Επίδραση του μειωμένου επιπέδου διατροφής σε διαφορετικά στάδια κατά την κύηση στα αναπαραγωγικά χαρακτηριστικά των απογόνων στο πρόβατο
Authors: Κοτσαμπάση Βασιλική 
Published: August 2021

Τα τελευταία χρόνια όλο και περισσότερο κερδίζει έδαφος η άποψη ότι η ποιότητα του εμβρυϊκού περιβάλλοντος μπορεί να επηρεάσει καθοριστικά το φαινότυπο του ενηλίκου. Εκτός από τις επιδράσεις στην υγεία, ο εμβρυϊκός προγραμματισμός μπορεί να επηρεάσει την αναπαραγωγική ικανότητα, αλλά και την ανάπτυξη των ζώων μετά τη γέννηση. Η διατροφή της μητέρας αποτελεί έναν από τους βασικότερους πυροδοτικούς παράγοντες εμβρυϊκού προγραμματισμού. Η συγκεκριμένη πειραματική μελέτη είχε σκοπό να διερευνήσει την επίδραση του μητρικού υποσιτισμού σε δύο διαφορετικά στάδια της κύησης στα αναπαραγωγικά χαρακτηριστικά των απογόνων, στο πρόβατο. Για τη διεξαγωγή του πειράματος χρησιμοποιήθηκαν αρχικά 36 προβατίνες φυλής Χίου, οι οποίες χωρίστηκαν σε τρεις ομοιόμορφες ομάδες ως προς το σωματικό βάρος, τη σωματική κατάσταση και τον αριθμό των προηγούμενων τοκετών. Στην πρώτη ομάδα του μάρτυρα (Μ) (Ν=12), χορηγήθηκε σιτηρέσιο το οποίο κάλυπτε το 100% των αναγκών σε ενέργεια και αζωτούχες ουσίες σε όλη τη διάρκεια της κυοφορίας. Στην ομάδα III (Ν=12) χορηγήθηκε από την ημέρα της οχείας (ημέρα 0) μέχρι την 30η ημέρα κυοφορίας σιτηρέσιο διαμορφωμένο να καλύπτει το 50% των αναγκών σε ενέργεια και αζωτούχες ουσίες, ενώ από την 31η ημέρα της κύησης έως τον τοκετό χορηγήθηκε σιτηρέσιο που κάλυπτε το 100% των αναγκών των ζώων. Στην ομάδα Π2 (Ν=12) μέχρι την 30η ημέρα το χορηγούμενο σιτηρέσιο κάλυπτε το 100% των αναγκών των ζώων, από την 31η έως την 100η το σιτηρέσιο κάλυπτε το 50% των αναγκών, ενώ από την 101η και μέχρι τον τοκετό το χορηγούμενο σιτηρέσιο ήταν το ίδιο με εκείνο του μάρτυρα. Μόνο οι προβατίνες που κυοφορούσαν δύο έμβρυα ελήφθησαν υπ' όψιν στην πειραματική διαδικασία οπότε οι επεμβάσεις διαμορφώθηκαν ως εξής: Μ=8, 111=7, Π2=5. Δείγματα αίματος ελήφθησαν από την 40η ημέρα μέχρι τον τοκετό κάθε 10 ημέρες στα οποία προσδιορίστηκαν τα επίπεδα της κορτιζόλης, της ινσουλίνης, των θυρεοειδικών ορμονών, της προγεστερόνης και της γλυκόζης. Το σωματικό βάρος των προβατινών καταγραφόταν σε εβδομαδιαία βάση. Μετά τον τοκετό προέκυψαν τρεις ομάδες αμνών, αντίστοιχες των ομάδων των μητέρων από τις οποίες προήλθαν, δηλαδή ο Μάρτυρας (αρσενικά n=7, θηλυκά n=6), η επέμβαση Π1 (αρσενικά π=7, θηλυκά n=7) και η επέμβαση Π2 (αρσενικά n=5, θηλυκά π=4). Στους απογόνους και σε τρεις διαφορετικές ηλικίες των 2, 5,5 και 10 μηνών έγινε δυναμική δοκιμασία διέγερσης της υπόφυσης με την εκλυτική ορμόνη των γοναδοτροπινών (GnRH) για την εκτίμηση της δραστηριότητας του άξονα υποθάλαμος-υπόφυση-γονάδες, ο οποίος ρυθμίζει και ελέγχει την αναπαραγωγική λειτουργία. Δείγματα αίματος ελήφθησαν στους χρόνους 0 και 15, 30, 60, 120 και 180 λεπτά ως προς τη χορήγηση στα οποία προσδιορίστηκαν τα επίπεδα της ωοθυλακιοτρόπου (FSH) και ωχρινοποιητικής ορμόνης (LH) και υπολογίστηκε το εμβαδόν της καμπύλης απάντησης (area under the curve). Από την ηλικία των 5 μηνών ελήφθησαν δείγματα αίματος δις εβδομαδιαίως στα οποία προσδιορίστηκαν τα επίπεδα της τεστοστερόνης και της προγεστερόνης για να διαπιστωθεί η ηλικία ενήβωσης των αρσενικών και θηλυκών αμνών, αντίστοιχα. Στους αρσενικούς αμνούς έγινε στην ηλικία των 7,5 και 9,5 μηνών χορήγηση hCG με σκοπό να διερευνηθεί η λειτουργία των όρχεων με μέτρηση της έκκρισης τεστοστερόνης. Στους θηλυκούς αμνούς μετά την ενήβωση πραγματοποιήθηκε συγχρονισμός του οίστρου και μετρήθηκαν τα επίπεδα των γοναδοτροπινών ανά 3 ώρες για τις επόμενες 70 ώρες από το συγχρονισμό. Στο τέλος του πειράματος, διάρκειας 10 μηνών, τα ζώα θυσιάστηκαν και αφού ζυγίστηκαν οι γονάδες και των δύο φύλων οι ωοθήκες εξετάσθηκαν μακροσκοπικώς και μετρήθηκε ο αριθμός και η διάμετρος των ορατών ωοθυλακίων και των ωχρών σωματίων. Τέλος, έγινε ιστολογική παρατήρηση των όρχεων και των ωοθηκών. Από την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων στις έγκυες προβατίνες διαπιστώθηκε ότι ο υποσιτισμός τον πρώτο μήνα της κυοφορίας (Π1) προκάλεσε αύξηση της έκκρισης κορτιζόλης μέχρι την 90η ημέρα της κυοφορίας, χωρίς ωστόσο να επηρεαστούν τα επίπεδα των υπολοίπων ορμονών και της γλυκόζης. Αντίθετα, ο υποσιτισμός από την 31η έως την 100η ημέρα της κυοφορίας προκάλεσε μείωση των θυρεοειδικών ορμονών και της ινσουλίνης κατά τη διάρκεια του υποσιτισμού. Το σωματικό βάρος των προβατινών που εφαρμόστηκε ο παρατεταμένος υποσιτισμός (112) μειώθηκε σημαντικά κατά τη διάρκεια του υποσιτισμού και διατηρήθηκε χαμηλότερο σε σχέση με το μάρτυρα μέχρι τον τοκετό. Στους απογόνους διαπιστώθηκε ότι ο μητρικός υποσιτισμός δεν επηρέασε τόσο την ηλικία ενήβωσης, όσο και το σωματικό βάρος ενήβωσης, υπογραμμίζοντας τη σημασία του “κρίσιμου” σωματικού βάρους για την είσοδο των νεαρών ζώων στην ήβη. Στους αρσενικούς απογόνους η απάντηση της τεστοστερόνης στη διέγερση των όρχεων με την hCG δεν παρουσίασε σημαντικές διαφορές μεταξύ των διατροφικών επεμβάσεων και στις δύο ηλικίες. Το πρότυπο των γοναδοτροπινών μετά το συγχρονισμό του οίστρου στους θηλυκούς αμνούς παρουσιάστηκε το ίδιο τόσο όσον αφορά το χρόνο της προ-ωοθυλακιορρηκτικής αιχμής τους όσο και το μέγεθος της. Η απάντηση των γοναδοτροπινών στη δυναμική δοκιμασία διέγερσης της υπόφυσης με την GnRH εμφανίστηκε ίδια μεταξύ των επεμβάσεων στις ηλικίες των 2 και 5,5 μηνών, τόσο στους θηλυκούς, όσο και στους αρσενικούς απογόνους. Ωστόσο, στην ηλικία των 10 μηνών η απάντηση της FSH παρουσιάστηκε σημαντικά υψηλότερη στους θηλυκούς αμνούς της επέμβασης Π1, ενώ στην ίδια ηλικία η απάντηση της FSH και της LH εμφανίστηκε υψηλότερη στους αρσενικούς αμνούς της επέμβασης Π2. Τόσο το βάρος των όρχεων, όσο και το βάρος των ωοθηκών δεν επηρεάστηκε από τον μητρικό υποσιτισμό. Ο αριθμός των κυττάρων Sertoli βρέθηκε μικρότερος στους αμνούς, οποίων οι μητέρες υποσιτίστηκαν το διάστημα 31η-100η ημέρα της κυοφορίας (Π2). Επιπλέον, στα ίδια ζώα η διάμετρος των σπερματικών σωληνάριων και το εμβαδόν του σπερματικού επιθηλίου βρέθηκαν σημαντικά μικρότερα σε σχέση με εκείνα του μάρτυρα. Το ποσοστό των κυττάρων Sertoli που εμφάνισαν απόπτωση βρέθηκε μεγαλύτερο στα ζώα της ομάδας Π2. Ο απόλυτος αριθμός και το ποσοστό των KÌ67 ανοσοθετικών κυττάρων δεν παρουσίασε διαφορές μεταξύ των επεμβάσεων. Στατιστικά μεγαλύτερος αριθμός ωοθυλακίων μικρής διαμέτρου (2-3mm) παρατηρήθηκε στην επέμβαση Π1 σε σχέση με το μάρτυρα, ενώ στην επέμβαση Π2 μικρότερος αριθμός ωχρών σωματίων διαμέτρου 8-11mm σε σχέση με τον μάρτυρα και καθόλου ωχρά σωμάτια διαμέτρου 12-16mm. Κατά την ιστολογική παρατήρηση διαπιστώθηκε ότι ο αριθμός των κοκκωδών κυττάρων των ώριμων ωοθυλακίων που παρουσίασαν απόπτωση ήταν ίδιος σε όλες τις επεμβάσεις, ωστόσο, ο αριθμός των Ki67 ανοσοθετικών κυττάρων παρουσιάστηκε σημαντικά χαμηλότερος στα ωοθυλάκια και των δύο ομάδων, οι μητέρες των οποίων υποσιτίστηκαν κατά τη διάρκεια της κυοφορίας. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης έδειξαν ότι ο μητρικός υποσιτισμός μπορεί να προγραμματίσει αλλαγές στη λειτουργία του αναπαραγωγικού συστήματος των απογόνων. Οι επιδράσεις της διατροφής της μητέρας φαίνεται ότι είναι άμεσες στην ανάπτυξη των γονάδων και όχι μέσω της λειτουργίας του άξονα GnRH-LH/FSH. Επίσης, οι επιδράσεις στις γονάδες εμφανίστηκαν διαφορετικές ανάλογα με το στάδιο της εμβρυϊκής ανάπτυξης που εφαρμόστηκε ο υποσιτισμός επιβεβαιώνοντας τη θεωρία της ύπαρξης ενός “κρίσιμου σταδίου ανάπτυξης” του κάθε ιστού ή οργάνου ή φυσιολογικού συστήματος κατά το οποίο οποιοσδήποτε δυσμενής παράγοντας μπορεί να μεταβάλλει και να προγραμματίσει αλλαγές την ανάπτυξη και λειτουργία τους. Τέλος, διαπιστώνεται ότι ο μητρικός υποσιτισμός κατά τη διάρκεια της κυοφορίας αποτελεί ένα σημαντικό δυσμενή παράγοντα της αναπαραγωγικής λειτουργίας των απογόνων και για τους λόγους αυτούς επιβάλλεται η ορθή κάλυψη των αναγκών των εγκύων ζώων ακόμα και στα αρχικά στάδια της κυοφορίας για την εξασφάλιση της βέλτιστης εμβρυϊκής ανάπτυξης και την προαγωγή της ανάπτυξης μετά τη γέννηση και την αποφυγή αναπαραγωγικών προβλημάτων κατά την ενήλικο ζωή.