The exposure to heat can adversely affect animal performance and productivity, particularly when associated with pregnancy. The comprehension of the physiological and cellular responses during heat stress assists the decisions to improve the productivity of goats in a tropical environment. In this context, this study evaluated the physiological and cellular responses of Saanen goats in acute and chronic stress conditions. Healthy Saanen goats were randomly assigned to heat stress treatment, short-term, under solar radiation and in the long-term, in climatic chamber. Data were analyzed using the Statistical Analysis System (SAS). The normality was confirmed using the Shapiro-Wilk test. In acute heat stress, solar radiation caused the increase of cortisol release, respiratory rate and reduced T3 and T4 to restore homeothermia. The expression of p53 (pro-apoptotic protein), Bcl-2 (anti-apoptotic protein), HSP60, HSP70 and HSP90 was higher in leukocyte cells for heat stressed goats. In chronic heat stress at the end of gestation, goats significantly mobilized the increase of respiratory rate to lose heat, with cortisol elevation on the 15 days previous to parturition (P < 0.05), which was even greater at day 15 postparturition. At the cellular level, HSP70 was the most expressed during and after heat challenge, with more transcripts at day 15 postparturition for the heat stressed goats. In mammary epithelial cells, there were an increase in apoptosis-related transcripts, p53 and Bax, for the group undergoing heat stress before parturition. The expression of HSP27 was higher before and after parturition for the same group when compared to the animals in thermal neutrality. During lactation, the stressed goats presented lower milk yield. The heat challenge increased the percentage of fat and decreased lactose. The somatic cell count was higher for stressed goats during all lactation. During lactation, the gene expression of prolactin receptor (PRLr) was lower for heat stress goats, which may explain the reduction in milk production at subsequent lactation. In conclusion, our findings suggest that respiratory rate and HSP70 are reliable biomarkers for assessing the thermal comfort and thermotolerance of Saanen goats under acute and chronic heat stress. In addition, chronic thermal stress at final gestation impaired milk production and milk composition from subsequent lactation. / A exposição ao calor pode afetar negativamente o desempenho e a produtividade dos animais, particularmente quando associados à gestação. Compreender as relações entre as respostas fisiológicas e celulares, quando em estresse por calor, auxilia na tomada de decisões para melhorar a produtividade de caprinos em ambiente tropical. Neste contexto, este estudo avaliou as respostas fisiológicas e celulares de cabras Saanen em condição de estresse agudo e crônico. Cabras da raça Saanen saudáveis foram aleatoriamente expostas ao estresse por calor, de curto prazo sob radiação solar e a longo prazo em câmara climática. Os dados foram analizados utilizando o software estatístico \"Statistical Analysis System\" (SAS, 2008). A normalidade foi confirmada com o teste de Shapiro-Wilk. Em estresse agudo, a radiação solar promoveu o aumento da liberação de cortisol, elevou a frequência respiratória e reduziu T3 e T4, para reestabelecer a homeotermia. Observou-se nas células leucocitárias das cabras sob estresse, aumento da expressão da p53 (proteína pró-apoptótica), Bcl-2 (proteína anti-apoptótica), HSP60, HSP70 e HSP90. Sob estresse crônico no final da gestação, as cabras aumentaram a frequência respiratória para perder calor, com elevação do cortisol no dia 15 pré-parto (P <0,05), que foi ainda maior no dia 15 pós-parto. A nível celular, a HSP70 foi a mais expressa durante e após o desafio com calor, com mais transcritos no dia 15 pós-parto para as cabras sob estresse. Nas células epiteliais mamárias, houve aumento dos transcritos relacionados à apoptose, p53 e Bax, para o grupo sob estresse por calor antes do parto. A expressão da HSP27 foi maior antes e após o parto para o mesmo grupo quando comparado aos animais em termoneutralidade. Durante a lactação, as cabras sob estresse apresentaram menor produção de leite. O desafio de calor aumentou o percentual de gordura e diminuiu a lactose. A contagem de células somáticas foi maior para as cabras sob estresse durante toda a lactação. A expressão gênica do receptor de prolactina (PRLr) foi menor para as cabras sob estresse, 15 dias após o parto, o que pode explicar a redução na produção de leite na lactação subsequente. Em conclusão, nossos achados sugerem que a frequência respiratória e a HSP70 são biomarcadores confiáveis para avaliar o conforto térmico e a termotolerância de cabras Saanen sob estresse por calor agudo e crônico. Além disso, o estresse por calor crônico pré-parto prejudicou a produção e a composição do leite da lactação subsequente.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-29042019-162239 |
| Date | 08 February 2019 |
| Creators | Hooper, Henrique Barbosa |
| Contributors | Negrao, João Alberto, Titto, Cristiane Gonçalves |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | English |
| Detected Language | English |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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