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