Effects of l-arginine supplementation on the expression of genes involved with oxidative stress in swine embryos and fetuses

Abstract

During early gestation in highly prolific gilts, elevated oxidative stress is reported to be associated with pregnancy complications and negatively influence conceptuses development. Arginine is a conditionally essential amino acid and have a known antioxidant capability. In the present work, it was evaluated the effects of 1.0% L- arginine supplementation (ARG) on oxidative stress related genes and proteins of commercial gilts embryos (25 days) and fetuses (35 days). In 25 days of age, there was no statistical difference between the treatments in gene expression. There was a trend of two genes in fetuses from control gilts (CON), SOD2 (P= 0.09) an antioxidant- producing gene and EIF2AK4 (P= 0.07) related with the phosphorylation and activation of nrf2 transcription factor, with activate numerous antioxidant genes in its pathway. Protein abundance also did not present a statistically difference between treatments and in both ages for the nrf2 and sod2 proteins. These results suggest that supplementation of L-arginine in early gestation in gilts (25 and 35 days of age) with the objective to lessen ROS concentrations and oxidative stress damage, is not effective, as in both treatments (ARG and CON), most genes and proteins did not present a significant difference in its performance to maintain a redox homeostasis, and the genes with a trend in its expression did not influence the antioxidant proteins abundance. Keywords: Antioxidants. EIF2AK4. SOD2. Early gestation.Durante o período inicial da gestação em leitoas com alta prolificidade, pode ocorrer estresse oxidativo elevado, que está associado com complicações na gravidez e tem influência negativa sobre o desenvolvimento dos conceptos. A arginina é um aminoácido condicionalmente essencial e tem conhecida capacidade antioxidante. No presente estudo, foram avaliados os efeitos da suplementação com 1,0 % de L- arginina (ARG) sobre genes e proteínas relacionadas ao estresse oxidativo de embriões (25 dias) e fetos (35 dias) de marrãs comerciais. Aos 25 dias de idade, não houve diferença estatística para os valores obtidos na expressão gênica entre os tratamentos. Houve tendência de dois genes nos fetos das marrãs do grupo controle (CON), SOD2 (P = 0,09) gene produtor de antioxidantes e EIF2AK4 (P = 0,07) relacionado com a fosforilação e ativação do fator de transcrição nrf2, que ativa diversos genes antioxidantes que fazem parte de sua via. A abundância de proteínas também não apresentou diferença significativa entre os tratamentos e em ambas as idades para as proteínas nrf2 e sod2. Estes resultados sugerem que a suplementação de L-arginina no período inicial da gestação em marrãs (ambas de 25 e 35 dias de idade) com o objetivo de diminuir as concentrações de ROS e o dano oxidativo, não foi eficaz, já que em ambos os tratamentos, a maioria dos genes e proteínas não apresentou diferença em seu desempenho para manter a homeostase redox, e os genes que apresentaram tendência em sua expressão não influenciaram a abundância de proteínas antioxidantes. Palavras chave: Antioxidantes. EIF2AK4. SOD2. Início da gestação.