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En vacuno, la grasa intramuscular (GIM) o veteado es esencial para la palatabilidad de la carne, por lo tanto es un factor importante que afecta a la calidad de ésta. El contenido en GIM puede estar relacionado con la distinta localización anatómica de los músculos, las funcionalidades de los mismos e, incluso, por su metabolismo o tipo de fibra. También es conocido que en distintas razas, la GIM se desarrolla de forma diferente durante el crecimiento, dando lugar a distintos grados de acumulación de GIM y veteado en el momento del sacrificio de los animales. El desarrollo de la GIM se produce en un entorno característico, embebida entre fibras musculares y tejido conectivo. Dado que los adipocitos, los miocitos y los fibroblastos, es decir las células características de los tejidos adiposo, muscular y conectivo respectivamente, comparten un origen común, las vías señalización y la regulación de la formación de dichos tejidos, y no solo las implicadas con el tejido graso, podrían influir en la deposición de la GIM.
El objetivo del presente trabajo fue estudiar el desarrollo de la GIM en distintos músculos de dos razas de ganado vacuno con distinta precocidad en la acumulación de GIM, además de la expresión génica de factores implicados en la formación de adipocitos (adipogénesis), músculo (miogénesis) y tejido conectivo (fibrogénesis).
Con este propósito, el primer ensayo se centró en estudiar la GIM y la expresión de genes adipogénicos clave en distintos músculos de terneros Pirenaicos, una raza orientada a la producción de carne que presente una baja tendencia al engrasamiento y en particular para la acumulación de GIM. Para ellos, se cuantificó el porcentaje de GIM, proteína y humedad en muestras de los músculos longissimus thoracis (LT), semitendinosus (SM), masseter (MS), sternomandibularis (ST) y en el tejido adiposo subcutáneo (SC) de terneros de raza Pirenaica (n = 4). También se estudió la distribución de tamaño de los adipocitos y la expresión génica de genes clave en la adipogénesis (PPARG, CEBPA, FAPB4 y WNT10B). En los músculos MS y SM se observó un mayor contenido en GIM, en los que la distribución del tamaño de los adipocitos fue bimodal mientras que en los músculos LT y ST, con menor contenido en grasa intramuscular, fue unimodal. Esto sugiere que la diferente acumulación de GIM por parte de los músculos estudiados podría estar relacionada con diferencias en la hiperplasia e hipertrofia y con un desarollo más tardío de la GIM en los músculos LT y ST. Estas diferencias, sin embargo, no fueron reflejadas por la expresión de los genes analizados, a excepción del gen FABP4, que se expresó más en el músculo LT que en los músculos MS y SM. Al comparar la expresión de los genes estudiados en el depósito intramuscular y en el SC, la expresión de PPARG, CEBPA y FABP4 fue mayor en el SC, lo que concordaba con el mayor tamaño de los adipocitos observado en este depósito.
Con el fin de realizar una comparación entre distintas razas además de entre músculos, en el segundo y tercer ensayo, además de la raza Pirenaica se estudió también la raza Frisona (n = 4). Se seleccionaron como representativos los músculos LT y MS de ambas razas y se procedió a cuantificar el contenido de GIM, proteína, humedad, colágeno total y colágeno soluble así como al análisis de la distribución de tamaño de los adipocitos. Además, se analizó la expresión de genes implicados en la formación de adipocitos y adipoquinas (PPARG, CEBPA, FAPB4, WNT10B, Zfp423, ADIPOQ, LEP), de genes miogénicos y mioquinas (Myf5, MyoD, MyoG, Mstn), y de los genes fibrogénicos (FN1, FGFR1, FBF1, FGF2, TGFB1). En ambas razas, el músculo LT presentó una distribución unimodal de los adipocitos, aunque éstos fueron de un tamaño medio mayor en la raza Frisona de acuerdo con su mayor contenido en grasa. Por otro lado, igualmente en ambas razas, el músculo MS presentó una distribución bimodal; en este caso no se observaron diferencias en el tamaño de los adipocitos ni en la cantidad de grasa. Comparando cada raza de forma independiente, en los terneros de raza Pirenaica el contenido de GIM fue mayor en el músculo MS en comparación con LT. En terneros Frisones sin embargo, a pesar de presentar diferente distribución del tamaño de los adipocitos, los músculos LT y MS, presentaron un contenido similar de GIM.
Los resultados del estudio de la expresión génica indicaron que los genes adipogénicos CEBPA, WNT10B y la adipoquina LEP no presentaron diferencias de expresión entre los músculos y las razas analizadas. Sin embargo, la expresión del gen PPARG fue mayor en los músculos LT y MS de los terneros de raza Pirenaica, al contrario que el gen FABP4 cuya expresión fue mayor en ambos músculos de terneros Frisones. Por otra parte, comparando los dos músculos en terneros Frisones, el gen Zfp423 se expresó más en el músculo LT mientras que hubo una mayor expresión de la adipoquina ADIPOQ en el músculo MS. Los genes relacionados con la fibrogénesis FN1, FGFR1, FGF2 y TGFB1 mostraron una expresión similar entre los músculos y razas analizadas, al igual que se observó que no había diferencias en el contenido de colágeno total y soluble. Por último, atendiendo a la expresión de los genes miogénicos y la mioquina estudiados, MyoG no presentó diferencias entre las razas Pirenaica y Frisona y los músculos LT y MS. Sin embargo, para el músculo MS de terneros Frisones, la expresión de Myf5 resultó ser mayor en comparación con los terneros Pirenaicos mientras que la expresión de MyoD fue mayor en el músculo LT de ambas razas. La expresión de la mioquina Mstn fue mayor en los dos músculos de la raza Pirenaica mientras que para los terneros Frisones, se expresó más en el músculo LT que en el MS.
Los resultados de expresión génica cuantificados por medio de la técnica de PCR cuantitativa a tiempo real (RT-qPCR) utilizada en el presente trabajo, pueden verse afectados por distintos factores, aparte del animal, del tejido o del tratamiento experimental ensayado, relacionados con la variación asociada al trabajo experimental. . Por lo tanto, en orden a optimizar el diseño experimental y lograr un análisis más preciso de los resultados, en cada estudio se realizó un análisis de variabilidad de los diferentes factores que afectan los resultados de RT-qPCR. Este estudio indicó que los factores analíticos que aportan mayor variabilidad a la expresión génica fueron la muestra (réplica en el muestreo) y la etapa de RT. Por lo tanto, sería apropiado diseñar los futuros experimentos teniendo en cuenta la variabilidad debida a estos factores., Parte de este trabajo se incluye en el proyecto de investigación RTA2013-00046-C03-03 (INIA), gracias al cual es financiado. Esta tesis ha sido llevada a cabo gracias a la beca predoctoral concedida a la autora por la Universidad Pública de Navarra., Programa Oficial de Doctorado en Biotecnología (RD 1393/2007), Bioteknologiako Doktoretza Programa Ofiziala (ED 1393/2007)

Adipogenesis, myogenesis and fibrogenesis are related processes that can contribute to meat quality. Therefore, extending the knowledge of these processes would facilitate the identification of molecular markers that predict intramuscular fat accretion. The main purpose of this work, based on previous results, was to further study the expression of key genes related to adipogenic, myogenic, fibrogenic processes and some cytokines in Longissimus thoracis (LT) and Masseter (MS) muscles of Pirenaica and Holstein young bulls. Longissimus thoracis and MS muscles from Pirenaica (n = 4) and Spanish Holstein (n = 4) were sampled for proximate analysis, determination of adipocyte size distribution and expression of key candidate genes. Fat percentage was lower in LT than in MS muscle in Pirenaica young bulls (P = 0.023) and was higher in LT muscle in Holstein than in Pirenaica young bulls (P = 0.007). Gene expression analysis revealed that the mRNA level of myogenic differentiation 1 (MYOD) was higher in LT than in MS muscles in both groups of animals (P < 0.001) and that myostatin (MSTN) expression was also higher in LT than in MS muscle in Holstein bulls (P = 0.001). On the other hand, MSTN and PPARG showed higher expression in LT and MS in Pirenaica young bulls (P = 0.026), while the expression of fatty acid-binding protein 4 (FABP4) was higher in Holstein young bulls, also in both muscles (P < 0.001). The results suggested that the development of intramuscular adipose depot was directly related to the expression of adipogenic genes, such as FABP4, but inversely related to the expression of the cytokine MSTN and the myogenic gene MYOD, genes which showed a muscle-specific expression., The work was partially supported by Instituto Nacional de Investigación y Tecnología Agraria y Alimentaria grant number ‘RTA2013-00046-C03-03’ (JAM and AA).