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Estratégias hormonais e nutricionais para imunomodulação de vacas durante o periparto - Parte 2

POR RICARDA MARIA DOS SANTOS

E JOSÉ LUIZ MORAES VASCONCELOS

JOSÉ LUIZ M.VASCONCELOS E RICARDA MARIA DOS SANTOS

EM 15/07/2014

17 MIN DE LEITURA

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Este texto é a parte da palestra apresentada pelo Dr. Ricardo C. Chebel da Universidade de Minnesota, no XVIII Curso Novos Enfoques na Produção e Reprodução de Bovinos, realizado em Uberlândia de 20 e 21 de março de 2014.

Somatotropina bovina recombinante

Durante o pós-parto, a concentração plasmática de IGF-1 diminui devido ao desacoplamento do eixo somatotrópico. Devido ao fato de IGF-1 ser um potente fator de crescimento, diferenciação e funcionalidade de vários tipos celulares, inclusive células do sistema imune, é possível que a diminuição de IGF-1 comprometa a imunidade de vacas durante o periparto. Tratamento de humanos e ratos deficientes em hormônio do crescimento com somatotropina induz aumento nas concentrações de IGF-1, aumento no número de neutrófilos circulantes, e aumento na produção de IgG, IgM e IgA (Kimata e Yoshida, 1994; Ibanez et al., 2005; Sohmiya et al, 2005). Tratamento de leitões desmamados e transportados simultaneamente com somatotropina suína aumentou a contagem de neutrófilos e concentrações de anticorpos comparado com leitões desmamados e transportados simultaneamente não tratados com somatotropina (Kojima et al., 2008).

Em um experimento piloto, vacas foram tratadas semanalmente com 0 mg; 87,5 mg; ou 125 mg de somatotropina recombinante bovina (rbST) de -21 a 28 dias relativo ao parto (Silva et al., 2013a; Silva et al., 2013b). O objetivo com este experimento era determinar se o tratamento com rbST aumentaria as concentrações plasmáticas de IGF-1 e de que maneira isto afetaria o sistema imune e o metabolismo de vacas periparto. Vacas tratadas com 87,5 e 125 mg de rbST tiveram aumento significativo nas concentrações de IGF-1 durante o pré-parto, mas não durante o pós-parto. Tratamento com 125 mg de rbST aumentou a intensidade de fagocitose e oxidação in vitro de neutrófilos durante o pré-parto em aproximadamente 30%.

Além disso, houve tendência para que a concentração de imunoglobulina G anti-ovalbumina aumentasse durante o pré-parto para vacas tratadas com rbST comparado com vacas não tratadas. Desta forma, demonstrou-se que o tratamento com rbST durante o pré-parto melhora a resposta imune inata e adquirida durante o pré-parto, mas não durante o pós-parto. É possível que o tratamento com rbST não tenha tido efeito sobre a imunidade durante o pós-parto porque as concentrações de IGF-1 durante o pós-parto não foram diferentes entre os tratamentos.

Outra observação importante deste experimento é o fato de que tratamento com 125 mg de rbST durante o periparto diminuiu a concentração plasmática de beta hidróxido butirato (BHBA) durante o pós-parto (648.78 ± 39.75 vs. 747.48 ± 40.20 mmol/L). Isto é provavelmente a conseqüência da supra-regulação de fosfoenolpiruvato carboxiquinase, uma enzima importante para gliconeogense. De acordo com essa teoria, houve tendência para que as concentrações de glicogênio no fígado 7 dias antes do parto de vacas tratadas com 125 mg de rbST estivesse aumentada comparado com vacas não tratadas (2.82 ± 0.50% vs 1.62 ± 0.56%; Silva et al., 2014).

Finalmente, a incidência de metrite foi menor para vacas tratadas com 125 mg de rbST comparado com vacas não tratadas (7.8 vs 23.1%; Silva et al., 2013). Mais estudos estão sendo realizados para determinar a dose ideal de rbST durante o periparto e os seus efeitos na saúde, produção e reprodução de vacas leiteiras. Contudo, é possível sugerir que benefícios significativos na imunidade e saúde de vacas periparto podem ser obtidos através de estratégias hormonais ou nutricionais que aumentem as concentrações de IGF-1 durante o periparto.

Vitamina E e Selênio

Vitamina E é um potente anti-oxidante lipossolúvel que previne a peroxidação lipídica induzida por radicais livres (Halliwell e Gutteridge, 1999). Presente em alimentos frescos, a disponibilidade de vitamina E em alimentos ensilados, fenos e cereais é muito baixa (NRC, 2001). Portanto, quando a alimentação de vacas peri-parto é baseada em alimentos ensilados ou feno, suplementação de 3.000 a 4.000 UI/d de vitamina E é recomendada para prevenir a diminuição da concentração plasmática de vitamina E entre a última semana pré-parto e a segunda semana pós-parto (NRC, 2001). De maneira geral, níveis adequados de vitamina E estão relacionados com habilidade bactericida e quimiotaxia de neutrófilos devido a maior produção de ânion superóxido e interleucina-1 (Hogan et al., 1990; Hogan et al., 1992; Politis et al., 1995).

Vários estudos demonstraram que a suplementação com vitamina E reduz a incidência de mastite no inicio da lactação (Smith et al., 1984; Weiss et al., 1997). Da mesma forma, suplementação com vitamina E diminuiu a incidência de retenção de placenta e metrite, particularmente em vacas com concentrações plasmáticas de vitamina E baixas antes do início da suplementação (Erskine et al., 1997; LeBlanc et al., 2002).

Da mesma forma, é importante observar que os maiores benefícios da suplementação com vitamina E sobre a saúde da glândula mamaria e útero são observadas em vacas com concentrações plasmáticas de selênio baixas. Selênio é fundamental na composição de enzimas anti-oxidantes (ex. glutationa peroxidase) que eliminam peróxido de hidrogênio e hidroperóxido lipídico (Mustacich e Powis, 2000). Desta forma, selenoenzimas diminuem o risco de estresse oxidativo. De acordo com o NRC (2001) a concentração recomendada de selênio na dieta é 0,3 mg/kg de dieta. Baixas concentrações de selênio resultam em neutrófilos com menor capacidade de transmigração e bactericida e redução de mitose de linfócitos estimulados in vitro com conclavina A (Aziz et al., 1984; Ndiweni e Finch, 1995; Cebra et al., 2003; Cao et al., 1992).

Estudos epidemiológicos demonstraram que concentrações plasmáticas de selênio e atividade de glutationa peroxidase estão inversamente associadas com prevalência de infecção mamária e contagem de células somáticas (Erskine et al., 1987; Weiss et al., 1990). Quando vacas receberam dietas com 0,14 mg/kg de selênio, infecção mamária devido a desafio com Escherichia coli foi atenuada e de menor duração comparado com vacas recebendo 0,04 mg/kg de selênio (Erskine et al., 1989). Da mesma maneira, vacas deficientes em selênio e desafiadas com Staphylococcus aureus apresentavam concentrações de bactérias no leite maior comparado com vacas com níveis adequados de selênio (concentração plasmática de selênio > 0,08 µg/mL; Erskine et al., 1990). Suplementação de selênio durante o periparto também esta associada com diminuição na incidência de metrite (Allison e Laven, 2000).

É importante observar que em dietas com ingredientes que naturalmente tem altas concentrações de selênio, o benefício de suplementação com selênio ou a adição de selênio orgânico no lugar de selênio inorgânico pode não resultar em efeitos positivos sobre a incidência de doenças infecciosas (ex. mastite e metrite) durante o pós-parto. Estudos com modelos semelhantes conduzidos na Califórnia e na FLórida demonstraram a importância do conteúdo de selênio dos ingredientes da dieta (Thatcher et al., 2010; Rutigliano et al., 2008). Na Flórida, a adição de selênio orgânico na dieta de vacas periparto aumentou a concentração plasmática de selênio (0,087 vs 0,069 ± 0,004 µg/mL) comparado com vacas alimentadas com selênio inorgânico. Conseqüentemente, a resposta imune e a saúde uterina de vacas suplementadas com selênio orgânico foram melhores comparadas com vacas recebendo selênio inorgânico. Em contrapartida, suplementação com selênio orgânico não resultou em melhoras do sistema imune ou diminuição na incidência de doenças uterinas comparado com suplementação com selênio inorgânico na Califórnia (Rutigliano et al., 2008).

Monensina

Monensina é um antibiótico inóforo que altera a flora ruminal favorecendo a produção de propionato e, consequentemente, a gliconeogenese pelo fígado. Desta forma, supõe-se que os benefícios da suplementação de vacas periparto com monensina é devido a melhora no balanço energético. Em experimento recente, suplementação de vacas periparto (21 dias antes a 21 dias depois do parto) com 400 mg/d de monensina causou supra-regulação na expressão hepática de RNAm de carnitina palmitoil transferase 1α aos -7 e 0 dias relativo ao parto (Mullins et al., 2012). A carnitina palmitoil transferase 1α regula a oxidação mitocondrial de ácidos graxos. Consequentemente, o acúmulo de triglicerídeos no fígado e a concentração plasmática de BHBA pósparto foram reduzidos em vacas suplementadas com 400 mg/d de monensina (Mullins et al., 2012).

Duffield et al. conduziu meta-analises para determinar os efeitos de suplementação com monensina sobre metabolismo (2008a), produção (2008b) e saúde e reprodução (2008c). No total, 30 manuscritos foram utilizados para avaliar os efeitos da suplementação com monensina sobre parâmetros metabólicos. De maneira geral, os experimentos demonstraram que monensina diminuiu as concentrações de BHBA, NEFA e acetoacetato. Em contra partida, monensina aumentou as concentrações de glicose e uréia. Alguns dos fatores que afetaram o efeito da monensina sobre as concentrações de BHBA foram a forma de suplementação (incluso na ração total apresentou melhores resultados comparado com cápsula de liberação lenta ou oferecido sobre a ração total), estágio da lactação (suplementação até 30 dias de lactação apresentou melhores resultados comparado com suplementação depois dos 30 dias de lactação) e tipo de alimentação (vacas alimentadas a pasto apresentaram melhores resultados comparadas com vacas recebendo ração total).

O efeito da monensina sobre a concentração de NEFA foi aumentado quando vacas receberam suplementação de monensina durante o pré e pósparto comparado com vacas recebendo monensina apenas no préparto ou apenas no pósparto (Duffield et al., 2008a). Utilizando dados de 16 manuscritos (28 experimentos e mais de 9.500 vacas), Duffield et al. (2008b) demonstraram que a suplementação com monensina reduziu o risco relativo de deslocamento de abomaso, de cetose e mastite. A suplementação com monensina não afetou risco relativo de metrite, de endometrite, de prenhez na primeira inseminação ou de descarte (Duffield et al., 2008b). Porém, pelo fato de suplementação com monensina ter efeito positivo sobre eficiência produtiva (Duffield et al., 2008c), a suplementação de vacas periparto com monensina é recomendada.

Gorduras

Lipídios oferecidos na dieta são fontes cruciais de energia, mas também são parte essencial de estruturas físicas e funcionais da membrana celular. Tal como acontece com muitos outros nutrientes, há ácidos graxos essenciais e não-essenciais. Nos mamíferos, a falta de enzimas específicas não permite a produção de ácidos graxos ômega-6 (n-6) e ômega-3 (n-3), sendo estes considerados ácidos graxos essenciais.

Suplementação de gorduras para vacas no início da lactação para minimizar BEN não parece uma estratégia viável, pois suplementação com gorduras pode causar redução na IMS ou aumento da produção de leite (Santos et al., 2008). Mesmo sem afetar o balanço energético, alguns experimentos demonstraram que a suplementação com gorduras beneficia a eficiência reprodutiva. Isto levou a sugestão de que a alimentação de certos ácidos graxos de cadeia longa (AGCL) melhora a eficiência reprodutiva por alterar a composição de ácidos graxos de tecidos e por conseqüência as funções da membrana celular.

Aumento da instauração de membranas resulta em ponto de fusão reduzido alterando a fluidez das membranas. Além disso, ácidos graxos são precursores de ácido araquidônico e eicosanóides (prostaglandinas, tromboxanos, leucotrienos, etc.). Por exemplo, ácido linoléico (C18:2 n-6) é um precursor de ácido araquidônico (C20:4 n-6) regulando, portanto, a síntese de prostaglandina F2α (PGF2α). Já o ácido linolênico (C18:3 n-3), encontrado em farinha de peixe ou sais de Ca de AGCL, causa mudanças na composição de ácidos graxos de células endometriais com maior incorporação de ácidos eicosapentaenóico (EPA) comparado com ácido araquidônico, reduzindo o potencial de produção de PGF2α (Santos et al., 2008). A capacidade de manipular a produção de eicosanóides pelo endométrio através de diferentes estratégias nutricionais é promissora, pois maiores concentrações de PGF2α durante o periparto pode resultar em melhoria da saúde uterina e a redução de concentrações de PGF2α durante o ciclo estral, especialmente durante o período de reconhecimento materno fetal, pode melhorar o desempenho reprodutivo.

Um dos principais obstáculos para a compreensão dos mecanismos pelos quais a suplementação com gordura pode alterar funções celulares é o fato de cerca de 70% de C18:2 n-6 e 85% de C18:3 n-3 fornecido para vacas em lactação serem biohidrogenados no rúmen quando alimentado como óleos ou desprotegidos como sais de Ca de AGCL (Juchem, 2007). Portanto, a lipólise de triglicerídeos e biohidrogenação de ácidos graxos no rúmen e a falta de dados para determinar as necessidades dos órgãos reprodutivos quanto à quantidade e composição de ácidos graxos dificultam a compreensão do papel dos ácidos graxos sobre a fertilidade.

Vacas pré-parto suplementadas com sais de Ca de AGCL rico em n-6 tiveram redução na incidência de retenção de placenta, metrite e mastite (Cullen et al., 2004). Da mesma forma, vacas suplementadas com mistura de C18:2 n-6 e ácido graxo trans-octadecenóico tiveram menor incidência de metrite puerperal (8,8 vs 15,1%) comparado com vacas suplementadas com sais de Ca de AGCL de óleo de palma (Juchem et al., 2007). Apesar de vacas alimentadas com dietas ricas em C18:2 n-6 apresentarem melhora na função imune durante o periparto, suplementação com C18:2 n-6 não resultou em diminuição na incidência de retenção de placenta ou metrite (Santos et al, 2008). Portanto, suplementação da dieta de vacas periparto com C18:2 n-6 diminuiu a incidência de doenças uterinas em alguns estudos mas não em outros.

Conclusões

Desempenho produtivo e reprodutivo ruim resultam em alto ECC a secagem, que por sua vez aumenta a probabilidade de doenças pós-parto porque as vacas obesas tem menor IMS, tem parâmetros metabólicos alterados e imunossupressão. Rebanhos leiteiros devem ter manejo reprodutivo agressivo para maximizar a porcentagem de vacas que empreham até 100 de DEL e para reduzir o percentual de vacas que entram no período seco com ECC > 3,25. Resultados de estudos mostraram que é possível melhorar a função imune de vacas com tratamentos de rbST durante o periparto, o que reduz a concentração de BHBA no pós-parto e a incidência de metrite.

A suplementação de vacas periparto com vitamina E (3,000 a 4,000 UI/d) e selênio (0,3 mg/kg dieta) é uma importante estratégia para reduzir estresse oxidativo, melhorar a resposta imune e diminuir a incidência de doenças infecciosas (ex. mastite e metrite). Monensina (300 a 400 mg/d), um ionóforo que altera a flora ruminal favorecendo a produção de propionato, diminui as concentrações de BHBA e NEFA de vacas periparto e reduz a incidência de doenças metabólicas (ex. cetose e deslocamento de abomaso).


Literatura Citada

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RICARDA MARIA DOS SANTOS

Professora da Faculdade de Medicina Veterinária da Universidade Federal de Uberlândia.
Médica veterinária formada pela FMVZ-UNESP de Botucatu em 1995, com doutorado em Medicina Veterinária pela FCAV-UNESP de Jaboticabal em 2005.

JOSÉ LUIZ MORAES VASCONCELOS

Médico Veterinário e professor da FMVZ/UNESP, campus de Botucatu

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CLEIDIMAR BATISTA DE PAULA

GOIÂNIA - GOIÁS - CONSULTORIA/EXTENSÃO RURAL

EM 15/07/2014

Parabéns pelo artigo. Muito pertinente e esclarecedor, fornecendo informações valiosas para melhorar o manejo e a alimentação das vacas durante um período crítico.
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