Published May 17, 2024 | Version v1
Publication Open

Metabolic profile and gene expression pattern of cytokines and antioxidants markers during different physiological stages in Barki ewes

Creators

  • 1. Desert Research Center

Description

Abstract Background In livestock, identifying the physiological and reproductive stages is valuable in guiding management decisions related to nutrition, veterinary procedures, and breeding programs. To achieve this goal, a cohort of Barki ewes in this research underwent observation across three pivotal physiological conditions: pre-pregnancy, late pregnancy, and early lactation. Blood samples were collected to investigate the changes in serum metabolic profile as well as gene expression pattern of cytokines and antioxidants markers during these stages. Results Our results showed that during late pregnancy, there was a significant ( P < 0.05) increase in red blood cells (11.9 ± 0.5 10 12 /L) , hemoglobin (10.8 ± 0.4 g/dl) and neutrophils count (7 ± 0.1 10 9 /L) with significant decrease ( P < 0.05) of total white blood cell count (9.1 ± 0.05 10 9 /L). The packed cell volume (%) and monocyte count showed a significant ( P < 0.05) decrease during both late pregnancy and early lactation stages. The serum concentrations of glucose, cholesterol, GSH, GPx, SOD and catalase displayed significant ( P < 0.05) decrease during late pregnancy and early-lactation. Notably, during late pregnancy, there was a significant ( P < 0.05) increase in the serum concentrations of albumin, globulin, urea, IGF-1, and malondialdehyde with significant decrease ( P < 0.05) of total protein (4.9 ± 0.08 g/dl). Additionally, during early lactation, there was a significant ( P < 0.05) increase in the serum levels of non-esterified fatty acids, triiodothyronine (T3), and thyroxin (T4). The gene expression profiles of cytokines ( IL-4, IL-6, IL-8 , and NFKB ) were decreased in the ewes during late pregnancy compared to pre-pregnant and early lactation stages. In addition, the expression profile of antioxidant genes ( SOD, CAT, GPX , and Nrf2 ) was significantly upsurged in the non-pregnant ewes compared to late pregnancy and early lactation ones. Conclusions The results concluded that different physiological status significantly affects the blood metabolic profile and gene expression pattern in Barki sheep. Our findings can be helpful in monitoring animal health and applying in breeding programs of Barki sheep under harsh environmental conditions.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

نبذة مختصرة في الثروة الحيوانية، يعد تحديد المراحل الفسيولوجية والإنجابية ذا قيمة في توجيه قرارات الإدارة المتعلقة بالتغذية والإجراءات البيطرية وبرامج التربية. ولتحقيق هذا الهدف، خضعت مجموعة من نعجة باركي في هذا البحث للمراقبة عبر ثلاث حالات فسيولوجية محورية: ما قبل الحمل، والحمل المتأخر، والرضاعة المبكرة. تم جمع عينات الدم للتحقيق في التغيرات في صورة التمثيل الغذائي في المصل وكذلك نمط التعبير الجيني لعلامات السيتوكينات ومضادات الأكسدة خلال هذه المراحل. النتائج أظهرت نتائجنا أنه خلال أواخر الحمل، كانت هناك زيادة كبيرة ( P < 0.05) في خلايا الدم الحمراء (11.9 ± 0.5 10 12 /لتر) ، والهيموغلوبين (10.8 ± 0.4 جم/ديسيلتر) وعدد العدلات (7 ± 0.1 10 9 /لتر) مع انخفاض كبير ( P < 0.05) من إجمالي عدد خلايا الدم البيضاء (9.1 ± 0.05 10 9 /لتر). أظهر حجم الخلايا المعبأة (٪) وعدد الخلايا الوحيدة انخفاضًا كبيرًا ( P < 0.05) خلال مرحلتي الحمل المتأخر والرضاعة المبكرة. أظهرت تركيزات مصل الجلوكوز والكوليسترول و GSH و GPx و SOD و CATALASE انخفاضًا كبيرًا ( P < 0.05) خلال أواخر الحمل والرضاعة المبكرة. والجدير بالذكر أنه خلال فترة الحمل المتأخرة، كانت هناك زيادة كبيرة ( P < 0.05) في تركيزات مصل الألبومين والجلوبيولين واليوريا و IGF -1 و malondialdehyde مع انخفاض كبير ( P < 0.05) من إجمالي البروتين (4.9 ± 0.08 جم/ديسيلتر). بالإضافة إلى ذلك، خلال الرضاعة المبكرة، كانت هناك زيادة كبيرة ( P < 0.05) في مستويات مصل الأحماض الدهنية غير المؤيسترة، ثلاثي يودوثيرونين (T3)، والثيروكسين (T4). انخفضت ملامح التعبير الجيني للسيتوكينات ( IL -4 و IL -6 و IL -8 و NFKB ) في النعاج خلال أواخر الحمل مقارنة بمراحل ما قبل الحمل والرضاعة المبكرة. بالإضافة إلى ذلك، ارتفع مستوى التعبير عن الجينات المضادة للأكسدة (SOD و CAT و GPX و Nrf2) بشكل كبير في النعاج غير الحامل مقارنة بالنعاج المتأخر من الحمل والرضاعة المبكرة. الاستنتاجات خلصت النتائج إلى أن الحالة الفسيولوجية المختلفة تؤثر بشكل كبير على صورة التمثيل الغذائي في الدم ونمط التعبير الجيني في أغنام بركي. يمكن أن تكون النتائج التي توصلنا إليها مفيدة في مراقبة صحة الحيوان وتطبيقها في برامج تربية أغنام بركي في ظل ظروف بيئية قاسية.

Translated Description (French)

Résumé Contexte Dans l'élevage, l'identification des stades physiologiques et reproductifs est précieuse pour guider les décisions de gestion liées à la nutrition, aux procédures vétérinaires et aux programmes d'élevage. Pour atteindre cet objectif, une cohorte de brebis Barki dans cette recherche a été observée dans trois conditions physiologiques essentielles : avant la grossesse, en fin de grossesse et au début de l'allaitement. Des échantillons de sang ont été prélevés pour étudier les changements du profil métabolique sérique ainsi que le modèle d'expression génique des cytokines et des marqueurs antioxydants au cours de ces étapes. Résultats Nos résultats ont montré qu'en fin de grossesse, il y avait une augmentation significative ( P < 0,05) des globules rouges (11,9 ± 0,5 10 12 /L) , de l'hémoglobine (10,8 ± 0,4 g/dl) et du nombre de neutrophiles (7 ± 0,1 10 9 /L) avec une diminution significative ( P < 0,05) du nombre total de globules blancs (9,1 ± 0,05 10 9 /L). Le volume de cellules tassées (%) et le nombre de monocytes ont montré une diminution significative ( P < 0,05) à la fois en fin de grossesse et au début de l'allaitement. Les concentrations sériques de glucose, de cholestérol, de GSH, de GPx, de SOD et de catalase ont montré une diminution significative ( P < 0,05) en fin de grossesse et en début d'allaitement. Notamment, en fin de grossesse, il y a eu une augmentation significative ( P < 0,05) des concentrations sériques d'albumine, de globuline, d'urée, d'IGF-1 et de malondialdéhyde avec une diminution significative ( P < 0,05) des protéines totales (4,9 ± 0,08 g/dl). De plus, au début de la lactation, il y a eu une augmentation significative ( P < 0,05) des taux sériques d'acides gras non estérifiés, de triiodothyronine (T3) et de thyroxine (T4). Les profils d'expression génique des cytokines ( IL-4, IL-6, IL-8 et NFKB ) ont diminué chez les brebis en fin de grossesse par rapport aux stades pré-grossesse et début de lactation. De plus, le profil d'expression des gènes antioxydants ( SOD, CAT, GPX et Nrf2 ) était significativement accru chez les brebis non enceintes par rapport aux brebis en fin de grossesse et en début de lactation. Conclusions Les résultats ont conclu que différents états physiologiques affectent de manière significative le profil métabolique sanguin et le modèle d'expression des gènes chez les moutons Barki. Nos résultats peuvent être utiles pour surveiller la santé animale et appliquer dans les programmes d'élevage de moutons Barki dans des conditions environnementales difficiles.

Translated Description (Spanish)

Resumen Antecedentes En la ganadería, la identificación de las etapas fisiológicas y reproductivas es valiosa para guiar las decisiones de manejo relacionadas con la nutrición, los procedimientos veterinarios y los programas de cría. Para lograr este objetivo, una cohorte de ovejas Barki en esta investigación se sometió a tres condiciones fisiológicas fundamentales: preembarazo, embarazo tardío y lactancia temprana. Se recogieron muestras de sangre para investigar los cambios en el perfil metabólico sérico, así como el patrón de expresión génica de las citocinas y los marcadores antioxidantes durante estas etapas. Resultados Nuestros resultados mostraron que durante el final del embarazo, hubo un aumento significativo ( P < 0.05) en los glóbulos rojos (11.9 ± 0.5 10 12 /L) , la hemoglobina (10.8 ± 0.4 g/dl) y el recuento de neutrófilos (7 ± 0.1 10 9 /L) con una disminución significativa ( P < 0.05) del recuento total de glóbulos blancos (9.1 ± 0.05 10 9 /L). El volumen de células empaquetadas (%) y el recuento de monocitos mostraron una disminución significativa ( P < 0.05) durante las etapas finales del embarazo y tempranas de la lactancia. Las concentraciones séricas de glucosa, colesterol, GSH, GPx, SOD y catalasa mostraron una disminución significativa ( P < 0.05) durante el final del embarazo y la lactancia temprana. En particular, durante el final del embarazo, hubo un aumento significativo ( P < 0.05) en las concentraciones séricas de albúmina, globulina, urea, IGF-1 y malondialdehído con una disminución significativa ( P < 0.05) de la proteína total (4.9 ± 0.08 g/dl). Además, durante la lactancia temprana, hubo un aumento significativo ( P < 0.05) en los niveles séricos de ácidos grasos no esterificados, triyodotironina (T3) y tiroxina (T4). Los perfiles de expresión génica de las citocinas ( IL-4, IL-6, IL-8 y NFKB ) disminuyeron en las ovejas durante el final del embarazo en comparación con las etapas previas al embarazo y la lactancia temprana. Además, el perfil de expresión de los genes antioxidantes ( SOD, CAT, GPX y Nrf2 ) aumentó significativamente en las ovejas no embarazadas en comparación con las de embarazo tardío y lactancia temprana. Conclusiones Los resultados concluyeron que el estado fisiológico diferente afecta significativamente el perfil metabólico sanguíneo y el patrón de expresión génica en ovejas Barki. Nuestros hallazgos pueden ser útiles para monitorear la salud animal y aplicarlos en programas de cría de ovejas Barki en condiciones ambientales adversas.

Files

s12917-024-04018-7.pdf

Files (1.8 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:577b69317f1effd54f328932e5631d94
1.8 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
الشكل الأيضي ونمط التعبير الجيني لعلامات السيتوكينات ومضادات الأكسدة خلال المراحل الفسيولوجية المختلفة في نعاج بركي
Translated title (French)
Profil métabolique et modèle d'expression génique des cytokines et des marqueurs antioxydants à différents stades physiologiques chez les brebis Barki
Translated title (Spanish)
Perfil metabólico y patrón de expresión génica de citocinas y marcadores antioxidantes durante diferentes etapas fisiológicas en ovejas Barki

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4397007872
DOI
10.1186/s12917-024-04018-7

Is supplement to
https://openalex.org/W2735746566 (Other)
https://openalex.org/W2590273458 (Other)
https://openalex.org/W2377109797 (Other)
https://openalex.org/W2316794417 (Other)
https://openalex.org/W2301247038 (Other)
https://openalex.org/W2106906259 (Other)
https://openalex.org/W2076113938 (Other)
https://openalex.org/W2066852536 (Other)
https://openalex.org/W1981985450 (Other)
https://openalex.org/W1571926541 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1906711195
  • https://openalex.org/W1966670676
  • https://openalex.org/W2010311619
  • https://openalex.org/W2026253315
  • https://openalex.org/W2034580338
  • https://openalex.org/W2035970054
  • https://openalex.org/W2052418851
  • https://openalex.org/W2059544030
  • https://openalex.org/W2060004953
  • https://openalex.org/W2068895785
  • https://openalex.org/W2077168519
  • https://openalex.org/W2104480125
  • https://openalex.org/W2108244474
  • https://openalex.org/W2113458798
  • https://openalex.org/W2137978468
  • https://openalex.org/W2149273160
  • https://openalex.org/W2150487151
  • https://openalex.org/W2152506684
  • https://openalex.org/W2235062286
  • https://openalex.org/W2415587673
  • https://openalex.org/W2591981152
  • https://openalex.org/W2736780233
  • https://openalex.org/W2769925883
  • https://openalex.org/W2799290037
  • https://openalex.org/W2916871873
  • https://openalex.org/W2922181400
  • https://openalex.org/W2978000832
  • https://openalex.org/W2995790589
  • https://openalex.org/W3026863061
  • https://openalex.org/W3120524507
  • https://openalex.org/W3121353501
  • https://openalex.org/W3131783466
  • https://openalex.org/W3155885002
  • https://openalex.org/W3167337273
  • https://openalex.org/W3190164108
  • https://openalex.org/W3193520940
  • https://openalex.org/W3206733138
  • https://openalex.org/W4239745041
  • https://openalex.org/W4280557702
  • https://openalex.org/W4323845930