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Deficiencia en la pigmentación mixta producida por melaninas en loros

Los loros y otras aves emparentadas (Orden Psittaciformes) han evolucionado una capacidad exclusiva para sintetizar pigmentos poliénicos denominados psittacofulvinas en los folículos de las plumas, lo que les permite producir una diversidad significativa de fenotipos de pigmentación. Las melaninas son polímeros que constituyen los pigmentos más abundantes en animales, y la forma azufrada (feomelanina) produce colores que son similares a los producidos por las psittacofulvinas. Sin embargo, la contribución diferencial de estos pigmentos a la diversidad fenotípica de los psittaciformes no ha sido investigada. Dada la redundancia de color, y limitaciones fisiológicas asociadas a la síntesis de feomelanina, este estudio asumía que esta última sería evitada por las aves psittaciformes. Esta hipótesis fue evaluado utilizando espectroscopía Raman para identificar pigmentos en plumas con colores sospechosos de ser producidos por feomelanina (i.e., rojo apagado, amarillo y marrón grisáceo o verduzco) en 26 especies pertenecientes a los tres principales linajes de Psittaciformes. Se detectó la forma no azufrada de melanina (eumelanina) en partes de plumaje negro, gris y marrón, y psittacofulvinas en partes rojas, amarillas y verdes, pero no se halló evidencia de feomelanina. Como se asume que las melaninas naturales están compuestas por eumelanina y feomelanina en diferentes ratios, estos resultados representan el primer informe de deficiencia en la pigmentación mixta producida por melaninas en animales. Debido a que los psittaciformes también evitan la incorporación de pigmentos carotenoides circulantes, estas aves parecen haber evolucionado una capacidad para evitar una redundancia funcional entre pigmentos, posiblemente regulando la expresión génica folicular. El estudio proporciona la primera caracterización vibracional de diferentes colores producidos por psittacofulvinas y ayuda así a determinar la longitud relativa de la cadena poliénica en estos pigmentos, que está relacionada con su actividad protectora antirreductora. informacion[at]ebd.csic.es: Neves et al (2020) Impairment of mixed melanin-based pigmentation in parrots. J Experim Biol. DOI 10.1242/jeb.225912


https://jeb.biologists.org/content/early/2020/05/08/jeb.225912
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Cambios en la metilación de ARN y ADN de melanocitos favorecen la síntesis de feomelanina y pueden evitar estrés oxidativo tras la suplementación de cisteína dietética en aves

Cambios en la metilación de ARN y ADN de melanocitos favorecen la síntesis de feomelanina y pueden evitar estrés oxidativo tras la suplementación de cisteína dietética en aves

La cisteína desempeña funciones biológicas esenciales, pero en cantidades excesivas produce estrés oxidativo celular. El metabolismo de la cisteína es mediado principalmente por las enzimas cisteína dioxigenasa y ?-glutamilcisteína sintetasa, respectivamente codificadas por los genes CDO1 and GCLC. Aquí se examina una nueva hipótesis que establece que la síntesis del pigmento feomelanina también contribuye a la homeostasis de cisteína en los melanocitos, donde la cisteína puede entrar en la vía de feomelanogénesis. Se realiza un experimento con el trepador azul Sitta europaea, un ave que produce elevadas cantidades de feomelanina para pigmentar sus plumas, para investigar si los melanocitos muestran labilidad epigenética bajo exposición a un exceso de cisteína. Se incrementan los niveles sistémicos de cisteína en trepadores azules suplementándolos con cisteína dietética durante el crecimiento. Esto produjo en melanocitos de plumas la disminución en la expresión de genes implicados en el metabolismo intracelular de cisteína (GCLC), en el transporte de cisteína al citosol desde el medio extracelular (Slc7a11) y desde los melanosomas (CTNS), y en la regulación de la actividad de la tirosinasa (MC1R and ASIP). Estos cambios fueron mediados por incrementos de m5C en el ADN en todos los genes excepto en Slc7a11, que experimentó una reducción de m6A en el ARN. Las aves suplementadas con cisteína sintetizaron más feomelanina que los controles, pero no sufrieron un mayor estrés oxidativo sistémico. Estos resultados sugieren que el exceso de cisteína activa un mecanismo epigenético que favorece la síntesis de feomelanina y puede proteger del estrés oxidativo. informacion[at]ebd.csic.es: Rodríguez-Martínez et al (2019) Changes in melanocyte RNA and DNA methylation favor pheomelanin synthesis and may avoid systemic oxidative stress after dietary cysteine supplementation in birds


https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/mec.15024