Transcriptómica de los neutrófilos circulantes en vacas lecheras con hipocalcemia subclínica.
La hipocalcemia está estrechamente relacionada con las enfermedades inflamatorias en las vacas lecheras. Investigaciones recientes han subrayado el papel clave del calcio en las adaptaciones del sistema inmunitario innato. El objetivo principal del presente estudio fue comparar los perfiles del transcriptoma y analizar las diferencias en la expresión de los genes relacionados con la función inmunitaria de los neutrófilos (PMNL) y los genes relacionados con la fijación del calcio en las vacas hipocalcémicas.
A los 2 días postparto, se utilizó una concentración superior a 2,10 mmol Ca2+/L para clasificar a las vacas como controles (CON), y una concentración inferior a 2,00 mmol Ca2+/L para clasificar a las vacas como bajas en calcio (LCAL) (n = 8 en cada grupo).
El veterinario de guardia realizó un examen médico de rutina para asegurarse de que no había otras complicaciones y de que el β-hidroxibutirato en sangre era <1,2 mmol/L. Se recogió sangre de la vena de la cola (20 mL) para aislar los PMNL, y se utilizaron 5 vacas de cada grupo para la secuenciación del ARN y el análisis estadístico de las diferencias de expresión génica.
El análisis de la secuenciación del ARN-seq del transcriptoma se realizó mediante omicsstudio utilizando el paquete R edgeR. Se utilizó el análisis de enriquecimiento GO y KEGG para la bioinformática.
Las 3 vacas restantes de cada grupo se utilizaron para validar los datos de la secuenciación del ARN mediante PCR cuantitativa, que confirmó las respuestas observadas.
En comparación con CON, 158 genes en LCAL fueron significativamente regulados al alza y 296 genes fueron regulados a la baja. La regulación a la baja de la interleucina-12 (CXCL12), la cadena beta de la tubulina (TUBB1), la molécula de adhesión celular L1 (L1CAM) y la mieloperoxidasa (MPO) indicaron una disminución de la función inmunitaria de los PMNL en las vacas LCAL. La disminución de la expresión de los genes relacionados con la vía de unión del calcio en los PMNL de las vacas LCAL indicó una disminución de la función inmunitaria de los PMNL probablemente relacionada con los iones de calcio. Por ejemplo, la proteína ácida del cartílago 1 (CRTAC1) y la quinasa dependiente de calcio/calmodulina 4 (CAMK4) se redujeron significativamente en las vacas LCAL. El aumento del inhibidor de la quinasa dependiente de la ciclina 1A (CDKN1A), de la perforina 1 (PRF1) y de la proteína quinasa que interactúa con el homeodominio 3 (HIPK3) indicaba que la LCAL provocaba una mayor apoptosis y senescencia celular.
En general, los análisis indicaron que la reducción de la función inmunitaria de los PMNL durante la hipocalcemia está asociada a la regulación a la baja de los genes relacionados con el Ca2+ intracelular y a la regulación al alza de los genes que controlan la apoptosis y la senescencia.
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