Pacchini S, Baragli P, Paoletti E, Sighieri C, Gazzano A, Ducci M.
Dipartimento di Scienze Fisiologiche, Università degli Studi di Pisa
SUMMARY – The aim of this study was to detect the variations of Carnosine in horse blood
plasma, as a potential indicator of muscle status, during a treadmill standardised exercise test (SET). In this study where used 4 Esperia's pony (2 years-old, female). Horses underwent a SET of the same relative intensity as follow: warm-up and a single step (SS) of 2 minutes at 200 beats/min heart rate. Blood samples have been taken before SET and 1, 24, 48, 72 and 96 hours after the end of SET. For each blood sample the concentrations of Carnosine (Carn), creatine kinase (CK) and aspartate aminotrasferase (AST) were detected.
Carn showed a significant increase of 25% compared with control value (CL) 1 h after the end of SET (P<0,05), AST displayed a significance increase after 24 h (increase of 39%, P<0,05) and CK after 48 h (increase of 37%, P<0,05). Then the values of all three compounds tended to stabilize up to 72 h. 96 hours after SET was detected a new peak of Carn and AST (P<0,05) that was significantly compared with CL (increases: 51% Carn; 38% AST) and with 24 earlier (increases: 42% Carn; 20% ASP). In conclusion Carn showed an immediate sensibility towards the muscle damage detectable 1 h after the end of SET and anticipating of 24 h the significant increase of AST and of 48 h of CK.
INTRODUZIONE - La Carnosina (Carn) e molecole correlate mostrano varie attività
biologiche tra cui l’azione tampone intracellulare (1). Queste molecole sono presenti in elevate quantità nel tessuto muscolare striato di diverse specie animali e nell’uomo (2). In particolare la elevata concentrazione di Carn nel muscolo striato del cavallo sembra essere un elemento focale nel mantenimento dell’omeostasi del pH intracellulare, in contrapposizione all’elevata attività della glicolisi anaerobia, che esita nella produzione di notevoli quantità di lattato e di H+. Data la notevole diminuzione del pH intracellulare durante l’esercizio intenso, la Carn acquista un importante ruolo come tampone fisiologico intracellulare nel cavallo rispetto ad altre specie (3). Nel cavallo in seguito a stress muscolare la Carn contenuta all’interno delle fibre muscolari (4) viene liberata nel torrente ematico nel quale in assenza dell’enzima carnosinasi può essere monitorata per lunghi periodi. I più comuni indicatori di stress muscolare utilizzati nella pratica clinica sono le concentrazione sieriche o plasmatiche di Creatin Kinasi (CK) e Aspartato Aminotrasferasi (AST); lo scopo di questo studio è stato quello di confrontare le concentrazioni di Carn con quelle dei due enzimi, su un gruppo di 4 Pony’s Esperia, non allenate, in seguito ad un Test di Esercizio Standardizzato su treadmill (TES).
MATERIALI E METODI – É stato utilizzato un gruppo omogeneo di 4 Pony Esperia,
femmine di età 28 ± 1 mesi. Le Pony hanno eseguito un Test di Esercizio Standardizzato su treadmill (TES). Il protocollo del TES consisteva in una fase di riscaldamento 4,5’ a 1,8 m/sec, 2’ at 3,5 m/sec e 2’ at 5,5 m/sec ed una unica sessione di 2 minuti a battito cardiaco costante di 200 battiti/min.
I prelievi sono stati eseguiti dalla vena giugulare: un’ora prima di ciascun test con il cavallo a riposo in box per la determinazione dei valori basali di controllo e successivi 5 prelievi a 1 – 24 – 48 - 72 e 96 ore dopo la fine dell’esercizio.
Preparazione dei campioni: I campioni di sangue addizionati di EDTA erano centrifugati a 4000 rpm per 5' e il plasma ottenuto era trasferito in provetta. L’estrazione dei campioni di plasma e l’analisi HPLC, per la determinazione delle concentrazioni di Carn, era effettuata secondo metodica messa a punto dagli autori (5). La determinazione degli enzimi CK e AST era effettuata mediante metodica spettrofotometrica.
Analisi Statistica: Test T di Student per dati appaiati.
RISULTATI – Nella tabella 1 sono riportati i valori medi ± ES all’interno del gruppo delle
concentrazioni di Carn (nmoli/ml) e di AST e CK (U/L).
Tempo Carn (nmoli/ml) CK (U/L) AST (U/L)
Prima del TES
48,6±8,2 46,5±4,1 85,5±14,6 1h dopo TES 60,0±6,9* 72,9±16,1 105,1±3,9 24 h dopo TES 51,7±3,7 84,8±21,8 118,6±11,7* 48 h dopo TES 52,1±3,7 63,0±7,5* 113,4±5,5 72 h dopo TES 52,3±4,3 72,3±8,1* 100,5±8,6 96 h dopo TES 72,4±9,1° 81,9±26,2 117,8±6,2*
Tabella 1- Concentrazioni (Media±ES) di Carn, CK e ASP nel gruppo di Pony Esperia. *p<0,05
La Tabella 1 mostra come le concentrazioni di Carn siano stabili all’interno del gruppo (basso ES) rispetto ad elevate variazioni degli enzimi.
Nella tabella 2 sono riportati gli incrementi percentuali rispetto al valore di controllo di Carn, CK e AST.
Ore dopo il TES Carn
% CK % AST % 1h 25* 58 23 24 h 8 84 39* 48 h 8 37* 33 72 h 9 57* 18 96 h 51* 78 38*
Tabella 2- Variazioni % ( %) di Carn, CK e ASP nel gruppo di Pony Esperia in seguito al TES; * p<0,05
La Carn ha mostrato un aumento significativo del 25% rispetto al valore di controllo 1 ora dopo il termine del TES (P<0,05), le AST mostravano significatività dopo 24 ore (incremento del 39%, P<0,05) e le CK a 48 e a 72 ore (incremento del 37 e del 57%, P<0,05).
I valori di Carn e AST tendevano in seguito a stabilizzarsi fino alle 72 ore. A 96 ore dal TES veniva rilevato un nuovo picco della Carn e delle AST (P<0,05) sia rispetto al controllo (incrementi: 51% Carn; 38% AST) sia alle 24 ore precedenti (incrementi: 42% Carn; 20% AST).
DISCUSSIONE – All’interno del gruppo di Pony Esperia, non allenate e sottoposte a TES,
era rilevato già dopo un’ora dal termine dell’esercizio un aumento percentuale della concentrazione di Carn e dell’attività di CK e AST, solo la Carn tuttavia risultava significativamente maggiore rispetto al gruppo di controllo. La Carn, infatti, mostrava una immediata sensibilità all’avvenuto stress muscolare individuabile dopo 1 ora dal termine del TES, in tutti i soggetti analizzati, anticipando di 24 ore l’aumento significativo delle AST e di 48 ore delle CK.
Da questi dati si evince il possibile utilizzo della Carn come marker dello stress muscolare; la sua immediata sensibilità alle variazioni dello stato muscolare potrebbe essere applicabile anche nello studio di soggetti patologici ed in casi di sospetta rabdomiolisi.
BIBLIOGRAFIA – 1) Decker EA et al (2000) Biochem, 65, 766-70. 2) Penafiel R et al
(2004) Amino acid, 26, 53 –58. 3) Dunnett M et al (2002) Equine Vet J, 34, 283-287. 4) Dunnet M, Harris RC (1997) J Chromatogr, 688, 47-55. 5) Ducci M et al (2006) Polish J Vet Sci, 9, 159-163.
CORTISOLEMIA E PARAMETRI EMATOCHIMICI NEL CAVALLO IN CORSO DI