TECNICHE DI PRODUZIONE DEI RUMINANTI La curva di lattazione

alveoli mammari dotti galattofori cisterna mammaria cisterna capezzolare

Tessuto secretivo Lume alveolare Dotto alveolare Cellule mioepiteliali Alveoli: diametro 0,1-0,4 mm Rappresentazione schematica dell'alveolo mammario - (Naitana et al. 1992)

Alveoli: diametro 0,1-0,4 mm

Modello di alveolo (a) con i piccoli dotti (d) - irrorazione sanguigna, adipociti, cellule mioepiteliali, e cellule plasmatiche (PC = tipo di globuli bianchi che producono anticorpi). Alveoli: diametro 0,1-0,4 mm

Cellule secretrici Canali ionici Rappresentazione schematica dell’epitelio mammario in diversi stadi fisiologici (TJ = tight junction; GJ = gap junction; D = desmosomi; RER = reticolo endoplasmatico rugoso)

Curva di lattazione perturbazione temporanea perturbazione permanente

PL = N X k PL = Produzione di latte N = Numero di cellule secretrici La curva di lattazione e la produzione giornaliera di latte sono determinate dalla relazione: PL = N X k PL = Produzione di latte N = Numero di cellule secretrici k = Efficienza di sintesi di ciascuna cellula

differenziazione involuzione Numero di cellule secretrici - N (Cappio-Borlino et al., 1996) differenziazione involuzione dN/dt = r1Ni - r2Na Na (t) = Ae-r1t + Be-r2t Nelle vacche il turnover cellulare durante la lattazione è del 50% (Capuco et al., 2001) r1 = tasso di differenziazione Cellule inattive Cellule attive k = ritmo di secrezione cellulare Cellule senescenti r2 = tasso di apoptosi

Riduzione del K per fattori di origine: Efficienza di sintesi delle cellule secretrici - K La massima efficienza dipende dal genotipo (RNA/DNA per cellula, dall’efficienza di captazione dei metaboliti, ecc.), dal quadro ormonale, dagli apporti nutritivi, dal DIM Riduzione del K per fattori di origine: Stress metabolici Stress emozionali

Curva di lattazione: evoluzione del numero di cellule(N) [ + differenziazione – involuzione] parto N = numero di cellule

Involuzione durante l’asciutta GH + OLP

Curva di lattazione : efficienza di sintesi cellulare (K) parto K = efficienza cellule

Curva di lattazione parto K = efficienza cellule N = numero di cellule

Curva di lattazione (Capuco et al., 2001) parto Latte = N x K

tg

Le perturbazioni della curva di lattazione possono essere: Temporanea attribuibile a K Permanente, attribuibile a N

Principali fattori di stress che agiscono sul K Stress metabolici: bilanci nutrivi negativi provocano la riduzione del flusso ematico nella mammella e riducono la captazione dei substrati (Davies e Collier, 1983) Stress tecnici: effetto della frequenza di mungitura o dell’intermungitura

La soppressione di una mungitura settimanale (13 vs 14) comporta la riduzione della produzione media giornaliera del 3,7% di latte (- 1,1 L/d)

L’aumento della frequenza di mungitura comporta un aumento della produzione di latte (JDS, 78, 1995)                                                     

Produzione di latte in funzione della frequenza di mungitura e della tecnica di svezzamento (Bar-Peled et al., 1995) 3x + 3 suckl 6x 3x

Quali sono i meccanismi che legano la riduzione di produzione di latte dovuta a k con lo stress di mungitura?

Meccanismo locale: FIL (Knight et al., 1998)

Relazione tra latte prodotto e area della cisterna misurata con ecografo (distanza 8 h dalla mungitura) Caja et al., 2004 - JDS 87 Ayadi et al., 2003 - JDS 86

Relazione tra produzione di latte e dimensioni della cisterna in pecore Sarde (Nudda et al., 2002)

Blocco sintesi lattosio Meccanismo locale PPCB (Silanikove et al., 2000) Blocco sintesi lattosio K+ Na+ Cl- Latte PPCB (res 1-28) PA-PPS -CN -CN PPCB = FIL?

Principali fattori di stress che agiscono sul N r1 = tasso di differenziazione Cellule inattive Cellule attive Cellule senescenti r2 = tasso di apoptosi Gli stress di mungitura e quelli emozionali prolungati aumentano il tasso di apoptosi (r2) e riducono il tasso di differenziazione (r1)

Aumento del tasso di apoptosi (r2) dovuto a mancata rimozione del latte per lunghi periodi (HCN) (-Ca++?) PA-PPS CN Latte (Shamay et al., 2002)

Aumento del tasso di apoptosi (r2) dovuto a stress emozionali prolungati Matrix metallo proteine Glucocorticoidi PA-PPS ECM (HCN) (-Ca++?) PA-PPS CN Latte

Blocco sintesi lattosio I meccanismi locale e sistemico possono agire simultaneamente Glucocorticoidi Matrix metallo proteine PA-PPS Blocco sintesi lattosio (HCN) (-Ca++?) K+ Na+ Cl- PA-PPS PPCB (res 1-28) CN -CN Latte -CN

Relazione fra Plasmina nel latte e produzione in pecore Sarde (Battacone et al., 2004)

Gli stress di mungitura ed emozionali prolungati riducono il tasso di differenziazione r1 = tasso di differenziazione Cellule inattive Cellule attive

No stress EM 50% (Kirkland e Gordon, 2001)

Stress acuto EM 25%

Stress prolungato leptina leptina EM 25%