos (Ebert y Bunn, 1999). Otras sustancias que
estimulan la eritropoyesis son las interleucinas, factores de crecimiento y
andrógenos (Fisher, 2003). En la hipoxia se desarrollan una serie de eventos; así,
aumenta la liberación del ácido araquidónico por las membranas celulares que
favorece la síntesis de prostaglandinas por acción de la ciclooxigenasa (COX)
(McAdam et al., 2000), las cuales estimulan la eritropoyesis de una manera indirecta
(Gonzales, 2000). Luego de la liberación de eritropoyetina, la policitemia debería
aumentar la oxigenación del tejido renal y el hematocrito no están bien
correlacionados con el tiempo (Fisher, 2003).
Con valores elevados de hematocrito se incrementa la viscosidad sanguínea, hasta
tal punto que el flujo de sangre a los tejidos se compromete (Ebert y Bunn, 1999). Un
severo incremento del número de glóbulos rojos, se asocia frecuentemente con la
hipertensión arterial, resultando en complicaciones cardiovasculares severas (Vogel
et al., 2003).
La transcripción del gen de eritropoyetina es regulada por el HIF-1 (Tarumoto et al.,
2000; Wenger, 2002). Hay una secuencia dentro del gen de la eritropoyetina que le
confiere sensibilidad a la hipoxia, esta área contiene una secuencia de 8 pares de
bases (5`-TACGTGCT-3`) que permite unirse al HIF-1 (Brij y Peacock, 1998); por
otro lado, el riñón tiene una gran capacidad reguladora de HIF, pero la expresión del
HIF-1α y HIF-2α es selectiva con respecto al tipo de célula en zona de riñón; sin
embargo, la expresión del HIF-2α en las células peritubulares renales, sugiere un rol
para la regulación de la EPO (Rosenberger et al., 2002).
Durante muchos años se han realizado estudios hematológicos relacionados a la
adaptación a la altura en bovinos de alta producción y gran susceptibilidad a la
hipoxia como las razas Holstein y Brown Swiss, pero no se ha hecho en la raza
Jersey, que presenta características de rusticidad lo que podría permitir su
adaptación a ambientes estresantes como la altura (Aso-Jersey, 2001). Por tal
motivo, el presente estudio tuvo por objetivo determinar el efecto de la hipoxia de
altura sobre los valores de hematocrito, hemoglobina, recuento de eritrocitos,
volumen corpuscular medio, hemoglobina corpuscular media y concentración
media de hemoglobina corpuscular en bovinos machos de la raza Jersey, nacidos
a nivel del mar y sometidos a una hipoxia de 3320 de altitud.
MATERIALES Y MÉTODOS
Lugar de Ejecución. El estudio se realizó en la Facultad de Medicina Veterinaria de
la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, en la ciudad de Lima, a 160 msnm, y
en el CI-IVITA-El Mantaro, departamento de Junín, a 3320 msnm, Perú.
Animales: El grupo en estudio estuvo conformado por 10 bovinos machos de la raza
Jersey de edades comprendidas entre 1 a 2 meses, nacidos a nivel del mar y
transportados a 3320 m de altitud.
Metodología: Se colectaron muestras de sangre a nivel del mar (NM) y a los 3 días
(T1) y 30 días (T2) de exposición de los animales a la altura. Los animales fueron
sujetados evitando causarles estrés. De cada uno de ellos se colectó 5 ml de sangre
de la vena yugular en un tubo heparinizado, la cual fue homogenizada y luego de ser
rotulada fue transportada bajo refrigeración al laboratorio para su posterior análisis.
El hematocrito (Ht) se determinó por medio de la técnica de microhematocrito,
para lo cual después de homogenizar la sangre se procedió al llenado del capilar
de microhematocrito, luego fue sellado un extremo y centrifugado a 12 000
revoluciones por minuto. Los resultados fueron leídos utilizando una regla de
lectura directa y obteniéndose el resultado en porcentaje (%).
La
hemoglobina
(Hb)
se
determinó
por
método
colorimétrico
como
cianometahemoglobina, utilizando el reactivo HemogloWiener de Wiener Lab. Los
resultados fueron expresados en g/dl.
El recuento de glóbulos rojos (GR) se hizo mediante una cámara de Neubauer, y
los resultados se expresaron x 106/µl.
El volumen corpuscular medio (VCM), hemoglobina corpuscular media (HCM) y
concentración media de hemoglobina corpuscular (CMHC) se calcularon utilizando
los valores de hematocrito, hemoglobina, y número de glóbulos rojos obtenidos.
La evaluación estadística se hizo con el software SPSS15 y se utilizó la prueba
paramétrica de Análisis de Varianza con Modelo Factorial y la diferencia entre
grupos así como el tiempo de medición e interacción fueron analizados con la
prueba estadística de Kruskal Wallis con un intervalo de confianza del 95%.
RESULTADOS
Los resultados obtenidos en el presente trabajo nos indican que el hematocrito (%)
en el T2 fue de 38.90 ± 3.70, lo cual es significativamente mayor (p<0.05) que el T1
30.09 ± 3.62 y a NM 27.64 ± 4.54 (Tabla Nº1). Mientras que los valores de Hb (g/dl)
fueron estadísticamente diferentes (p<0.05) entre los tres grupos, NM (8.19 ± 1.44),
T1 (10.52 ± 1.43) y T2 (13.84 ± 1.28) (cuadro 1).
El número de GR (106/μl) en el T2 (10.31 ± 1.15) fue mayor (p<0.05) que a NM (7.82
± 2.32), sin embargo, no hubo variación significativa entre NM y T1 (8.67 ± 1.96)
(tabla 1).
La HMC (μm3) en el T2 (13.59 ± 2.21) fue mayor que a NM (11.03 ± 2.58), pero no
hubo variación significativa entre NM y T1 (12.47 ± 2.21). La CMHC (g/dl) fue mayor
(p<0.05) en T1 (34.92 ± 1.63) y T2 (35.64 ± 1.88) que a NM (29.66 ± 2.19); sin
embargo, el volumen corpuscular medio no varió significativamente por efecto de la
altura (cuadro 1).
TABLA 1.
Valores hematológicos de la serie roja en bovinos de la raza Jersey a
nivel del mar y a 3 320 m.s.n.m.
Variable
Nivel del Mar (NM)
T1
T2
Promedio
DS
Promedio
DS
Promedio
DS
Hematocrito (%)
27.64a
4.54
30.09
3.62ª
38.90
3.70b
Hemoglobina (g/dl)
8.19a
1.44
10.52
1.43b
13.84
1.28c
G.R. (x106 / μl)
7.82a
2.32
8.67
1.96ab
10.31
1.15b
VCM (μm3)
37.29a
8.69
35.69
5.93a
38.11
5.24a
HCM (ρg)
11.03a
2.58
12.47
12.21ab
13.59
2.21b
CHCM (g/dl)
29.66a
2.19
34.92
1.63b
35.64
1.88b
Letras diferentes indican diferencias estadísticas significativas (p< 0.05)
DISCUSIÓN
La hipoxia ambiental, y por ende tisular, activa directamente al factor inducible por
hipoxia-1 (HIF-1) y este a su vez regula los niveles de eritropoyetina (EPO) mediante
el incremento de la expresión del gen de la EPO (Brij y Peacock, 1998; Bilton y
Booker, 2003), de tal modo que la eritropoyesis que actúa normalmente a un nivel
basal para reemplazar los glóbulos rojos sanguíneos viejos es altamente inducida
(Ebert y Bunn, 1999; Ge et al., 2002).
Varios estudios muestran que la EPO secretada por las células intersticiales
peritubulares renales circula en el torrente sanguíneo y se une a sus receptores
expresados específicamente sobre los progenitores de las células eritroides, por lo
tanto promueve la viabilidad, proliferación y diferenciación terminal de los
progenitores eritroides hasta el estadío de eritrocitos maduros (Ge et al., 2002;
Fisher, 2003); en el presente estudio se observa similar fenómeno, ya que se
encontró un aumento (p<0.05) del número de glóbulos rojos, hematocrito y
hemoglobina al día 30 de exposición a la hipoxia comparado con los respectivos
valores de nivel del mar, desarrollándose en estos terneros una respuesta
compensatoria para aumentar su capacidad de transporte de oxígeno ante la menor
disposición de oxígeno ambiental.
En lo referente a los índices eritrocíticos, VCM no aumentó (p>0.05), sugiriendo que
los eritrocitos no aumentaron su volumen medio ante la hipoxia, pero sí hubo
aumento (p<0.05) del contenido medio de la hemoglobina de cada eritrocito
expresado por la HCM; así mismo, se encontró un aumento (p<0.05) en la
concentración de la hemoglobina de los eritrocitos expresada como CMHC al día 30
de exposición a la hipoxia con respecto al nivel del mar, tal como sucede en diversos
estudios sobre policitemia (Benjamin, 1991; Kraft y Schillinger, 1999).
Por otro lado hay muchos factores que pueden actuar de una manera inhibitoria en
la respuesta hematológica a la hipoxia; se ha encontrado que una respuesta
eritropoyética deficiente está relacionada con la producción de citocinas inhibidoras
de la eritropoyesis, tales como la interleucina 1 (IL-1), interleucina 2 (IL-2), interferón
γ (IFN- γ) y el factor de crecimiento transformante β (TGF-β) (Ren et al., 1994;
Gonzales, 2000). En cambio, además de la EPO, hay otros factores que inducen la
eritropoyesis tales como la interleucina 6 (IL-6), que aumenta en condiciones de
hipoxia y actúa sinérgicamente con la EPO para estimular la eritropoyesis (Mazzeo
et al., 2001).
Se ha detectado un aumento del factor de crecimiento insulínico 1 (IGF-1) en
individuos con eritrocitosis y un aumento paralelo del hematocrito pero con niveles
normales de EPO. Además de la hipoxia, otros factores implicados en la
exacerbación de la eritropoyesis y el aumento del número de glóbulos rojos,
hematocrito y hemoglobina, son las citocinas y factores de crecimiento tales como la
interleucina 3 (IL-3), interleucina 9 (IL-9) y el factor estimulante de colonias de
granulocitos y macrófagos (GM-CSF), así como las hormonas sexuales masculinas
(Ou et al., 1994; Gonzales, 2000).
El número de glóbulos rojos, hematocrito y hemoglobina encontrados en este
estudio, son similares a los encontrados por Vallenas et al., 1966 en animales
trasladados a la misma altitud (3 300 m), con y sin padecimiento de la enfermedad
de mal de altura, medidos a las 48 horas y a los 15, 45 y 60 días de exposición a
dicha hipoxia, sin embargo; en el presente caso los terneros Jersey toleraron bien
su policitemia, no mostrando sintomatología clínica típica del mal de altura.
También se han hecho estudios de exposición a la hipoxia en otras especies, así, en
equinos expuestos a una altura de 3 800 msnm durante 9 días, se determinó un
aumento del Ht de 38.20 ± 2.40 a 48.10 ± 2.90 %, y de la Hb de 19.40 ± 1.70 a
29.40 ± 0.40 g/dl (p<0.004) (Wickler y Anderson, 2000). También se han encontrado
respuestas policitémicas distintas en dos variedades de ratas a una hipoxia simulada
de 5 500 msnm; así una de ellas, la variedad Hilltop, desarrolló excesiva policitemia,
severa hipoxemia e hipertensión pulmonar y con frecuencia morían con un síndrome
parecido a la enfermedad crónica de mal de altura; sin embargo las de variedad
Madison, también desarrollaron policitemia e hipertensión pulmonar, pero no tan
severas y con poca mortalidad (Ou et al., 1998). De estos estudios se desprende,
que existe una variable susceptibilidad entre especies, así como entre individuos de
una misma especie, por lo tanto se puede considerar la respuesta hematológica
como un parámetro adicional, además de la medición de la presión arterial pulmonar
media, para la determinación de la susceptibilidad a la altura del ganado bovino
Jersey, tomando en cuenta
también la susceptibilidad genética heredada para
desarrollar la hipertensión arterial pulmonar y la enfermedad del mal de altura (Will et
al., 1975; Ge et al., 2002).
De otro lado, se ha sugerido que hay una marcada variabilidad individual en la
respuesta eritropoyética a la altura, que es explicada solamente en forma parcial por
factores fisiológicos como aquellos relacionados a la deficiencia de oxígeno para la
producción de EPO por el tejido renal (Ge et al., 2002).
Se considera que los bovinos nativos de grandes altitudes pueden ser menos
proclives a desarrollar una excesiva policitemia, hipertensión arterial pulmonar y la
enfermedad del mal de altura que los de menor altitud, ya sea debido a la selección
natural o artificial; éste último aspecto debería ser tomado en cuenta, a fin de lograr
animales resistentes y productivos a las condiciones de altura (Will et al., 1975).
CONCLUSIONES
El tiempo de exposición de terneros Jersey a la altura (hasta 30 días) produce un
incremento (p<0.05) en los valores hematológicos de hematocrito, hemoglobina,
número de eritrocitos, hemoglobina corpuscular media y concentración media de
hemoglobina corpuscular.
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