Bases fisiológicas del estrés en la producción de leche Dr. Guillermo Mattioli

Bases fisiológicas del estrés
en la producción de leche
Dr. Guillermo Mattioli
Fac. Cs. Veterinarias
Univ. Nac. de La Plata
Estrés: Mecanismos de adaptación animal, con
consecuencias adversas en la productividad
Objetivos
 Revisar la organización funcional
organismo y ubicar el origen de
mecanismos de adaptación (estrés)
del
los
 Identificar y comprender los mecanismos de
acción comunes de los factores estresantes
 Evaluar las alteraciones funcionales
ocurren durante el estrés térmico.
que
Organización funcional del organismo
intracelular
extracelular
Organización funcional del organismo
Organización funcional del organismo
Propiedades del Medio interno
PO2
PCO2
Glucosa
Eliminación de K, NH3
Composición estable
RECEPTORES
(-)
Órganos. Ap. y Sistemas
Ap. Respiratorio
Ap. Digestivo
Ap. Urinario
Ap. cardiocirculatorio
EFECTORES
Organización funcional del organismo
Propiedades del Medio interno
PO2
Ap. Respiratorio
PCO2
Glucosa
Eliminación de K, NH3
Composición estable
RECEPTORES
(-)
Órganos. Ap. y Sistemas
Ap. Digestivo
Sistema
Nervioso
Ap. Urinario
Ap. cardiocirculatorio
Sistema
endocrino
EFECTORES
Ejes funcionales del organismo
Hipotálamo TRH
CRH
GnRH
GHRH
PRH
Hipófisis
TSH
ACTH
FSH-LH
GH
PRL
Efector
TIROIDES
(T3 – T4)
ADRENAL
(Cortisol)
OVARIO
(Ex – P4)
HÍGADO
(IGF-1)
GLAND.
MAMARIA
Glucemia
Repro
ducción
Prod.
LECHE
Prod.
LECHE
Metab.
basal
ESTRÉS
¿Cuál es el factor limitante
en el organismo?
Actividad metabólica
Temperatura
THI
Acidez (CO2)
Acidosis ruminal
Radicales libres
Sistema inmune
Fosfolípido
de membrana
ADN
Enzima
x
Scavenger
(Vit E, MT, ácido
úrico, Vit C, etc)
Radical libre
Especie reactiva
Reservas
Dieta
Cadenas carbonadas
(energía química)
Radicales
libres (ERO)
(3 %)
Membranas
plasmáticas
OH º
Mitocondria
(generador de ATP
a partir del
alimento)
O2 º
Daño
oxidativo
ADN
Enzimas
O2
H2O2
Proteínas
estructurales
( 97 %)
Energía
química
(ATP)
CO2
H2O
O2
Defensas
antioxidantes
¿ Cómo funcionan las defensas antioxidantes?
Cu Zn
CCO
O2 º
SOD
Cu-Zn SOD
Cp OH º
Mn SOD
Mn Se
H2O2
GSHpx
O2
H2O
PROTEÍNAS
Movilización
de reservas
Ácidos
grasos libres
(NEFA)
Glucosa
Glucógeno
Hígado
Glicerol
Grasa de
depósito
Adrenalina
Aminoácidos
Cortisol
Aporte diario de
energía
Litros leche/día
Ganancias diarias
de peso
Producción
Mantenimiento
Terneros/año
Servicios generales
Digestivo
Muscular
Inmunidad
Aporte diario de
energía
Litros leche/día
Ganancias diarias
de peso
Producción
Respiración
Fción renal
Digestión
Temperatura
Circulación
sanguínea
Contracción
muscular
Mantenimiento
Terneros/año
Orden social
Manga
Castración
Otra dieta
Transporte
Destete
¿ Qué es el estrés oxidativo?
Producción de
radicales libres
Estrés
3% del
metabolismo
oxidativo
Defensas
antioxidantes
Metaloenzimas
+
+
metabolismo
oxidativo del
sistema inmune
Salud
Catabo
lismo
proteico
Vitaminas
antioxidantes
¿ Qué momentos productivos generan alto
estrés oxidativo?
Infecciones
uterinas y
mamarias
Cambio
de dieta
Altos
requerimientos
metabólicos
Desafíos
inmunológicos
extremos
Parto
destete y
ordeñe
Elevado estrés
(cambios
ambientales)
Posparto en vaca
lechera
Ejes funcionales del organismo
Hipotálamo TRH
CRH
GnRH
GHRH
PRH
Hipófisis
TSH
ACTH
FSH-LH
GH
PRL
Efector
TIROIDES
(T3 – T4)
ADRENAL
(Cortisol)
OVARIO
(Ex – P4)
HÍGADO
(IGF-1)
GLAND.
MAMARIA
Glucemia
Repro
ducción
Prod.
LECHE
Prod.
LECHE
Metab.
basal
OJO
Temperatura
y humedad
Ejes funcionales del organismo
Sensibilización a la
Hipotálamo
CRH
ADRENALINA
CATABOLISMO
ACTH
Hipófisis
LIPÍDICO
Refractariedad
ADRENAL
(Cortisol)
Efector
CATABOLISMO
PROTEICO
Glucemia
Sensibilización al
CORTISOL
a la insulina
Sistema
NERVIOSO
Ejes funcionales del organismo
Vaca primitiva
↓ Insulina
↑ Adrenalina
↑ Cortisol
Vs.
Vaca actual
=
↓ Insulina
↑ ↑ ↑ Adrenalina
↑ ↑ ↑ Cortisol
Desórdenes
metabólicos
Cetosis
Hígado graso
Inmunosupresión
Fallas reproductivas
Alta act. metabólica
Estrés oxidativo
Elevada temperatura
Estrés
térmico
Temperatura
Digestión
THI
Humedad
500000 años
Metabolismo
50 años
Respuestas orgánicas al estrés térmico
Respuesta celular: HSP celulares (estructura terciaria de proteínas)
Respuesta sistémica: bajar el consumo de alimento y por ende la
producción de leche
HS: leche con
más grasa y
menos lactosa y
proteínas
Rhoads et al, 2009
Respuestas orgánicas al estrés térmico
Respuesta celular: HSP celulares (estructura terciaria de proteínas)
Respuesta sistémica: bajar el consumo de alimento y por ende la
producción de leche
Refractariedad de la grasa a la ADRENALINA (no hay lipomovilización)
Hay hipoglucemia, con niveles normales o elevados insulina (no es
refractariedad a la insulina)
Reduce la secreción de PRL (OJO preparto con sombra)
Fotoperíodo
y lactancia
13% lact
3,1 kg ternero
Reduce la secreción de GnRH (sensibilidad de adenohipófisis)
Reduce los receptores hepáticos a GH (menor IGF-1)
Consecuencias orgánicas al estrés térmico
Alcalosis respiratoria (OJO, el jadeo
moderado no afecta la hematosis)
Alcalosis metabólica (OJO con la pérdida de cloruros)
Acidosis metabólica y ruminal (OJO con la perfusión tisular)
Daño oxidativo en gametas y embriones
Conclusiones
El estrés ocurre cuando el hipotálamo
privilegia un eje funcional sobre otro
Dos factores comunes son la elevada producción
de radicales libres y el consumo de proteínas
El estrés metabólico (BEN) se compensa con
lipomovilización para sostener la producción
El estrés calórico se compensa bajando la
producción sin movilizar lípidos