Effetto del desametasone, impiegato come promotore della crescita, sull'espressione di geni glucocorticoido-responsivi nel fegato e nel testicolo di bovino

Negli ultimi anni particolare importanza ha assunto la tossicogenomica, cioè lo studio delle correlazioni tra la struttura e l’attività del genoma e gli effetti tossici degli xenobiotici [1]. Il bovino, rappresenta una delle specie di interesse veterinario economicamente più importanti. Proprio per questo l’incremento delle performance zootecniche tramite la somministrazione di promotori della crescita (PC) resta uno dei temi più impegnativi da affrontare nell’ambito della Sanità Pubblica. A livello di Unione Europea l’uso dei PC è vietato (Dir. CEE 96/22 e 96/23); ciononostante, risultati ottenuti a seguito di controlli ufficiali sembrano indicare un uso continuo di sostanze quali ormoni anabolizzanti, β-agonisti e corticosteroidi come il desametasone (DEX) [2]. Da qui la necessità di chiarire gli effetti dei PC sulla specie bovina nonché, eventualmente, individuare potenziali biomarcatori molecolari di trattamento illecito tramite metodiche diagnostiche specifiche e sensibili. Nel corso del presente studio sono state condotte prove sperimentali in cui il DEX è stato somministrato, nel bovino, utilizzando protocolli di trattamento illecito presumibilmente utilizzati nell’allevamento intensivo del bovino da carne. In particolare, il DEX è stato somministrato a basse dosi e per almeno tre settimane durante la fase di finissaggio (quella che precede la macellazione). Al termine della fase sperimentale, gli animali sono stati macellati e aliquote di fegato e testicolo sono state prelevate, poste in RNA-later e congelate a -80°C sino al momento dell’analisi. Gli effetti del corticosteroide sono stati indagati su geni notoriamente classificati come DEX-responsivi nell’uomo e nelle specie da laboratorio, quali il recettore per i glucocorticoidi (GR), il fattore di trascrizione pregnane X receptor (PXR), la tirosina aminotransferasi (TAT) ed il citocromo P450 3A4-like (CYP3A4-like). Le eventuali variazioni dei profili di espressione genica imputabili al trattamento con PC sono state determinate ricorrendo alla tecnica della RT-real time PCR ed utilizzando la chimica/fluoroforo del Sybr Green. Entrambe le matrici considerate hanno in primis palesato lo stesso pattern di modulazione a seguito della somministrazione di DEX. In particolare, e sorprendentemente, si è riscontrata una generale riduzione delle quantità di RNA messaggero che, nel caso del CYP3A4-like, è risultata essere significativa (p<0.01) a livello testicolare. Tali risultati sembrano apparentemente in contrasto con quanto riportato in letteratura. Il desametasone, infatti, è in grado di indurre l’espressione del CYP3A4 in epatociti umani in coltura primaria mediante l’attivazione di GR e PXR secondo un processo bifasico: a basse concentrazioni (10-7 M) il CYP3A4 viene indotto indipendentemente dallo xenobiotico grazie all’attivazione GR-mediata di PXR; a concentrazioni maggiori (10-5 M), invece, il DEX lega e attiva il PXR, che a sua volta induce il CYP3A4 per la presenza di alte concentrazioni del ligando specifico [3]. I risultati ottenuti nel corso del presente studio e relativi a GR e PXR sarebbero confermati anche dalla TAT, un gene considerato un ottimo modello per la valutazione degli effetti degli xenobiotici sull’espressione del GR [4], sebbene risultati contraddittori siano stati già riportati in letteratura [5-6]. Pertanto, l’effetto riscontrato nel bovino a seguito del trattamento con DEX potrebbe essere imputato: a) alle basse dosi impiegate; b) ad un diverso meccanismo d’azione di questa molecola nella specie bovina, analogamente a quanto è già stato riscontrato tra coniglio e ratto [7]. Infatti, indagini filogenetiche sulla famiglia del CYP3A hanno evidenziato differenze di sequenza dell’isoforma proteica tali per cui il CYP3A4-like di bovino dovrebbe essere più correttamente denominato CYP3A28, indice di un potenziale diverso comportamento biochimico tra bovino e altre specie (Giantin et al., dati personali). Infine, uno studio recente ha dimostrato la presenza di differenze di specie nel ligand binding domain di PXR e di conseguenza nell’affinità di ligandi specifici nei confronti di questo stesso recettore [8]. Nel complesso rimangono aperti più spunti di ricerca e le prospettive future saranno dunque quelle di approfondire i risultati preliminari ottenuti e di chiarire alcuni degli aspetti di difficile interpretazione qui riscontrati, nel tentativo di apportare nuove conoscenze sugli effetti dei PC sul trascrittoma del bovino.