Crecimiento de la glándula mamaria, durante el periodo

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MEDELLIN
Facultad de Ciencias
Departamento de
Agropecuarias
Producción Animal
Sección de Nutrición Animal
CRECIMIENTO DE LA GLÁNDULA
MAMARIA
DURANTE EL PERIODO SECO
Héctor Jairo Correa Cardona
Universidad Nacional de Colombia
Departamento de Producción Animal
[email protected]
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CRECIMIENTO DE LA GLÁNDULA MAMARIA
DURANTE EL PERIODO SECO1
Héctor Jairo Correa Cardona
Universidad Nacional de Colombia
Departamento de Producción Animal
[email protected]
Es reconocido desde hace mucho tiempo que la existencia en vacas lecheras de
un periodo no lactante previo al parto, comúnmente denominado periodo seco, es
importante para la producción óptima de leche en la lactancia siguiente (Sanders,
1928). Pero no solo es importante la existencia de este periodo como tal sino que,
además, es importante también la duración del mismo. Un periodo seco menor a
40 días determina la reducción de leche en la lactancia siguiente (Coppock et al.,
1974). Estos autores estudiaron el efecto de periodos secos de 20, 30, 40, 50 y 60
días en vacas holstein sobre la producción de leche en la lactancia siguiente
encontrando que las vacas con periodos secos menores a 40 días redujeron la
producción de leche entre 450 y 680 litros (figura 8). Pero, así mismo, periodos
secos demasiado prolongados (mayores a 70 días) también tienden a reducir la
producción de leche en la lactancia siguiente (Hurley, 1999; Smith y Guthrie, 1995)
(cuadro 1). Smith y Guthrie (1995) señalan que periodos secos muy largos pueden
resultar en vacas sobrecondicionadas, lo que conduce a la presentación de
desórdenes metabólicos y baja producción de leche. Para estos autores la
duración ideal del periodo seco es aquella en la que la pérdida de producción de
leche debida a la necesidad de tener que secar una vaca aún productiva, sea
compensada con una mayor producción en la lactancia siguiente.
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Este documento fue presentado en el curso de educación continuada: Nutrición y
alimentación de la vaca en transición. Universidad Nacional de Colombia, sede
Medellín. Facultad de Ciencias Agropecuarias. Medellín, 20 a 22 de junio de 2001.
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Figura 8. Efecto de la duración del periodo seco sobre la producción de leche en la
siguiente lactancia. Adaptado de Smith y Guthrie, 1995.
Sobre la base de estas observaciones y considerando únicamente la producción
de leche como criterio de evaluación, se ha recomendado que la duración óptima
del periodo seco deberá estar en el intervalo entre 40 y 60 días (Capuco et al.,
1997; Smith y Guthrie, 1995). Para comprender el por qué de la duración de este
periodo, es necesario conocer las razones fisiológicas que lo explican.
A pesar de la importancia que representa el periodo seco en la producción de
leche se conoce poco acerca de los procesos fisiológicos que subyacen tras este.
Son muy limitados nuestros conocimientos acerca de la extensión en la involución,
crecimiento y diferenciación que ocurre en la glándula mamaria de los bovinos
durante este periodo (Capuco et al., 1997).
La necesidad de establecer un periodo seco entre dos lactancias consecutivas es
un fenómeno particular de la vaca lechera. Considerando que en la mayoría de los
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mamíferos la lactancia y la preñez son eventos que no ocurren simultáneamente,
debido a que la primera genera algún nivel de anestro lactacional o algún otro
efecto sobre las funciones reproductivas, el reinicio de estas funciones se da luego
del destete (al final de la lactancia), de tal manera que los animales no se
encontrarán lactando antes del siguiente parto. Esto no sucede en vacas de alta
producción a las que es necesario inducir artificiosamente el cese en la secreción
láctea (proceso de secado) debido a los altos niveles de producción que presentan
cuando se encuentran cerca del próximo parto (Hurley, 1999). En consecuencia, la
involución de la glándula mamaria que se presenta durante el periodo seco y que
es promovida por el cese en la producción, es contrarrestada por los efectos
mamogénicos y lactogénicos de la preñez (Capuco et al, 1997).
Entre los procedimientos más comunes que se utilizan para el secado de las
vacas, se encuentran la reducción paulatina del alimento concentrado y la
reducción en el suministro de agua días antes de comenzar el periodo seco. Esto
reduce drásticamente la producción de leche con lo que facilita el secado de los
animales. Luego que se deja de ordeñar la vaca, la leche se acumula en la
glándula lo que incrementa la presión intramamaria y se inhibe la producción de
leche. Durante mucho tiempo ha sido aceptado que el cese en la producción de
leche marca el inicio del proceso de involución de la glándula mamaria que se
efectúa durante el periodo seco (Hurley, 1999; Goff y Horst, 1997), proceso que se
caracteriza por la disminución en el número de células (Capuco et al, 1997). Ha
sido sugerido (Hurley, 1999), además, que este proceso seria el primero de tres
procesos por los que transcurre periodo seco: 1) periodo de involución activa, 2)
periodo de estabilización y, 3 ) periodo de lactogénesis.
Durante las primeras fases de la involución se presentan algunos cambios en la
composición de las secreciones mamarias que indican cambios rápidos en los
mecanismos involucrados en la síntesis y secreción de la leche (Hurley, 1999).
Estos cambios incluyen la rápida disminución en la concentración de lactosa lo
que sería consecuencia de la disminución en su síntesis así como en el
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funcionamiento de los mecanismos asociados de transporte de agua. Sin
embargo, al inicio de la involución de la glándula mamaria, se incrementa la
concentración total de proteínas debido parcialmente a la reabsorción de agua así
como al incremento en la concentración de lactoferrina, albúmina sérica e
inmunoglobulinas. La lactoferrina es considerada como la principal proteína de las
secreciones que se presentan durante la involución (Rejman et al., 1989) y cuya
función más importante es la de ser factor de resistencia no específico a
enfermedades (Sanchez et al, 1992; citados por Hurley, 1999). Su síntesis se
incrementa durante la involución en contraste a lo que sucede con proteínas no
específicas tales como la caseína, cuya síntesis se ve reducida (Hurley, 1999).
Entre el día tres y siete del proceso de involución se presenta una marcada
disminución en el volumen de la glándula mamaria. Algunos cambios estructurales
en las células de la glándula mamaria dan inicio durante el segundo día posterior
al cese en el ordeño. El área del lumen alveolar disminuye durante la siguientes
dos a tres semanas, mientras el área estromal se incrementa. Aproximadamente
al día 28 del proceso de involución, las estructuras alveolares colapsadas son
considerablemente más pequeñas que durante la lactancia, con el volumen
luminar muy pequeño. Sin embargo, la estructura alveolar general es conservada
durante la involución (Hurley, 1999).
En la glándula mamaria de los bovinos, sin embargo, no se establece la intensa
degeneración tisular que se ha observado en otras especies (Hurley, 2000;
Capuco et al., 1997). Es así como Capuco et al. (1997) no pudieron establecer la
existencia del proceso de involución en la glándula mamaria durante el periodo
seco tal y como se presenta en otras especies. En su experimento, los autores
permitieron que un grupo de 13 vacas holstein continuase produciendo leche
durante los últimos 60 días antes de la fecha esperada del parto en tanto que un
grupo similar de vacas fueron secadas. Entre tres y cuatro vacas de cada grupo
fueron sacrificadas a los 53, 35, 20 y 7 días preparto y se les retiró la glándula
mamaria en las que se estableció el contenido de ADN en el parénquima mamario,
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la captación de uridina y timidina radiomarcadas, así como la distribución de
tejidos mamarios. Los autores encontraron que el ADN del parénquima mamario
se duplicó entre el día 53 y 7 preparto sin que existiese efecto del estado de
lactancia. Sin embargo, la tasa de incorporación de timidina ([3H] Timidina) por el
tejido mamario fue 80% más alta en las vacas que fueron secadas que en las
lactantes, indicando que la tasa de reemplazo de las células mamarias fue mayor
en las vacas secas (Figura 9). Por otro lado, los autores encontraron que un
porcentaje más alto de células marcadas con timidina se hallaban en el tejido
epitelial de las vacas que fueron secadas (96% vs. 86%) en comparación con las
que continuaron produciendo leche. Estos resultados sugirieren que el periodo
seco es importante para el reemplazo de las células senescentes del epitelio
mamario así como para el incremento en el componente epitelial de la glándula
mamaria entes del parto y el reinicio de la siguiente lactancia.
Figura 9. Incorporación de timidina en el tejido mamario durante el periodo
preparto en vacas que fueron secadas (Seca) o se continuaron ordeñando (Lac).
Adaptado de Capuco et al (1997).
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Las etapas a través de las cuales transcurre el periodo seco y que han sido
descritas para otras especies, no serian adecuadamente referidas para describir
los cambios que acontecen el la glándula mamaria de los bovinos durante el
periodo seco (Capuco et al, 1997). Esto es reforzado con la observación de que no
obstante que durante las primeras tres semanas del periodo seco se presenta una
reducción del área tisular ocupada por los alvéolos y la red de conductos, a
continuación se presenta un incremento en la misma que alcanza el máximo a los
7 días preparto. En las vacas que se continuaron ordeñando, no se presentaron
modificaciones a este nivel, manteniendo un porcentaje de 21% de los tejidos
mamarios, el cual fue más bajo que el observado a los 7 días preparto en las
vacas que se secaron y que fue mayor al 30%. Estas observaciones contradicen la
presencia de una etapa de estabilización durante el periodo seco que ha sido
observada en otras especies. Estos datos, así mismo, son consistentes con la
reabsorción inicial de las secreciones luminales durante el periodo seco, seguida
por la acumulación de secreciones mamarias durante las fases iniciales de la
lactogénesis.
Una última observación importante de este trabajo tiene que ver con los cambios
en el porcentaje de células secretoras durante el periodo experimental. En las
vacas lactantes, la proporción de células epiteliales que morfológicamente son
aptas para secreción láctea promedió 62% del total de las células epiteliales sin
observarse cambios durante el periodo seco (P> 0.15). Al contrario, en las vacas
que fueron secadas se observaron cambios dramáticos en la proporción de células
potencialmente secretoras: a los 53 días preparto estas representaron el 25% del
total de células epiteliales, sin embargo, al día 35 preparto ninguna de las células
epiteliales observadas presentaban vesículas secretoras o gotas de grasa (figura
10). Posteriormente, el porcentaje de esta clase de células se incrementó a 78% al
día 20 preparto y a 98% en el día 7 preparto. Estos fenómenos son los que
estarían explicando, en buena medida, la disminución en la producción de leche
en vacas que no son secadas antes del parto, la que puede oscilar entre 62-75%
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de la leche producida por aquellas que son secadas antes del parto (Hurley,
1999).
Figura 10. Variación en el porcentaje de células epiteliales con capacidad
secretora durante el periodo preparto en vacas que fueron secadas (Seca) o se
continuaron ordeñando (Lac). Adaptado de Capuco et al., (1997).
En el trabajo de Capuco et al., (1997), sin embargo, no se discute el control
hormonal que podría estar relacionado con el desarrollo de la glándula mamaria
durante el periodo seco.
El pasar de un estado de vaca lactante a un estado de vaca seca, implica la
modificación en algunas de las hormonas que le dan soporte a la galactopoiesis y
que poseen un papel sobre el desarrollo de la glándula mamaria. La información
que existe al respecto no es muy abundante. Tucker (2000), en su revisión de
literatura sobre la regulación hormonal en el desarrollo de la glándula mamaria y la
producción de leche, indica que los estudios que se han desarrollado sobre este
tema en bovinos durante los últimos 40 años, son bastante escasos. De esta
forma, la discusión que se hace a continuación es solo una aproximación al tema.
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Aunque la prolactina (PRL) no es una hormona definitiva para la secreción láctea
en rumiantes, esta se encuentra involucrada en el desarrollo de la glándula
mamaria y la iniciación en la secreción de leche (Tucker, 2000). Por lo menos en
lo que se refiere a especies de laboratorio, la prolactina está involucrada en la
activación de señales de algunos genes que están relacionados con el desarrollo
de los ductos, pero se desconoce la forma en la que esta hormona interactúa
sinérgicamente con los estrógenos y la progesterona para estimular la
mamogénesis (Tucker, 2000). La PRL se secreta en forma aguda en respuesta al
amamantamiento y al ordeño (Tucker, 2000; Hurley, 1999) y su secreción es
máxima durante el pico de la lactancia existiendo una alta correlación con la
producción de leche. Sin embargo, a medida que avanza la lactancia el estímulo
del ordeño es menos efectivo para la síntesis de esta hormona (Hurley, 1999). De
esta manera, al finalizar la lactancia y ante la ausencia de estímulos luego que se
inicia el periodo seco, cabría esperarse que su efecto estimulante sobre la
mamogénesis se vea disminuido.
Por otro lado, es reconocido que la PRL es importante en el proceso de
lactogénesis. Este proceso está constituido por una serie de cambios celulares en
los que las células epiteliales de la glándula mamaria se transforman de un estado
no secretor a un estado secretor (Hurley, 1999). La lactogénesis ha sido descrita
como un proceso en dos etapas (Akerz, 2000; Hurley, 1999). La etapa I está
caracterizada por una diferenciación estructural y funcional del epitelio alveolar
muy limitada durante el último tercio de la preñez en tanto que la etapa II involucra
la diferenciación estructural y bioquímica durante la etapa inmediata del preparto
(0 a 4 días antes del parto) y coincide con el inicio de la síntesis y secreción de la
leche. Es claro que la secreción periparturienta de PRL es un componente
importante de esta fase de la lactogénesis (Akers, 2000). La PRL estaría asociada
a la diferenciación y maduración del aparato de Golgi mientras que los
glucocorticoides con el desarrollo del retículo endoplásmatico. Sin embargo, a
pesar de la continua presencia en la sangre de estas dos hormonas, no se avanza
hacia la etapa II hasta que desciende la progesterona y esto no sucede sino hasta
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el final de la preñez (Chew et al., 1979). La etapa II de la lactogénesis depende
además de la hormona del crecimiento y del estradiol. Un gran número de
estudios ha mostrado cambios en las concentraciones plasmáticas de estas
hormonas en correspondencia con el parto. En vacunos, hay aumentos
consistentes en la PRL por varios días antes del parto y aumentos agudos de
glucocorticoides en estrecha asociación con el parto (Edgerton y Hafs, 1973). Las
concentraciones de estradiol aumentan progresivamente durante la preñez hasta
alcanzar el valor máximo pocos días antes del parto. La concentración de
progesterona permanece alta durante el periodo seco para conservar la preñez
pero desciende abruptamente 3 a 4 días antes del parto (Chew et al., 1979; Goff y
Horst, 1997) (Figura 6). Por otro lado, el contenido plasmático de insulina
disminuye mientras que se incrementa la hormona del crecimiento a medida que
se avanza hacia el final de la preñez, con una brusca oleada al momento del parto
(Kunz et al., 1985). Estos cambios en las hormonas circulantes se asocian con
aumentos en la cantidad de receptores en la glándula mamaria para PRL, IGF-1 y
cortisol durante la preñez tardía, en cambio los receptores para progesterona
descienden.
La hormona del crecimiento (GH) esta íntimamente relacionada con el desarrollo
de la masa parenquimal en la glándula mamaria (Sejsern et al., 1986) pero
además, al igual que la PRL, actúa sinérgicamente con los estrógenos y la
progesterona para estimular la mamogénesis (Hurley, 1999). Así mismo, como
sucede con la PRL, la GH no parece ser una hormona definitiva para el desarrollo
de la glándula mamaria.
El efecto de la GH esta mediado por el factor de
crecimiento insulinóide tipo I (IGF-I) el cual es secretado por el hígado y el tejido
mamario (Forsyth, 1996). Las variaciones en las concentraciones plasmáticas así
como en la cantidad de receptores en la glándula mamaria en los factores de
crecimiento IGF-I y II también sirven para regular la etapa II.
Es ampliamente reconocido que los estrógenos estimulan el desarrollo de los
ductos de la glándula mamaria, y que en combinación sinérgica con la
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progesterona, establecen el desarrollo lóbulo-alveolar (Tucker, 2000; Hurley,
1999). El desarrollo de la glándula mamaria se acelera durante los últimos estados
de la preñez lo que coincide con el rápido crecimiento del feto (Hurley, 1999;
Grummer, 1995). En cuanto a su efecto sobre la lactogénesis, mientras que los
estrógenos la estimulan, la progesterona la inhibe. Smith et al., (1973) reportaron
una rápida disminución en la concentración de esta hormona en el periodo
periparturiento de diversas especies, incluyendo a los bovinos, que coincidió con
el inicio en la secreción de leche.
La insulina, por su parte, esta indudablemente involucrada en la partición de
nutrientes hacia la glándula mamaria durante la lactancia (Bauman y Currie, 1980).
Sin embargo, no es muy clara la participación de esta hormona en la lactogénesis
durante la preñez (Hurley, 1999). Se reconoce, no obstante,
que la insulina
estimula la división celular de las células epiteliales que aún se encuentran en
estado no secretor (etapa I).
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