nutriFORUM 2019 - Impacto negativo de la inflamación sobre la producción lechera

11 ABRIL jueves

12h15

Sala Maria Rúbies Garrofé

Impacto negativo de la inflamación sobre la producción de leche

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HUW MCCONOCHIE Dairy Nutritionist - Europe, MENA, Russia - Zinpro Como parte del equipo de Servicios Nutricionales y de Investigación (RNS), lleva a cabo estudios y proporciona un servicio técnico a la industria láctea a los clientes regionales y globales.

Dr. McConochie obtuvo su doctorado en fisiología de la lactación y su licenciatura en zootecnia, con especial enfoque sobre la nutrición de vacuno lechero, en la Universidad de Aberystwyth, en Gales, Reino Unido. Antes de unirse a Zinpro, ejerció de jefe del departamento de servicios técnicos para la industria láctea en una empresa de fabricación de productos agrícolas.

Su experiencia en la industria láctea también incluye posiciones como especialista lácteo senior, gerente de granja lechera, gerente de rebaño lechero y técnico de investigación.

PUNTOS A TENER EN CUENTA El área de investigación que ha crecido exponencialmente se relaciona con las causas y la influencia de la inflamación crónica sistémica en la eficiencia productiva y su relaciona con la distribución de glucosa.

Mi hipótesis se denomina modelo de inflexión en transición, que espero que demostrará la relación entre el manejo de las vacas durante la transición y las enfermedades de transición.

Es muy probable que el estrés oxidativo también juega un importante papel en la etiología y progresión de la enfermedad en el modelo de inflexión en transición.

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La eficiencia alimentaria se está convirtiendo en uno de los temas de los que más se habla en relación a la producción lechera. Gran parte de la atención se centra en el uso y metabolismo de la glucosa. Solamente en los últimos 10 años, el número de citas usando la palabra clave glucosa, lácteo y ganado vacuno se ha duplicado. Otro área de investigación que ha crecido exponencialmente se relaciona con las causas y la influencia de la inflamación crónica sistémica en la eficiencia productiva y su relaciona con la distribución de glucosa.

En la vaca lechera en transición y en las fases iniciales de la lactación, el metabolismo cambia para proporcionar grandes cantidades de glucosa a la glándula mamaria para la producción de leche.

Este cambio metabólico desde un estado no lactante ocurre independientemente de los niveles de insulina.

La vaca cambia de un estado anabólico a un estado catabólico en respuesta al incremento de los niveles de hormona del crecimiento en un intento de satisfacer sus propias demandas energéticas crecientes. Al inicio de la lactación, estas demandas son satisfechas por la movilización de proteína tisular de tejidos lábiles y conectivos y de los ácidos grasos de los adipocitos.

Figura 1. Tomado de Contreras et al., 2017. Lipolisis y remodelación del tejido adiposo durante el periodo de transición en vacas lecheras.

Se ha demostrado que la priorización de la distribución de nutrientes se ve afectado por la inflamación. Waldron et al.

(2006) demostraron que las vacas que recibieron un bolo intramamario de lipopolisacáridos (LPS) reaccionaron con una

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reducción súbita de la producción lechera.

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Más recientemente, Kvidera et al. (2014) demostraron que esta respuesta no solo se debe a una reducción del consumo de materia seca sino que también se asocia a una redistribución de los nutrientes en detrimento de la producción.

Baumgard y sus asociados, trabajando desde el estado de Iowa propusieron que esta glucosa es utilizada por las células del sistema inmunitario. Esta hipótesis se basaba en el trabajo de Otto Warburg que demostró que las células inmunitarias activadas se convierten en células obligadas a consumir glucosa.

La inflamación es un proceso normal durante el periparto y juega un papel fundamental en la expulsión de la placenta, así como en la movilización y reparación tisular. La movilización tisular es una característica de la inflamación crónica y sostenida (Contreras et al., 2017).

La Figura 1 demuestra gráficamente que en una situación normal la inflamación aumenta pero disminuye y se caracteriza por un incremento y reducción de los niveles de NEFA. Por otro lado, un estado crónico se caracteriza por una inflamación y unos niveles de NEFA sostenidos.

Figura 2. Modelo de inflexión en transición.

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Aquí propongo que un estado crónico sostenido se autoperpetúa y está desencadenado por un daño secundario que causa inflamación adicional. Conforme aumenta el nivel de inflamación, la vaca tiene un balance energético cada vez más negativo, desencadenando una mayor movilización del tejido adiposo. Este proceso acentúa el nivel de inflamación.

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Mi hipótesis se denomina modelo de inflexión en transición (Figura 2), que espero que demostrará la relación entre el manejo de las vacas durante la transición y las enfermedades de transición. La relación entre la inflamación, las enfermedades de transición y el rendimiento animal ya ha sido demostrada por Betoni et al. (2008).

El grado de inflamación en las vacas de transición se relaciona con: La incidencia de las enfermedades de transición La producción láctea en la siguiente lactación Los días productivos la hipocalcemia clínica A nivel de las vacas individuales, el coste de la inflamación puede ser elevado. Kvidera et al. (2014) mostraron que la respuesta inflamatoria se asocia a un consumo de aproximadamente 1 kg de glucosa cada 12 horas.

No obstante, merece la pena tener en cuenta que no todos los estados inflamatorios son tan extremos o extensos como el que se asocia a la administración de bolos intramamarios de LPS, pero ciertamente habrá un nivel basal de inflamación en un rebaño de vacas. Esto representa una pérdida significativa de glucosa destinada a la producción y afectará directamente a la eficiencia de la conversión alimentaria.

Es muy probable que el estrés oxidativo también juega un importante papel en la etiología y progresión de la enfermedad en el modelo de inflexión en transición.

La redistribución de la glucosa hacia las células del sistema inmunitario innato traslada la dependencia sobre el metabolismo de los ácidos grasos en las mitocondrias, con el incremento subsiguiente de la producción de metabolitos de oxígeno reactivo.

Estos metabolitos pueden incrementar los daños tisulares y deprimir al sistema inmunitario, acentuando los efectos negativos de la inflamación sistémica y crónica.

La mayoría de las injurias que propagan una respuesta inflamatoria se asocian a la integridad del epitelio. El epitelio proporciona una barrera, evitando la entrada de los patógenos y los materiales extraños a la circulación, así como la aparición de infecciones o enfermedades.

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La rotura de las barreras epiteliales puede ocurrir en numerosos tejidos. En la Tabla 1 se enumeran algunos de los tejidos implicados y las posibles causas de ingreso de bacterias y materias extrañas.

Tejido

Causa del compromiso de la integridad

Glándula mamaria

Mastitis

Intestino grueso

Acidosis de la porción distal del intestino Restricción alimentaria Estrés por calor

Rumen

Dieta fibrosa inadecuada Estrés social Dermatitis digital

Pezuñas

Lesiones de las pezuñas no infecciosas

Útero y tracto reproductivo Pulmones

Trauma y lesiones uterinas Enfermedad respiratoria bovina Polvo y material transmitida por vía respiratoria

Tabla 1. Causas potenciales del compromiso del epitelio en distintos tejidos.

El manejo, la nutrición y el entorno son elementos clave en la reducción de la frecuencia e intensidad de las injurias que pueden comprometer la integridad epitelial y predisponen a la inflamación.

La nutrición adecuada con minerales traza es otra manera de prevenir y mitigar la incidencia y los efectos del compromiso de la integridad epitelial y la inflamación. Los estudios con los quelatos de aminoácidos hidratos de Zinc, Manganeso, Cobre, Cobalto y Selenio) tienen un efecto positivo significativo a este respecto.

Por ejemplo, esta suplementación con quelatos de aminoácidos hidrato puede mejorar la integridad de las uniones estrechas a nivel intestinal y de la glándula mamaria (Weng et al., 2018), resultando en la formación de unas pezuñas y cuernos más robustas (Moore et al.,

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1989) y una mayor resistencia a la dermatitis interdigital (Gomez et al., 2014).

El Zinc, el Manganeso, el Cobre (Swenson et al., 1998) y el Selenio tienen un papel importante en la función inmunitaria y potencian la capacidad antioxidante.

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Además demostraron reducir la inflamación y el estrés oxidativo, mejorando la función hepática (Osario et al., 2016) y mitigando el efecto de las enfermedades de transición en el rendimiento reproductivo (Ferguson et al., 2004).

Un total de 12 ensayos lecheros demostraron que la administración de estas combinaciones de microminerales resultaron en un incremento significativo en la producción de leche, una reducción del número de días improductivos y una reducción en el RCS (Kellogg et al., 2004).

Otros estudios han demostrado que la administración de Zinc en forma de quelato de aminoácido hidrato resulta en una mejora de la eficiencia alimentaria (Nayeri et al., 2014).

El modelo inflamatorio expuesto aquí tiene importantes implicaciones económicas para los productores de leche e implicaciones sanitarias para las vacas lecheras.

Lo que es más importante, demuestra que muchos de estos efectos negativos pueden mitigarse mediante un buen manejo basado en una nutrición efectiva con minerales traza y enfocada en el mantenimiento de un epitelio saludable y robusto.

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