Response of growth hormone (GH)/insulin like growth factor I (IGF-I) axis to alterations in feed intake of the cichlid fish Cichlasoma dimerus

El eje hormona de crecimiento (GH)/ factor de crecimiento tipo insulina 1 (IGF-1) es clave en la regulación del crecimiento somático en los vertebrados. Existen dos tipos de receptores para GH (GHR1 y GHR2), aunque actualmente no hay consenso sobre su especificidad. Cichlasoma dimerus en un pez cíclido social capaz de crecer a una tasa elevada en condiciones de laboratorio, pero la regulación de su crecimiento aún no ha sido estudiada. Esta Tesis se propone evaluar el crecimiento somático y su relación con el eje GH/IGF-1 bajo condiciones de ayuno y realimentación. Para ello en una primera etapa se caracterizó a GHR2, ya que en esta especie no estaba descripto. Se obtuvo una secuencia parcial que incluye parte de la región extracelular, el dominio transmembrana y parte de la región intracelular. Cuatro semanas de ayuno resultaron en un arresto del crecimiento somático, un incremento de la expresión de GHR2 en hígado y músculo y una disminución de IGF-1 muscular, sin variaciones en GHR1 ni en IGF-2 en ambos tejidos. Tres semanas de realimentación restituyeron completamente el estado nutricional y condujeron a un estado de “crecimiento acelerado” asociado a un incremento en la eficiencia de conversión alimentaria (FCE) sin observarse hiperfagia. Además, se restablecieron los niveles de expresión de GHR2 e IGF-1 a valores controles. Interesantemente la expresión de GH se incrementó a los 3 días de realimentación. Estos resultados muestran que no sólo hay una recuperación rápida del estado nutricional debido a la realimentación tras el ayuno prolongado, sino que se verifica una fase de crecimiento compensatorio asociado a cambios en el eje GH/IGF-1. Esto resultados nos permiten tener un conocimiento a nivel molecular de los cambios asociados al ayuno-realimentación que puede tener implicancias al momento de diseñar estrategias de crecimiento en acuicultura.Growth hormone (GH)/insulin-like growth factor 1 (IGF-1) axis is the key regulator of somatic growth in vertebrates. Two types of growth hormone receptors have been described in teleost fish (GHR1 and GHR2) although its specificity is under debate. Cichlasoma dimerus is a social cichlid fish capable of growing at high rates under laboratory conditions, but knowledge on somatic growth regulation is still unclear. The aim of this study was to evaluate the somatic growth and changes in the GH/IGF-I axis after 4 weeks of food deprivation and refeeding in C. dimerus. As a first step, we obtained a partial sequence of GHR2, consisting of a fragment of the extracellular domain, the transmembrane domain and a region of the intracellular domain. Fasting impaired body growth and increased liver and muscle GHR2 expression along with a reduction in muscle IGF-1 mRNA levels. Additionally, no changes were observed in liver IGF-1, muscle and liver GHR1 and IGF-2 expression. Three weeks of refeeding completely restored nutritional status of fish and led to a fast growing period during the first week associated with higher feed conversion efficiency values but surprisingly, with no hyperphagia. In addition, expression of GHR2 and IGF-1 was recovered to control levels after three days of refeeding. Interestingly, GH mRNA levels were increased at day 3 of refeeding. These results not only show a complete recovery of nutritional status of fish with refeeding but also demonstrate a compensatory growth period associated with alterations on the GH/IGF-1 axis. Taken together, these results allow us to get knowledge on molecular aspects related to fasting-refeeding in fish that may have implications on feeding manipulation in aquaculture.Fil:Delgadin, Tomás Horacio. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina