Todos os anos, as fazendas de Delaware criam mais de 240 milhões de frangos de corte, o principal produto agrícola do estado, com um impacto de US$ 3,5 bilhões na economia do estado.



Mas estima-se que uma doença caracterizada por um músculo peitoral firme e amarelado afete até 5% de um determinado rebanho, tornando a carne dessas aves não comercializável. A doença, conhecida como síndrome da mama de madeira, pode estar custando aos avicultores dos EUA pelo menos US$ 200 milhões por ano.

Pesquisadores da Universidade de Delaware na Faculdade de Agricultura e Recursos Naturais fizeram uma nova descoberta em seu trabalho sobre a síndrome do peito de madeira em galinhas. A equipe da UD descobriu que glóbulos brancos cheios de gordura ao redor das veias dos frangos de corte e que mostram sinais de inchaço são os principais fatores que contribuem para esta doença de degeneração muscular nessas aves, que pode, em última análise, afetar a qualidade da carne.

Frangos de corte com síndrome do peito de madeira tendem a ter carne dura e mastigável. A causa é desconhecida, mas especula-se que a doença resulte da criação genética de galinhas para terem maior massa muscular mamária.

Em nova pesquisa publicada na revista Scientific Reports , Os pesquisadores da UD no Departamento de Ciências Animais e Alimentares usaram uma técnica emergente chamada transcriptômica espacial para obter informações detalhadas sobre o que os genes em tipos de células individuais estão fazendo no tecido muscular do frango.

Os pesquisadores puderam ver quais informações específicas estavam codificadas em cada um dos genes nas diversas células das galinhas. Eles descobriram que os glóbulos brancos chamados macrófagos carregados de lipídios, ou “células espumosas”, perto das veias das galinhas, são as células-chave responsáveis ​​por alterar a degradação e o armazenamento de gorduras no início da síndrome da mama de madeira.

As descobertas podem ajudar a compreender melhor uma doença que tem intrigado a principal indústria agrícola de Delaware.

Mas a transcriptômica espacial não é apenas para os pássaros. O que os pesquisadores descobriram com a transcriptômica espacial pode ajudar a avançar nos estudos sobre obesidade em humanos.

Um problema econômico e de bem-estar

Galinhas com síndrome do peito de madeira são fáceis de detectar. Eles muitas vezes têm dificuldade para andar e suas asas não são tão flexíveis, disse Behnam Abasht, professor de genética animal na Faculdade de Agricultura e Recursos Naturais da UD.

“Este é um problema económico muito grande, com alguns aspectos de bem-estar envolvidos nesta doença”, disse Abasht. “Qualquer solução que você encontre que possa melhorar a saúde de uma galinha e também ajudar economicamente os produtores de aves teria um grande impacto”.

Além disso, quando as galinhas não têm boa mobilidade das asas, elas podem cair enquanto caminham e não conseguirão usar as asas para se levantar. Erin Brannick, professora associada da UD e patologista anatômica veterinária, explicou que os pesquisadores observaram problemas em que as aves se deitam e não querem se mover. Essa imobilidade os torna suscetíveis a outras doenças.

"Nós realmente olhamos para isso em duas vertentes. Queremos manter nossos produtos cárneos seguros, saudáveis ​​e atendendo às demandas dos consumidores", disse Brannick. “Ao mesmo tempo, queremos ter certeza de que estamos trabalhando no interesse da saúde das aves e garantindo que elas estejam felizes, saudáveis, capazes de se movimentar e fazer o que um frango de corte normal faria ao comer e misturar-se. com outros pássaros."

Abasht e Brannick colaboram na pesquisa da síndrome da mama de madeira há mais de uma década. Ziqing Wang, agora ex-aluno da UD e primeiro autor do artigo, trabalhou na pesquisa como doutorando sob a orientação de Abasht de 2019 a agosto de 2023. Paul Khondowe, professor e pesquisador da Universidade da Zâmbia, juntou-se à equipe como um Fulbright Visiting Scholar hospedado pelo laboratório Abasht.

Decodificação de transcrições genéticas

Nesta última pesquisa, a equipe examinou o tecido muscular de três frangos de corte de 23 dias de idade, escolhidos aleatoriamente em um galinheiro UD.

Os pesquisadores congelaram amostras de tecido muscular e depois cortaram o tecido endurecido em folhas muito finas. Eles tiraram imagens e examinaram microscopicamente as amostras em busca de sinais de doenças, enquanto também analisavam os genes no tecido muscular. Foi confirmado que uma das três amostras tinha síndrome da mama de madeira.

Nessa amostra, os pesquisadores encontraram glóbulos brancos gordurosos, ou macrófagos carregados de lipídios, perto das veias da galinha. Eles também encontraram células espumosas nas duas amostras aparentemente não afetadas, indicando que elas estavam começando a desenvolver a síndrome da mama de madeira.

"Como os macrófagos carregados de lipídios estão muito próximos das veias, é possível que, quando crescem em tamanho ou quantidade, possam causar oclusão das veias", disse Wang. "As veias são empurradas. Não há sangue suficiente circulando, o que eventualmente leva à inflamação das veias."

Wang disse que isso também pode sugerir que os lipídios provenientes das veias “não são usados ​​adequadamente”. Os lipídios podem até estar provocando inflamação no peito de frango.

As novas descobertas avançam as descobertas anteriores da equipe de que uma enzima crucial para o metabolismo da gordura pode estar contribuindo para a síndrome da mama de madeira.

"Nossas descobertas atuais apoiaram ainda mais a importância de um gene-chave previamente identificado na síndrome da mama de madeira e demonstraram os tipos específicos de células onde esse gene é expresso", disse Wang.

Até onde a equipe sabe, disse Wang, este trabalho é provavelmente o primeiro no mundo a usar transcriptômica espacial para estudar o papel funcional de tipos específicos de células dentro do tecido durante o desenvolvimento da síndrome do peito de madeira em galinhas, combinando o processo de transformando genes em proteínas e RNA e estudando a anatomia dos tecidos, durante o desenvolvimento da síndrome do peito de madeira em galinhas.

“Estamos tentando entender melhor esta doença e talvez tentar pensar em melhores maneiras de controlar esta doença, futuras estratégias de reprodução”, disse Wang. "Estamos tentando entender o que realmente está acontecendo."

Através da pesquisa, a equipe também identificou potenciais biomarcadores de madeira específicos para a mama, que poderiam ajudar a identificar e diagnosticar precocemente a doença.

“É importante porque pode ser específico desta doença ou de danos musculares, de modo que poderia ser estudado mais detalhadamente”, disse Wang. “Poderia ser importante usar outras técnicas para confirmá-lo ou apenas para estudar melhor o que esses genes específicos estão fazendo no músculo”.

Encontrando uma solução

Então, o que está mudando do ponto de vista metabólico nas galinhas que apresentam a síndrome do peito de madeira em comparação com as galinhas que não a apresentam? A longo prazo, é precisamente isso que a equipa de investigação gostaria de descobrir. Com essas informações, a equipe poderia retroceder e resolver como reduzir a prevalência da síndrome do peito de madeira em rebanhos de galinhas.

“Se pudermos atrasar o início da doença e a sua gravidade, isso seria uma conquista incrível”, disse Brannick.

Brannick disse que algumas empresas de frango já começaram a fazer mudanças em suas práticas de criação, adotando uma abordagem diferente de como deveriam ser os músculos do peito das galinhas.

“Todas as novidades que aprendermos sobre esta doença nos ajudarão a reduzir a gravidade dela ou o número de aves afetadas no futuro”, disse Brannick. “Tudo isso nos ajuda a produzir mais frango para que mais pessoas queiram comer. Também mantém essas aves saudáveis ​​e felizes enquanto crescem.”

A pesquisa também pode ter implicações para a compreensão das doenças humanas. Abasht vê aplicações no estudo da obesidade, por exemplo.

Macrófagos carregados de lipídios nos músculos do peito de frango ocorrem onde há muita gordura no tecido. Isso é parecido com o que acontece em pessoas obesas e na inflamação que vem dos depósitos de gordura nas artérias humanas, quando a gordura e o colesterol se acumulam dentro das paredes das artérias.

"Um avanço na investigação de doenças animais poderia criar caminhos para avanços na investigação de doenças humanas", disse Abasht. "Nosso estudo abre o potencial para outras vias de pesquisa."

Mais informações: Ziqing Wang et al, Transcriptômica espacial revela alterações no metabolismo lipídico de macrófagos perivasculares no início da miopatia do peito de madeira em frangos de corte, Relatórios Científicos (2024). DOI:10.1038/s41598-024-53904-5
Informações do diário: Relatórios Científicos

Fornecido pela Universidade de Delaware