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Suplementación dietética de ácido siálico mejora el aprendizaje y la memoria en los lechones
ANTECEDENTES:
Ácido siálico, un componente clave de los oligosacáridos de la leche humana y tejidos neuronales, puede ser un nutriente condicional durante los períodos de crecimiento rápido del cerebro.
Suplementación de ácido siálico, aprendizaje y memoria, expresión génica, desarrollo del cerebro, lechones
Bing Wang, Bing Yu, Muhsin Karim, Honghua Hu, Yun Sun, Paul McGreevy, Peter Petocz, Suzanne Held, y Jennie Brand-MillerOBJETIVO
Probamos la hipótesis que las variaciones en el contenido de ácido siálico de una leche maternizada influiría el comportamiento del aprendizaje temprano y la expresión genética de las enzimas implicadas en el metabolismo del ácido siálico en lechones.
DISEÑO
Lechones (n=54) fueron asignados a 1 de 4 grupos alimentados con sustituto de leche de cerda complementado con cantidades crecientes de ácido siálico como glicomacropéptido de caseína por 35 días. El rendimiento del aprendizaje y la memoria se evaluaron con el uso de señales visuales fáciles y difíciles en un laberinto radial de 8 brazos. Se midieron las concentraciones del gangliósido y la sialoproteína cerebral y la expresión del mARN de 2 genes asociados al aprendizaje (ST8SIA4 y GNE).
Figura 1
Representación esquemática de la zona de aprendizaje con laberinto radial de 8 brazos y las señales visuales utilizadas para las tareas de aprendizaje fácil y difícil.
Figura 2
El porcentaje de lechones en cada grupo que aprendió la señal visual (alcanzado el criterio de aprendizaje) dentro de un determinado número de ensayos.
Figura 3
La suma total de errores (es decir, número de veces que el lechón eligió la puerta equivocada) también fue considerada una medida del rendimiento del aprendizaje. A: Número de errores durante las diferentes etapas de la tarea fácil. Todos los grupos tienden a hacer menos errores como aprendizaje progresado. B: Número de errores en la segunda mitad de la tarea fácil (ensayos 21-40) y todos los 40 ensayos de la tarea difícil. Hubo diferencias entre los grupos suplementados (grupo 1) y control (grupos 2, 3 y 4) en ambas tareas pero ningún efecto dosis-respuesta. C: Número de errores en la prueba de memoria de las tareas fáciles y difíciles. El número de lechones fue 6, 13, 9 y 10 en la tarea fácil y 11, 12, 13 y 12 en la tarea difícil para los grupos 1, 2, 3 y 4, respectivamente.
RESULTADOS
Rendimiento de aprendizaje
En las tareas fáciles y difíciles, los grupos suplementados de ácido siálico alcanzaron el criterio de aprendizaje más rápido que el grupo control (P = 0.001, Kaplan-Meier, en tarea 1 y P = 0.018 en tarea 2; Figura 2). En la tarea fácil, sólo el 45% del grupo control alcanzó el criterio dentro de 40 ensayos comparada con >70% en los otros grupos, pero no se observó ningún efecto dosis-respuesta (P = 0.122, regresión de Cox). En la tarea difícil, el 100% de los lechones en el grupo 4 alcanzó el criterio dentro de 30 ensayos comparado con sólo el 70% del grupo control, con un efecto claro de dosis-respuesta (P = 0.003, regresión de Cox). Los resultados permanecieron sin cambios cuando se ajustó por peso corporal o la tasa de ganancia de peso (datos no mostrados).
También se consideraron el número total de errores (es decir, el número de veces que el lechón eligió la puerta equivocada) como medida de aprendizaje (figura 3A). Porque el aprendizaje en los primeros 20 ensayos de la tarea fácil fue probablemente sea predominante "ensayo y error", se consideraron los ensayos 21 – 40 por separado. El grupo de control hizo significativamente más errores que los grupos suplementados para ambas tareas (P = 0.016 para los ensayos 21 – 40 de la tarea 1 y P = 0.048 para todos los ensayos en la tarea 2; Figura 3B), pero no hubo orden de la dosis respuesta. Ya que los lechones habrían utilizado el aprendizaje en la primera tarea para facilitar el aprendizaje en el segundo, se consideraron el número total de errores cometidos en la primera como una covariable del aprendizaje en la tarea 2.
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