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Impacts of caffeine on resistant chicken's performance and cardiovascular gene expression
Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition ( IF 2.2 ) Pub Date : 2021-07-22 , DOI: 10.1111/jpn.13608 Mohammad Kamely 1, 2 , Mohammad Amir Karimi Torshizi 1 , James West 3 , Theo Niewold 4
Journal of Animal Physiology and Animal Nutrition ( IF 2.2 ) Pub Date : 2021-07-22 , DOI: 10.1111/jpn.13608 Mohammad Kamely 1, 2 , Mohammad Amir Karimi Torshizi 1 , James West 3 , Theo Niewold 4
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We previously reported a study on 288 broiler (Gallus gallus) chicks who received caffeine in water between days 3 and 42, at levels of 0, 6.25, 12.5, 25, 50 and 100 mg/kg body weight (BW)/day. In the previous report, we found that caffeine caused pulmonary hypertension (PH)-associated mortality in a significant minority (20%–30%) of birds, including right ventricular hypertrophy and ascites. We have also shown a significant upregulation of the serotonin transporter (SERT), troponin T2, adenosine A1 receptor (ADORA1) and phosphodiesterase 5A (PDE5) in chicken suffering from PH. Here, we examine the resistant (survived) chicks from the first study that had not died due to acute heart failure and did not have clinical signs of pulmonary hypertension. Our goal was to determine whether birds who lacked overt signs of disease had subclinical manifestations, including similar changes in gene expression, growth rates and altered systemic haemodynamics. We found that growth was significantly increased by caffeine consumption (p < 0.01) at low doses; however, dosage over 50 mg/BW/d had remarkable adverse effects on growth (p < 0.01). Blood pressure, troponin T2 and PDE5 gene expression were not significantly altered by caffeine administration (p > 0.05). However, SERT gene expression linearly increased with increasing caffeine dosage (p < 0.01). The impact of caffeine on ADORA1 gene expression was dose dependent and nonlinear. In conclusion, despite the significant effects of caffeine on birds’ growth, no significant negative effects of caffeine were observed on the cardiovascular function of resistant chickens. This work provides valuable information for further study on different dosage of caffeine in an animal model.
中文翻译：
咖啡因对抗性鸡生产性能和心血管基因表达的影响
我们之前报道了一项针对 288 只肉鸡 ( Gallus gallus)的研究，这些小鸡在第 3 天到第 42 天之间接受了 0、6.25、12.5、25、50 和 100 毫克/公斤体重 (BW)/天的咖啡因。在之前的报告中，我们发现咖啡因会导致极少数 (20%–30%) 鸟类出现与肺动脉高压 (PH) 相关的死亡率，包括右心室肥大和腹水。我们还显示了血清素转运蛋白 (SERT)、肌钙蛋白 T2、腺苷 A 1的显着上调PH 鸡的受体 (ADORA1) 和磷酸二酯酶 5A (PDE5)。在这里，我们检查了第一项研究中没有因急性心力衰竭而死亡且没有肺动脉高压临床症状的抗性（存活）小鸡。我们的目标是确定没有明显疾病迹象的鸟类是否有亚临床表现，包括基因表达、生长速率和全身血流动力学改变的类似变化。 我们发现在低剂量下摄入咖啡因会显着促进生长（p < 0.01）；而超过50 mg/BW/d的剂量对生长有显着的不利影响（p < 0.01）。咖啡因给药未显着改变血压、肌钙蛋白 T2 和 PDE5 基因表达（p > 0.05)。然而，SERT 基因的表达随着咖啡因用量的增加呈线性增加（p < 0.01）。咖啡因对 ADORA1 基因表达的影响是剂量依赖性和非线性的。总之，尽管咖啡因对鸡的生长有显着影响，但没有观察到咖啡因对抗性鸡的心血管功能有显着的负面影响。这项工作为进一步研究动物模型中不同剂量的咖啡因提供了有价值的信息。
更新日期：2021-07-22
中文翻译：
咖啡因对抗性鸡生产性能和心血管基因表达的影响
我们之前报道了一项针对 288 只肉鸡 ( Gallus gallus)的研究，这些小鸡在第 3 天到第 42 天之间接受了 0、6.25、12.5、25、50 和 100 毫克/公斤体重 (BW)/天的咖啡因。在之前的报告中，我们发现咖啡因会导致极少数 (20%–30%) 鸟类出现与肺动脉高压 (PH) 相关的死亡率，包括右心室肥大和腹水。我们还显示了血清素转运蛋白 (SERT)、肌钙蛋白 T2、腺苷 A 1的显着上调PH 鸡的受体 (ADORA1) 和磷酸二酯酶 5A (PDE5)。在这里，我们检查了第一项研究中没有因急性心力衰竭而死亡且没有肺动脉高压临床症状的抗性（存活）小鸡。我们的目标是确定没有明显疾病迹象的鸟类是否有亚临床表现，包括基因表达、生长速率和全身血流动力学改变的类似变化。 我们发现在低剂量下摄入咖啡因会显着促进生长（p < 0.01）；而超过50 mg/BW/d的剂量对生长有显着的不利影响（p < 0.01）。咖啡因给药未显着改变血压、肌钙蛋白 T2 和 PDE5 基因表达（p > 0.05)。然而，SERT 基因的表达随着咖啡因用量的增加呈线性增加（p < 0.01）。咖啡因对 ADORA1 基因表达的影响是剂量依赖性和非线性的。总之，尽管咖啡因对鸡的生长有显着影响，但没有观察到咖啡因对抗性鸡的心血管功能有显着的负面影响。这项工作为进一步研究动物模型中不同剂量的咖啡因提供了有价值的信息。
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