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Caracterización de la influencia de la genética en las miopatías del músculo de la pechuga. I Parte.

AUTORES: Richard Bailey, Eduardo Souza y Santiago Avendano.

En este artículo, se presenta un resumen de la publicación ‘Characterizing the Influence of Genetics on Breast Muscle Myopathies in Broiler Chickens’ (Caracterización de la influencia de la genética en las miopatías del músculo de la pechuga de los pollos de engorde), escrita por Richard Bailey et al.






Es esta serie de dos entregas, se describen las primeras estimaciones combinadas de la base genética de todas las miopatías del músculo de la pechuga (breast muscle myopathies, BMM) clave en los pollos de engorde (miopatía pectoral profunda, pechuga de madera, estrías blancas y pechuga de espagueti) y su relación con el peso corporal y el rendimiento de la pechuga. Se analizaron datos de una línea de pollos de engorde comercial de raza pura con alto rendimiento para estimar la heredabilidad genética y la varianza de cada BMM. Este artículo se centra en la relación entre los factores genéticos y no genéticos que influyen en las BMM.


INTRODUCCIÓN

La producción avícola es uno de los sistemas más sostenibles y eficientes para producir proteína animal asequible y de alta calidad para el consumo humano. La eficiencia en aumento de la producción avícola es el resultado de los avances en los sistemas de producción ganaderos, la nutrición, la cría de animales y la selección genética. Se ha demostrado que se alcanzaron mejoras significativas en el rendimiento de la carne de la pechuga, el peso vivo y la eficiencia biológica a través de la selección genética. Aunque se ha argumentado que la selección en cuanto a características de producción podría tener consecuencias no deseadas en la aptitud de las aves, es posible mitigar estos efectos a través de una selección equilibrada, donde se incluyan las características de salud y bienestar como criterios de selección igualmente importantes.


TIPOS DE BMM

Miopatía pectoral profunda (DPM)

Una de las miopatías más ampliamente reconocida y bien caracterizada es la DPM, que se informó por primera vez en pollos en la década de 1980. Es el resultado del daño y la necrosis del músculo pectoral profundo (pectoral menor) debido al esfuerzo excesivo. Uno de los desencadenantes clave de esta BMM es el aleteo o la excitabilidad excesivos dentro de la parvada, por lo que es crítico seguir recomendaciones de manejo para controlar su incidencia. La DPM se presenta como hemorrágica, seguida de una coloración verdosa en el pectoral menor.


Estrías blancas, pechuga de madera y pechuga de espagueti


En la última década, se ha producido un enfoque renovado en las BMM dentro de la industria avícola luego de los aumentos de informes de nuevas miopatías que afectan el músculo pectoral mayor en todas las líneas de pollos de engorde comerciales en el mundo entero.


Estas miopatías suelen denominarse “estrías blancas”, “pechuga de madera” y “pechuga de espagueti”. Las estrías blancas (white stripping, WS) se caracterizan por líneas de color blanco paralelas a las fibras musculares en la superficie del músculo (Figura 1). Debido a que hay variación entre aves en la cantidad y en el grosor de las líneas, es fácil calificar la gravedad según una escala numérica.


A través de amplias pruebas y análisis químico, se ha determinado que estas líneas blancas están compuestas por tejido adiposo (graso). La pechuga de madera (wooden breast, WB) se manifiesta como un endurecimiento del filete de pechuga, que se cree que se debe a un aumento en la reticulación del colágeno o a un aumento en la retención del agua dentro del espacio miofibrilar del músculo (Figura 1).


El endurecimiento del músculo puede producirse como lesiones focales simples o múltiples y, en casos más graves, pueden afectar a todo el filete. Otras características como el color pálido, la hemorragia en la superficie o el trasudado en el filete pueden producirse en episodios más graves.


El análisis histológico muestra una degeneración y regeneración progresiva de las fibras musculares, y una mayor deposición de grasa y tejido conectivo. La pechuga de espagueti (spaghetti breast, SB), llamada así porque se parece a la pasta de espagueti (Figura 1), se caracteriza por una pérdida de integridad de las fibras musculares en la pechuga, lo que deriva en friabilidad y debilitamiento del tejido muscular.


Como en el caso de las otras BMM, la gravedad de la SB varía desde solo afectar a una pequeña parte del músculo de la pechuga hasta la manifestación de la afección en todo el músculo. El análisis histológico de la SB revela una distribución desorganizada de fibras musculares pequeñas y grandes entremezcladas con tejido conectivo.


Figura 1. Ejemplos de WS (izquierda), WB (centro) y SB (derecha).


A diferencia de la DPM, ni la etiología de la BMM mencionada arriba ni la relación que tienen entre sí se comprenden en su totalidad. Se ha indicado que son una progresión de la misma afección, pero otras opiniones sugieren que son afecciones diferentes e individuales. En la Figura 2, se muestra la incidencia de las miopatías en un lote de filetes afectados. El diagrama de Venn demuestra que un solo filete puede tener una o la combinación de las tres BMM.


Figura 2. Diagrama de Venn que demuestra la incidencia de las BMM en 995 filetes afectados.


PATOGENIA DE LAS BMM


Se han realizado varios estudios con el fin de comprender la patogenia de las BMM. En general, estos estudios indican que existen diferencias en una variedad de procesos metabólicos, anatómicos y de biología estructural dentro del músculo de las aves afectadas en comparación con las no afectadas.


Sin embargo, aunque estos estudios presentan información adecuada sobre las diferencias entre los filetes de pechuga afectados y los no afectados, aún no está claro qué causa la alteración inicial en los tejidos. Una teoría popular sobre la causa de las BMM es la selección genética para lograr un mayor peso corporal y rendimiento de la pechuga. A la fecha, hay poca información sobre la base genética de las BMM en las poblaciones de pollos de engorde, y sus correlaciones entre sí y con las características de producción.


En un análisis previo de dos genotipos de pollos de engorde comerciales de raza pura, se mostró una heredabilidad baja a moderada para la WB (0.024-0.097) y la WS (0.185-0.338), lo que indica que si bien hay un componente genético en las BMM, los factores no genéticos desempeñan un rol mucho mayor en la manifestación de la WB y la WS.


En ambas poblaciones de pollos de engorde analizadas, la WB y la WS tuvieron correlaciones genéticas modestas con el peso corporal y el rendimiento de la pechuga (−0.027-0.248). Estas correlaciones indican que la selección para obtener mayor peso corporal y rendimiento de la pechuga no es la única explicación para la manifestación de las BMM, y se necesita investigar más para comprender completamente cómo y por qué se desarrollan.


A la fecha, no hay información publicada sobre la base genética de la SB; la finalidad de este estudio fue ampliar el trabajo realizado por Bailey et al. (2015) para caracterizar con más profundidad la base genética de las BMM estimando la heredabilidad para cada una de las BMM (DPM, WB, WS y SB), junto con sus correlaciones genéticas con el peso corporal y el rendimiento de la pechuga.


Además, el efecto de la selección genética para reducir la WB a la vez que se continúa mejorando el rendimiento de la pechuga se presentó como parte de una meta de mejoramiento equilibrada.


ESTUDIO 1 DE AVIAGEN: ESTIMACIÓN DE LOS PARÁMETROS GENÉTICOS DE LAS BMM


Las aves, su alojamiento y manejo Los datos analizados en este estudio provienen de las características de rutina de calidad de la carne que se registraron en una línea de pollos de engorde comerciales de raza pura como parte del programa de mejoramiento de Aviagen. Los datos utilizados provienen de 105 parvadas que se obtuvieron durante tres años. Dentro de este estudio, las características fenotípicas clave de interés fueron (Tabla 1):

  • Peso corporal (BW) de los pollos de engorde

  • Rendimiento de la carne de la pechuga (BY)

  • DPM

  • WB

  • SB

  • WS


Característica

Cantidad de registros

Peso corporal (BW)

154781

Rendimiento de la pechuga (BY)

34794

Miopatía pectoral profunda (DPM)

35394

Pechuga de madera (WB)

38730

Pechuga de espagueti (SB)

38773

Estrías blancas (WS)

38780


Tabla 1. Cantidad de registros para cada característica que se utilizó en el análisis para estimar los parámetros genéticos en la población de pollos de engorde de línea pura en el estudio 1.


Se acomodaron las aves dentro de granjas de pollos de engorde de pedigree con ambiente controlado; puede encontrarse una descripción detallada de los parámetros ambientales en la Tabla 2.


Parámetro ambiental

Objetivo

Días de alimento: 0-10

Iniciación (259 g PC/kg; 12.34 MJ EM/kg)

Días de alimento: 11-25

Crecimiento (234 g PC/kg; 12.84 MJ EM/kg)

Días de alimento: 25-pesaje final

Finalización (212 g PC/kg: 13.04 MJ EM/kg)

Densidad poblacional

34.1 a 36 kg de peso de las aves por m²

Temperatura

Gradualmente reducida de 29 a 20 o C

Días de fotoperíodo 0-7

23L:1D

Días de fotoperíodo 8-pesaje final

20L:4D

Intensidad de la luz días 0-7

40 lux

Intensidad de la luz días 8-pesaje final

Gradualmente reducida de 20 a 10 lux


Tabla 2. Parámetros ambientales para todas las granjas con aves en evaluación para ambos estudios


Se acomodaron las aves en corrales con aserrín como cama, y se les proporcionó acceso ad libitum a la comida y al agua. Todas las aves fueron incubadas en la misma planta de incubación con las mismas condiciones de incubación, los pollitos se compartimentalizaron individualmente para asegurar la integridad de la identificación entre la progenie y las reproductoras. Después del nacimiento, todas las aves recibieron las vacunas obligatorias y se identificaron con una etiqueta en el ala con un código de barras.


CARACTERÍSTICAS REGISTRADAS

Todas las características medidas se registraron asociándolas a la etiqueta del ala con el código de barras único que se les asignó en el nacimiento. Las aves se pesaron individualmente a los 40 días de vida y luego se llevaron a la planta de procesamiento. Las canales se enfriaron con aire con el objetivo de 3 o C (37.4 o F) dentro de las 4-6 horas de haberlas colocado en el enfriador.


Las canales se deshuesaron la mañana siguiente utilizando la práctica de “primero en entrar, primero en salir”, y se evaluó y registró la presencia de BMM en cada una. Durante el registro, se evaluaron tanto las partes del pectoral menor como del pectoral mayor. Mientras la DPM se registraba como presente o ausente, la WB, SB y WS se puntuaron categóricamente, según la gravedad de la afección (Tabla 3). Los criterios de puntuación para cada BMM capturan la gama de fenotipos de leves a graves, que luego se utilizaron para estimar los parámetros genéticos.


Tabla 3. Criterios de puntuación para cada BMM

BMM

Puntaje

Descripción

DPM

Presente

Color verdoso detectado en el pectoral menor

Ausente

Normal

0

Normal

WB

1

Lesión focal menor

2

Múltiples lesiones focales

3

Lesiones amplias en toda la pechuga

0

Normal

SB

1

Menos del 50 % de la pechuga afectada

2

Más del 50 % de la pechuga afectada

0

Normal

WS

1

Formación de estrías notable en parte de la pechuga

2

Formación de estrías amplia que cubre la superficie de la pechuga

3

Cobertura amplia de la superficie con estrías gruesas


RESULTADOS

Las correlaciones fenotípicas entre las BMM y las características de producción de BY y BW fueron de bajas a moderadas. Esta correlación indica que las BMM no están completamente vinculadas a los cambios en el BW o el BY.


De igual modo, las correlaciones fenotípicas entre las miopatías individuales fueron generalmente de bajas a moderadas, lo que señala que las BMM individuales son independientes entre sí. La correlación genética entre el BY y el BW fue baja, lo que indica además que estas dos características son independientes entre sí.


Las correlaciones genéticas entre las BMM, el BW y el BY fueron de leves a moderadas, lo que significa que hay un trasfondo genético compartido limitado entre el BW y el BY con las BMM. Las correlaciones genéticas entre las BMM fueron predominantemente de bajas a moderadas, y hubo una correlación mayor entre la WB y la WS.


La heredabilidad es la proporción de varianza fenotípica explicada por la varianza genética, por lo que indica la influencia genética en la varianza sobre cualquier característica determinada. Las heredabilidades estimadas de BW y BY fueron de 0.31 y 0.40, respectivamente, y las heredabilidades estimadas para las BMM oscilaron entre bajas y moderadas: 0.04 para la SB, 0.06 para la DPM, 0.07 para la WB, y 0.25 para la WS.


En general, los resultados muestran que la mayoría de las varianzas fenotípicas de las características de BMM analizadas en el estudio 1 se explican por la varianza ambiental (es decir, residual). La varianza residual para las BMM representa la proporción más grande de varianza fenotípica, con un intervalo del 71.5-95.2 %.


Estos resultados indican una influencia genética modesta en la variación en las BMM a los 40 días en la línea estudiada; sin embargo, hay una variación mucho mayor que resulta de los factores no genéticos.





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