Trattamento con Desametasone e Prednisolone in bovini da carne: influenza sulla deposizione di glicogeno e sull'espressione genica nel fegato

The aim of the present study was to identify an indirect biomarker aimed at identifying illicit treatments with corticosteroids in beef cattle. It is therefore essential to understand the mechanisms of action of the molecules most frequently used for fraudulent purposes. Therefore, the effects of glucocorticoids on glycogen deposition and on the expression of genes involved in glucose homeostasis in bovine liver were studied. Eighteen Charolais adult male cattle were divided into: group A (n = 6) treated for 40 days with dexamethasone (per os, 0.70 mg / animal / day), group B (n = 6) treated for 35 days with prednisolone (orally, 15 mg / animal / day) and control group K (n = 6). In order to visualize the glycogen deposition in liver samples taken from all subjects, a PAS and PAS Diastasi histochemical staining was performed. Furthermore, the expression of the main genes involved in glucose metabolism by qPCR was evaluated. To this end, the reference genes were selected by applying the geNorm algorithm. Histological examination showed a slight and marked depletion of hepatic glycogen in the animals treated with prednisolone and dexamethasone respectively. On the contrary, in the liver of the dexamethasone group a significant over-expression of genes coding for glycogen synthase and phosphoenolpyruvate carboxykinase 1 was observed, confirming the data present in the literature. Probably glucocorticoids administered to cattle regulate glycogenolysis by an alternative route. In order to identify an indirect biomarker of illicit glucocorticoid treatment, the expression of the gene encoding for FKBP prolyl isomerase 5 (FKBP5) was evaluated which was found to be regulated by both dexamethasone and prednisolone. FKBP5 would appear to be confirmed as a biomarker gene of illicit glucocorticoid treatment, as already highlighted in other target tissues. There are few and contrasting studies in the literature concerning the alteration of hepatic metabolism in cattle treated with corticosteroids. The results obtained in the present work show a dual role of glucocorticoids in hepatic glycogen metabolism. In particular, the action mediated by the desamentasone would seem to be influenced by the administration protocol (treatment modality and duration). However, further studies are needed to understand liver pathophysiology following chronic treatments with low doses of corticosteroids

Scopo del presente studio è stato quello di individuare un biomarcatore indiretto volto a identificare trattamenti illeciti con corticosteroidi nei bovini da carne. È quindi essenziale comprendere i meccanismi d'azione delle molecole più frequentemente utilizzate a scopo fraudolento. Pertanto sono stati studiati gli effetti dei glucocorticoidi sulla deposizione di glicogeno e sull'espressione dei geni coinvolti nell'omeostasi del glucosio nel fegato bovino. Diciotto bovini maschi adulti di razza Charolaise sono stati divisi in: gruppo A (n=6) trattato per 40 giorni con desametasone (per os, 0,70 mg/animale/giorno), gruppo B (n=6) trattato per 35 giorni con prednisolone (per os, 15 mg/animale/giorno) e gruppo K (n=6) di controllo. Al fine di visualizzare la deposizione del glicogeno nei campioni di fegato prelevati da tutti i soggetti, è stata eseguita una colorazione istochimica PAS e PAS Diastasi. Inoltre, è stata valutata l'espressione dei principali geni coinvolti nel metabolismo glucidico mediante qPCR. A tal fine sono stati selezionati i geni di riferimento applicando l'algoritmo geNorm. L'esame istologico ha evidenziato una lieve e marcata deplezione del glicogeno epatico rispettivamente negli animali trattati con prednisolone e desametasone. Al contrario, nel fegato del gruppo trattato con desametasone è stata osservata una significativa sovra-espressione dei geni codificanti per glicogeno sintasi e fosfoenolpiruvato carbossichinasi 1, confermando i dati presenti in letteratura. È quindi probabile che i glucocorticoidi somministrati ai bovini regolino la glicogenolisi attraverso una via alternativa. Al fine di identificare un biomarcatore indiretto di trattamento illecito con glucocorticoidi, è stata valutata l'espressione del gene codificante per la FKBP prolyl isomerase 5 (FKBP5) che è risultato essere regolato sia dal desametasone che dal prednisolone. FKBP5 sembrerebbe essere confermato come gene biomarker del trattamento illecito con glucocorticoidi, come già evidenziato in altri tessuti target. In letteratura sono presenti pochi e contrastanti studi riguardanti l'alterazione del metabolismo epatico in bovini trattati con corticosteroidi. I risultati ottenuti nel presente lavoro mostrano un duplice ruolo dei glucocorticoidi nel metabolismo del glicogeno epatico. In particolare l'azione mediata dal desamentasone sembrerebbe essere influenzata dal protocollo di somministrazione (modalità e durata del trattamento). Ulteriori studi sono comunque necessari per comprendere la fisiopatologia epatica a seguito di trattamenti cronici con basse dosi di corticosteroidi.