Fisiología de la Producción de leche

FISIOLOGÍA DE LA PRODUCCIÓN LÁCTEA

Dr. Alejandro Villa Godoy

Exp. Dra. Sara CaballeroDepartamento de

Fisiología y Farmacología

UNAM

Producción lácteaEs base de la alimentación de las

crías de los mamíferos Es base de la alimentación de los

humanos

527

7812 9 1.3

0

100

200

300

400

500

600

VACA BÚFALA CABRA OVEJA CAMELLA

PRODUCCIÓN DE LECHE DE VARIAS ESPECIES ESTIMADA EN EL MUNDO (MILLONES DE TONELADAS)

2005

INTERNATIONAL DAIRY FEDERATION

500

550

600

650

700

750

800

850

1995 2000 2005 2010 2018

Mundo

60

65

70

75

80

85

90

95

100

1995 2000 2005 2010 2018

EUA

5

6

7

8

9

10

11

12

1995 2000 2005 2010 2018

MEX

1101201301401501601701801

1995 2000 2005 2010 2018

MundoEUAMEX

PRODUCCIÓN DE LECHE EN EL MUNDO, EUA Y MÉXICO DE 1990 A 2019 [OECD-FAO, 2008]

Millones de Toneladas

CEREBRO

Hipófisis

Glándula Mamaria

OxitocinaGH, PRL

GH, PRL

GH, GC, Adre GH,

GC

GH, GC, PRL

INS

INS

INS

INS

Páncreas

Hígado

Músculo, Hueso

Adiposo

Adrenal

Tiroide y Paratiroides

Corazón

Aretias, Venas

Metabolismo

Digestivo

T3, T4

T3, T4GCE2,

P4

Adre

AdrenalinaNutrientes

AGNE, Hormonas

Minerales

AA

IGF

Adr

e

O2,

Nutrientes

T4, T3, PTH

PTH

FACTORES QUE AFECTAN LA PL

Selección genéticaAlimentaciónPROBLEMASLa vaca produce más leche de la que debería (selección genética)Es necesario?Problemas: mastitis, estrés

metabólico, fallas ováricas

Pico de Producción [Semana 4 a 10]

Semana despues del parto

305 días o más

Kg/día

CURVA DE PRODUCCIÓN DE LECHE

Funciones de la glándula mamaria

Sintetizar la leche

Confieren inmunidad pasiva a los recién nacidos mediante la producción del calostro (sustancia rica en inmunoglobulinas fase extrauterina temprana)

Órgano de secreción paracrina: IGF-1, EGF, FIL, IGFB5, etc.

•Origen ectodérmico (glándula sudorípara modificada)

• Está presente en hembras y machos

Distribución de las glándulas mamarias en ambos lados y a lo largo de la línea media ventral en perra, yegua, oveja y cerda.

TORÁCICAS

ABDOMINALES

INGUINALES

NÚMERO Y DISTRIBUCIÓN DE LAS GLÁNDULAS MAMARIAS

EN DISTINTAS ESPECIES

12

3 4

56

7

8

910

Sección transversal de los cuartos anteriores de la ubre de la vaca. 1, músculos abdominales; 2, arteria, vena y vaso linfático; 3, linea alba; 4,

peritoneo; 5. ligamento suspensorio medio; 6, ligamento suspensorio lateral; 7, laminillas de los ligamentos suspensorios; 8, cisterna de la ubre; 9, cisterna del pezón; 10, canal del pezón o conducto papilar (tomado de Dyce et al, 1999).

PIEL Y LIGAMENTOS SUSPENSORIO

S

ROSETA DE FUSTEMBERG

ESFÍNTERES DEL PEZÓN

PROTECCIÓN, SUSPENSIÓN,

BALANCE

Ligamento Suspensorio

Medio

Tejido Conectivo Entre Cuartos

Rama Mamaria del Pudendo

LUMBARES 1-4 SACROS 2-4

12 3

4

5

6 7

1 y 2, nervios lumbares ventrales (sensoriales); 3 y 4, componentes ventral (sensorial) y dorsal (motor simpático) del nervio inguinal; 5, nervio inguinal; 6, inguinal craneal (motor y sensorial); 7) inguinal

caudal (sensorial). El nervio pudendo y sus ramificaciones son sensoriales.

1- Corazón, 2- Arteria Aorta Abdominal o Caudal, 3- Vena Cava Caudal, 4- Arteria y vena Iliaca Externa, 5- Arteria y vena Pudenda Externa, 6- Arteria y vena Iliaca Interna, 7- Arteria y vena Perineal, 8- Flexura Sigmoidea de la Arteria Pudenda

Externa, 9- Vena Subcutánea Abdominal, 10- Arteria Subcutánea Abdominal, 11- Arteria Mamaria Craneal, 12- Arteria Mamaria Caudal, 13- Arteria y vena Toráxica

Interna, 14- Vena Cava Craneal, 15- Diafragma.

400 – 600 UNIDADES DE

SANGRE

POR UNIDAD DE LECHE

PRODUCIDA

LA DIFERENCIA ENTRE UNA ALTA PRODUCTORA Y UNA MEDIOCRE

ES

LA EFICIENCIA DE LAS CÉLULAS

GLANDULARES

EN EXTRAER LOS COMPONENTES DE LA LECHE AL PASO

DE LA SANGRE

Arterias torácicas internas y externas, en especies con tetas torácicas

Riego vascularRed capilar se desarrolla lentamente

hasta que el animal queda gestanteLa glándula y los ductos maduran junto

con la red capilarFlujo óptimo estimula a los precursores

para madurar y sintetizar lecheEl flujo sanguíneo decrece cuando la

vaca está secaAdemás adrenalina, NA, ADH,

angiotensina II y ON (vasodilatador)

Arteriola

Capilares

Vénula

Células Mioepiteliales

Células PlasmáticasAdipocitos

LecheDucto Terminal

Alvéolo

Células Mioepiteliales

Sistema laveolar mamario

Anatomía InteriorOrganización del tejido secretor Organizado en lóbulos que a su vez contienen lobulillos con alveloli microscópicos. El lumen del alveolo está rodeado por una capa sencilla de células secretorasepiteliales.

Una fila de células epiteliales estárodeada por células mioepiteliales contráctiles.

Fuera de las células mioepiteliales el alveolo estárodeado de una membrana de tejido basal.

La red capilar afuera es parte del tejido conectivo estromal entre alveoli

Lobulillos – Racimos de 150 a 220 alveoli que son encapsulados por tejido conectivo “envainado” y están organizados como un lobulillo (~.7-.8 mm diam.).   Sistema de ductos: Los ductos son los túbulos por lo cuales la leche drena de los alveoli hacia la cisterna de la glándula.

a. Capilares arteriales y venosos (líneas punteadas), el equipo proveedor.

b. Células Mioepiteliales (el equipo compresor).

c. Células Epiteliales (el equipo productor).

a

b

c

Cavidad alveolar con leche

Reproducción y lactación son parte del mismo proceso fisiológico. Objetivo final: producir descendencia reproductivamente viable. Lactación es continuación de la inversión metabólica materna y es energéticamente la parte más demandante de la reproducción.  

ASOCIACIÓN ENTRE LACTACIÓN Y REPRODUCCIÓN

CEDESARROLLO FETAL NEONATAL

LACTACIÓNGESTACIÓN

MAMOGENESIS GALACTOPOYESIS

LACTOGENESIS

CONCEPCIÓN PARTO

Fases de desarrollo de la glándula mamaria

Mamogénesis LactogénesisGalactopoyesisInvolución

MAMOGÉNESISEs el desarrollo y proliferación de la glándula mamaria influido por diversas hormonas

Estrógenos: morfogénesis de ductos, > secreción de IG-F1 = Aumento del estroma mamario

Progesterona: desarrollo lóbulo-alveolar

Prolactina, GH, cortisol

Cuándo empieza el desarrollo del tejido mamario?En etapa fetal en todas las especiesA partir del día 35

Se forman líneas de crecimiento y crecen como todos los órganos del cuerpo (crecimiento isométrico)

Posteriormente se desarrollan los canales o ductos excretorios y los alveolos mamarios

Las formas básicas de GM (crecimiento alométrico), las células se dividen 2-4 + veces los tejidos normales, antes de la pubertad, varios CE retorna a c isométrico hasta la concepción luego es alométrico

% DE LA POBLACIÓN / % EN PROLIFERACIÓN

10 / 50 60 / 40 30 / 10

AUTOPROPAGACIÓN AMPLIFICACIÓN Y MORFOGÉNESIS

MORFOGÉNESIS Y DIFERENCIACIÓN

Modificado de Capuco et al., 2003).

células madre o troncales

BANDA

CINTA

LINEA

CRESTA

CÚMULO

BOTÓN

Estadio Embrión Corte en Piel

♂

♀

SOMATOTROPINA + FACTORES DE CRECIMIENTO Y

DIFERENCIACIÓN

Estadio Día de Gestación Feto mm

65

80

90

100

110

130

160

80

120

160

190

230

300

450

Formación Temprana

Botón Primario

Botón Secundario

Canalización del Botón primario

Cisterna Glandular

Cisterna Pezón

Ligamento Suspensorio Medio

FACTORES DE CRECIMIENTO Y

DIFERENCIACIÓN

BOTÓN ALVEOLAR

ALVEOLO

ESTROMA DUCTO COLATERAL 2dario

PREPUBER O PUBERTAD TEMPRANA

PUBERTAD TARDÍA (MADURA NULÍPARA)

GESTACIÓN TARDÍA LACTACIÓN

Tipo de Mamífero

Prepúber o Pubertad Temprana

Madura Nulípara

Gestación Lactación

Rumiantes GH (IGF1)E2

PRLIGFBP5

IGF1E2P4

P4, E2, LPGH, IGFGC, PRL

GH (IGF1)PRL (?)

Oxitocina

No Rumiantes E2PRLIGF

IGFBP5

IGF1PRLE2P4

P4, E2, LPPRL, GC

IGF1Insulina

PRL, IGF1GH (?)

ALVEOLO

D

U

C

T

O

P4 + E2

PRL

GH

CORTISOL

LACTÓGENO PLACENTARIO

T3 y T4

ESTROMA

EPITELIO

GF

GF

GF

GF

GF

GFT3 y T4

?

IGF (PARECIDO A LA INSULINA)

MDHI (DERIVADO MAMARIO INHIBIDOR DEL

CRECIMIENTO

TGFβ (TRANSFORMADOR)

TGF (TRANSFORMADOR)

EGF (EPIDERMAL)

HGF (HEPATOCITOS)

KGF (QUERANOCITOS)

FGF (FIBROBLASTOS)

IGF: CRECIMIENTO DEL EPITELIO SECRETOR

MDHI: DIFERENCIACIÓN

TGFβ: CRECIMIENTO DE MATRIZ EXTRACELULAR

TGF: PROLIFERACIÓN DE CÉLULAS SECRETORAS

EGF: DESARROLLO DE BOTONES MAMARIOS

HGF, KGF, FGF: MITOGÉNESIS EPITELIAL, ANGIOGÉNESIS Y MULTIPLICACIÓN DE MIOEPITELIALES

P4, E2, PRL, GH, T3

E2 + GH + Glucocorticoides

E2 + P4 + GH + PRL + Glucocorticoides

GH O PRL + Glucocorticoides Insulina

adecuada

CONDUCTOS ATRÓFICOS

CR

ECIM

IENTO

DE

CO

ND

UC

TOS

CRECIMIENTO LOBULO ALVEOLAR

LAC

TAC

IÓN

Requerimientos hormonales mínimos para el desarrollo mamario y la lactación .Los conductos atróficos se desarrollan al adicionar estrógenos (E2), hormona del crecimiento (GH) y glucocorticoides (A).

Se debe tener en cuenta que en vacas los conductos no se atrofian entre lactaciones.

Desarrollo lóbulo - alveolar (B) ocurre al agregar progesterona (P4) y prolactina (PRL). In vivo, generalmente los niveles endógenos de GH y PRL son suficientes para que esta parte del proceso ocurra. La lactación se inicia una vez que se retira del medio la P4 (el E2 no afecta) y se agrega GH (en rumiantes) o PRL (en roedores); los glucocorticoides deben ser suplementados y se requiere el aporte de insulina. En condiciones in vivo, la concentración sánguínea de P4 debe declinar para que se inicie la lactogénesis; además, los animales requieren una alimentación adecuada para que la insulina esté presente en concentraciones suficientes para permitir la acción de GH.

Pubertad

Área

Mamaria

(mm2)

Crecimiento Alométrico

0

100

200

300

400

500

10 20 30 40 50 60 100

A

Crecimiento Alométrico

PubertadDNA mg por

kg

B

Tasa de desarrollo mamario en la rata (A, en días de vida) y en la vaca (B, en meses de vida). En la fase alométrica, el tejido mamario crece más rápidamente que otros tejidos del cuerpo. En otras etapas, la glándula mamaria crece isométricamente (misma tasa de

crecimiento que otros tejidos corporales).

0

100

200

300

400

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

NUTRICIÓN

ADECUADA → ↑↑↑

EXCESIVA → ↑DEFISITARIA →

HORMONAS

PROGESTERONA

ESTRÓGENOS

SOMATOTROPINA

INSULINA

T3, T4

Celular

Morfológico

Hormonal

DIESTROMETAESTROESTROPROESTROTipo de Cambio

OVULACIÓN

FASE FOLICULAR FASE LÚTEA

E2

P4

E2

P4

DUCTO

ALVÉOLO

DUCTO

ALVÉOLO

DUCTO

ALVÉOLO

DUCTO

ALVÉOLO

DUCTO DUCTO DUCTO DUCTO

ALVÉOLO ALVÉOLOALVÉOLOALVÉOLO

Modificado de Fata et al., Biol Reprod 65: 680-688 (2001).

LactogénesisEs la síntesis de leche por la GMHormonas: Prolactina y Hormona del crecimiento (más importante en rumiantes)

Transición de epitelio proliferativo a epitelio productivo

Prolactina: activa factores de transcripción (Stat-5). Permite la diferenciación celular.

-25 -20 -15 -10 -5 -1 1 5Parto

Glucocorticoides [Cortisol]

Hormona del Crecimiento

PROLACTINA [PRL]

PROGESTERONA [P4]

ESTRADIOL [E2]

Cambios hormonales en plasma de vaca durante el período paripartal (DÍAS). Adaptado de Tucker, 1994.

Lactógeno Placentario [LP]

ESTIMULA LA MULTIPLICACIÓN DE DUCTOS Y DESARROLLO LOBULAR

APOYA A LOS ESTRÓGENOS EN EL CRECIMIENTO ALVEOLAR

INHIBE LA ACCIÓN DE LA PRL EN LA DIFERENCIACIÓN DE LAS

CÉLULAS EPITELIALES

INHIBE LA LACTOGÉNESIS

SUS RECEPTORES EXISTEN EN LAS CÉLULAS EPITELIALES Y DEL

ESTROMA DE LA GLÁNDULA MAMARIA DURANTE LA GESTACIÓN

SUS RECEPTORES NO ESTÁN PRESENTES EN LA GLÁNDULA MAMARIA

DURANTE LA LACTACIÓN

ESTIMULA EL CRECIMIENTO Y ACCIONES DEL ESTROMA MAMARIO

JUNTO CON LA P4 ESTIMULA EL DESARROLLO LÓBULO-ALVEOLAR

ESTÁ INVOLUCRADO EN LA LACTOGÉNESIS:

AUMENTA LA LIBERACIÓN DE PRL

AUMENTA EL NÚMERO DE RECEPTORES PARA PRL EN LAS

CÉLULAS MAMARIAS

EXISTEN RECEPTORES PARA E2 EN CÉLULAS MAMARIAS

DURANTE LA GESTACIÓN Y LACTACIÓN

E2 + P4

E2

-25 -20 -15 -10 -5 -1 1 5

P4Parto

Promueven:

• Crecimiento de

Alvéolos, Lobulillos

y Lóbulos

• A partir de Dúctos

y Botones

Terminales.

Lobulillo Alveolo

s

DuctoCisternaPezón

Lóbulo

Botón Terminal

GH

LP y GH/IGF-1

Junto con P4 y E2

Proliferación de las Células Mamarias del Parénquima y del Estroma

Lobulillo Alveolo

s

DuctoCisternaPezón

Lóbulo

Botón Terminal

Lactógeno PlacentarioActúa ≈ GH

( + )

( + )

( + ) ( + )

GH: INDUCE SÍNTESIS DE FACTORES DE CRECIMIENTO A NIVEL LOCAL [PRINCIPALMENTE IGF-1]

IGF-1: INDISPENSABLE PARA QUE P4 Y E2 EFECTÚEN SU ACCIÓN PROLIFERATIVA

IGF-1: PROLONGA EL INTERVALO DE ORIGEN CELULAR A APOPTOSIS EN ALVEOLITOS [INCREMENTA LA TASA PROLIFERACIÓN/APOPTOSIS] Y POR TANTO LA LONGEVIDAD CELULAR

IGF-1: AUMENTA LOS RECEPTORES DE GLUCOSA SGLUT1, GLUT1 Y GLUT3 EN GM

JUNTOS CAUSAN LA DIFERENCIACIÓN

DEL SISTEMA LÓBULO-ALVEOLAR

EL CORTISOL ACTÚA SOBRE EL

RER* Y EL APARATO DE GOLGI

LA PRL ACTÚA SOBRE EL REL*, EL AG*,

UNIONES ESTRECHAS, EN BRECHA Y

DESMOSOMAS (¿CADERINAS?),

ENTRE OTROS ORGANELOS Y

ESTRUCTURAS

Prolactina

Glucocorticoides

LecheLumen

CapilarAlveolito

Celula Mioepitelial

ALVÉOLO

Glándula Mamaria:

Parénquima

Estroma

• Lóbulo:

• Lobulillos

• Alvéolos

• Mioepiteliales

• Sistema de ductos

• Adipocitos• Conectivo• Vasos, etc

Diferenciación y Lactogénesis

Prolactina

Glucocorticoides

• Diferenciación

• Lactogénesis

XX

Calostro

Leche

IGs IGs

IGs IGs

Parto

Glucocorticoides

Hormona del Crecimiento

PROLACTINA

PROGESTERONA

ESTRADIOL

Cambios hormonales en plasma de vaca durante el período paripartal (DÍAS). Adaptado de Tucker, 1994.

-50

0

50LACTOGÉNESIS 2

LACTOGÉ-NESIS 1

GALACTOPOYESIS (PERSISTENCIA)

CURVA DE LACTACIÓN

Pico

80% de E ingerida

80% de glucosa

anabólico catabólico

8-20 semanas aumenta el consumo

Balance negativo

> Dif celPérdida celular

HormonasProlactina Estimula el metabolismo de las células epiteliales y

mantiene las [ ]de mRNA para la síntesis de proteínas de la leche y α-lactalbúmina, la síntesis de lactosa y aumenta la producción láctea

En rumiantes la GH reemplaza a la prolactina, a través del efecto de IFG-1.

GH y prolactina= GH aumenta la síntesis de grasa y la prolactina la síntesis de lactosa

+Cortisol tiene un efecto general sobre el metabolismo de la madre lactante y ayuda a mantener la actividad secretoria de las células epiteliales.

Evitan la apoptosis y activan al gen de la lactosa

SOMATOTROPINA U HORMONA DEL CRECIMIENTO (GH)

• LA GH SE ORIGINA EN LOS SOMATOTROPOS (40 A 50% DE LA ADENOHIPÓFISIS ADULTA)

• LA GH ES UNA SOLA CADENA POLIPEPTÍDICA (191 AMINOÁCIDOS) • ESTIMULA EL CRECIMIENTO SOMÁTICO POSNATAL• CONTRIBUYE EN LA MANUTENCIÓN DE LA MASA TISULAR MAGRA

(MÚSCULO Y HUESO) EN ADULTOS• EJERCE NUMEROSAS ACCIONES EN EL METABOLIMO DE PROTEINAS,

CARBOHIDRATOS Y GRASAS.

ESTRUCTURA DE LA GH

NH3

COOH

1

191

182

189165

53

Somatotropina: directa o indirectamente a partir de IGF-1 (somatomedina)

IGF-1 modula la supervivencia y la apoptosis de las células

Para esto hay otros factores:EGF, TGFβ, citocinasAumentan GASTO METABÓLICO (lipólisis)Aumentan requerimientos nutricionalesNutricionalmente es más eficiente (>

hormonas del TGI)

CONTROL DE LA SECRECIÓN DE GH e IGF-1

• GH ES SECRETADA EN PULSOS CAUSADOS POR LA

LIBERACIÓN PULSATIL DE LA GHRH

• GH ACTÚA EN HÍGADO Y ESTIMULA LA SÍNTESIS Y

LIBERACIÓN DE IGF-1

• VARÍA CON LA EDAD:

[GH e IGF-1]

• LAS HEMBRAS TIENEN MAYORES CONCENTRACIONES SÉRICAS QUE LOS MACHOS

• DURANTE EL SUEÑO, SE LIBERA EPISÓDICAMENTE

• EL INCREMENTO PERIPUBERAL CORRELACIONADO CON AUMENTO DE ESTATURA

• INDIVIDUOS ALTOS RESPONDEN MEJOR A LA GH QUE LOS DE ESTATURA REGULAR O BAJA

• EN HUMANOS Y ANIMALES, INYECCIONES DE GH ACELERAN EL CRECIMIENTO

•HEMBRAS ALTAMENTE LECHERAS (VACAS, OVEJAS, CERDAS) TIENEN MAYORES CONCENTRACIONES SANGUINEAS DE GH QUE LAS DE FUNCIÓN CÁRNICA

CONTROL DE LA SECRECIÓN DE GH:

• OTROS FACTORES:

GH

HEPÁTICO

SINTESIS DE RNA

SINTESIS PROTÉICA

GLUCONEOGÉNESIS

IGFBP y GHBP

IGFs

ADIPOSO

INGRESO GLUCOSA

LIPOLISIS

MÚSCULO

INGRESO GLUCOSA

INGRESO AMINO-ACIDOS

SÍNTESIS PROTEICA

IGFs

CONDROCITOS

INGRESO AMINO-ÁCIDOS

SÍNTESIS PROTEICA

SÍNTESIS DNA Y RNA

COLÁGENO

NÚMERO Y TAMAÑO CELULAR

HUESO, CORAZÓN, PULMÓN, RIÑÓN, PÁNCREAS, INTESTINO, PARATIROIDES, PIEL, CONECTIVO

SÍNTESIS PROTEICA

SÍNTESIS DNA Y RNA

NÚMERO Y TAMAÑO CELULAR

ADIPOSIDAD

MASA TEJIDO MAGRO

CRECIMIENTO LONGITUDINAL

FUNCIÓN Y TAMAÑO DE ÓRGANOS Y GLÁNDULAS

ACCIONES EN METABOLISMO:

• HORMONA PERMISIVA EN LA MOVILIZACIÓN DE NUTRIMENTOS ENERGÉTICOS

• EL INCREMENTO NOCTURNO DE CORTISOL APOYA INCREMENTOS EN: GLUCONEOGÉNESIS LIPOLISIS CETOGÉNESIS

MOVILIZACIÓN DE PROTEINAS DE

LOS MÚSCULOS CON REDUCCIÓN DE SU MASA POR: SÍNTESIS PROTEICA DEGRADACIÓN PROTEICA

• ESTIMULA LA CONVERSIÓN DE ALANINA A GLUCOSA

• POR PERÍODOS PROLONGADOS, LOS GLUCOCORTICOIDES SON DAÑINOS, YA QUE AGOTAN LAS PROTEÍNAS ALMACENADAS EN:

MÚSCULO HUESO TEJIDO CONECTIVO PIEL

• SI EL APORTE PROTEICO EN DIETA ES LIMITADO, NO RESUELVE EL PROBLEMA (SÍNTESIS DE MÚSCULO ES )

ACCIONES DEL CORTISOL EN EL METABOLISMO DE LOS LÍPIDOS

• LA PRESENCIA DEL CORTISOL ES NECESARIA PARA QUE LA ADRENALINA Y LA GH APLIQUEN SU ACCIÓN LIPOLÍTICA

• POR LO TANTO EL CORTISOL PERMITE LA LIBERACIÓN RÁPIDA DE ENERGÍA COMO:

• ÁCIDOS GRASOS LIBRES

• GLUCOSA PROVENIENTE DE GLUCONEOGÉNESIS Y GLUCOGENOLISIS

• INCREMENTA LA DIFERENCIACIÓN DE LOS PREADIPOCITOS A ADIPOCITOS

• ESTIMULA LA LIPOGÉNESIS AL INCREMENTAR DOS ENZIMAS:

• LIPOPROTEINA LIPASA

• GLUCOSA-G.FOSFATO DEHIDROGENASA

ACCIONES DEL CORTISOL EN MÚSCULO

• MANTIENE LA CONTRACTILIDAD Y DESEMPEÑO DE TRABAJO EN MÚSCULO ESTRIADO Y CARDÍACO

• ESTE EFECTO ES POR TRES VÍAS:

EN MÚSCULO ESTRIADO: AUMENTA LA SINTESIS DE LA ACETIL COLINA EN LA UNIÓN MIO-NEURAL

EN CORAZÓN AUMENTA LA Na-k-ATP ASA EN EL MIOCARDIO Y LOS RECEPTORES BETA-ADRENÉRGICOS

UN EXCESO DE CORTISOL, REDUCE LA SÍNTESIS DE PROTEINA, AUMENTA EL CATABOLISMO DEL MÚSCULO Y CON ELLO, REDUCE LA FUERZA Y MASA MUSCULAR

ESTRÉS, LACTACIÓN

CICLO SUEÑO-VIGILIA

CRH

ACTH

HIPÓFISIS

HIPOTÁLAMO

CORTEZA ADRENAL

CORTISOL

ADH (HVP)

ENDORFINASNE, Ach SEROTONINA

GABA

EstimulaInhibe

• EL CORTISOL TIENE UNA ACCIÓN DICOTÓMICA SOBRE EL APETITO:

UN INCREMENTO DE CORTA DURACIÓN INHIBE LA CRH, LA ACTH, E INDUCE LA SINTESIS DEL NEUROPÉPTIDO “Y” EN HIPOTÁLAMO. POR LO TANTO EL APETITO

DEBIDO A LO ANTERIOR, LA GANANCIA DE MASA ADIPOSA ES LIMITADA POR LA ACCIÓN DEL CORTISOL

ParathormonaIncrementa los niveles sanguíneos de Ca++ por

actuar 3 órganos: Hueso: Estimula a los osteoclastos Promueve la transferencia de Ca++ a través de la

membrana Libera el Ca++ y PO4 de la fosa lábil del hueso Intestino: Incrementa la absorción de Ca++, junto

con Calcitrol Aumenta el calcio plasmático>>>> GMRiñón: Estimula la reabsorción de Ca++ y evita la

reabsorción de PO4 en los TCD

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

-21 -14 -7 -5 P 5 7 14 21

PTH

[pg

/ ml]

Tiempo relativo al parto [días]

Adaptado de Shappell et al., 1986. J Nutrition 117:201-207

CONCENTRACIONES SANGUÍNEAS DE LA HORMONA PARATIROIDEA [PTH] DURANTE 21 DÍAS AL REDEDOR DEL PARTO

HÍGADO

GLUCOGENOLISIS

GLUCONEOGÉNESIS

SÍNTESIS DE IGF-1

GLICÓLISIS

LIPÓLISIS

LIBERACIÓN

DE AGNE

LIPOGÉNESIS

DEPÓSITO DE

GRASA PERI

VÍSCERAL

MÚSCULO ESQUELÉTICO

INGRESO DE AA

SÍNTESIS

PROTEÍCA

INGRESO DE AA

SÍNTESIS

PROTEÍCA

SANGRE

GLUCOSA

AA

Y

AGNE

CUERPOS CETÓNICOS

SANGRE

Reservas: lipólisis, utilización de ac. Grasos, los aminoácidos se redirigen al tejido mamario

Glucocorticoides, prolactina, estrógenos aumentan lipólisis

Progesterona baja y se activa la lactogénesis

Insulina baja (lipólisis)PTH: Aporta Ca++ para la leche

Nutrimentos

Componentes de la Leche:

Glucosa

Ácidos grasos

Minerales

Vitaminas

Aminoácidos

Péptidos

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

GHInsulinaIGF-1

[Hor

mon

as]

CONCENTRACIONES DE IGF-1 EN SUERO DE VACAS LECHERAS DURANTE LA LACTACIÓN

Mes de Lactación

HIGADO

HIGADO

ADENOHIPÓFISIS

GH

GH

PÁNCREASINSULINA

IGFIGFIGF

IGFIGFIGF

IGF

EXPERIMENTOS EN ROEDORES, CERDOS Y BORREGOS DIABÉTICOS [estreptozotocina mata las células beta pancreáticas]

Por Tanto

ANTE BAJAS CONCENTRACIONES PLASMÁTICAS DE INSULINA Y ELEVADOS NIVELES DE GH:

SE PRODUCEN POCAS CANTIDADES DE IGF-1 EN HÍGADO Y LOS NIVELES PLASMÁTICOS SON BAJOS

EN GLÁNDULA MAMARIA HAY RECEPTORES PARA GH Y SE PRODUCEN ELEVADAS CANTIDADES DE IGF-1

LAS CÉLULAS MAMARIAS PROLIFERAN MÁS RÁPIDO QUE OTROS TEJIDOS CORPORALES

CONSECUENCIAS

√ [+]X

• PARTE DE LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN LA LECHE SON

SINTETIZADOS POR LAS CÉLULAS EPITELIALES MAMARIAS:

• LACTOSA

• CASEINA Y LACTOALBÚMINAS

• ALGUNOS ÁCIDOS GRASOS

• OTRA PARTE DE LOS COMPONENTES SON TOMADOS LEC

(PROCEDENTE PARCIALMENTE DE LA SANGRE)

• ELEMENTOS SINTETIZADOS, PRECURSORES Y PREFORMADOS SON

SECRETADOS AL LUMEN ALVEOLAR PARA CONFORMAR LA LECHE

Activación del gen de la lactosa y ruta de la síntesis y secreción de la misma hacia el lumen

alveolar para constituirse como un componente de la leche.

MEMBRANA NUCLEAR PORO

RETÍCULO ENDOPLÁSMICO RUGOSO

RETÍCULO ENDOPLÁS-MICO LISO

PROTEÍNA

RIBOSOMA

EXTREMO CIS

VESÍCULA SECRETORA

EXTREMO TRANS

APARATO DE GOLGI

CISTERNAS

PROLACTINA CORTISOL(+)

P4 (-)

EXPRESIÓN DEL GEN DE LACTOSA

VESÍCULA TRANSPORTADORA

SÍNTESIS DE PROTEÍNAS

VESÍCULA DE GOLGI

LACTOSA, AGUA, PROTEÍNAS, SALES

Galactopoyesis

Es el mantenimiento de la glándula mamaria en estado de lactación

Es la persistencia de la lactación GH, prolactina e IGF-1Se aumenta aumentando el # de ordeñas

(aumenta el # de receptores a prolactina)

Actividad Celular y

Número de Células

Número de Células

• Mastitis (CCS→ ROS)

• Toxinas

• Estrés

• Ordeño Infrecuente o Incompleto

• ↓ Tasa Forrajes / Concentrados

• Flujo de Sangre

• Somatotropina Exógena

• Ordeño Frecuente

• Antioxidantes

• ↑ Tasa Forrajes / Concentrados

• del Fotoperíodo (Norte de Trópico de Capricornio y Sur de Trópico de Cancer)

Relación entre la producción láctea, cambios en la calidad y cantidad de células epiteliales mamarias y eventos que alteran el número de dichas células. PB, persistencia baja; PA,

persistencia alta (Modificado de Capuco et al., 2003).

Día de Lactación

↑ Persistencia↓ Persistencia

Oxitocina

IGF

Eliminaciión de FIL

Parto Lactación

Reemplazo celular constante

Involución

Proliferación

Periodo de seca

Paja ad libitum y silo (reducen estrés metabólico)

< Insulina y > Cortisol

305 días en AProd

• Autoregulación de la glándula mamaria

• Asociado a una glicoproteína (FIL) co-secretada en la leche y con efecto a nivel del alvéolo

• Reduce la síntesis de lactosa y proteínas de la leche

• Reduce receptores a prolactina y por lo tanto bloquea su acción anti-apoptótica

FIL( Feedback inhibitor of lactation )

Inhibición de la secreción de leche en cabras lactantes por inyección intramamaria de FIL

Producción diaria de leche de cabra tratada con 500 g de FIL en una glándula y el mismo volumen de vehiculo en la glándula contralateral

Día de tratamiento

Prod

ucci

ón d

e le

che

(kg/

día)

FIL Solución

Inyección de inhibidor

-2 0 2 4

1.0

1.4

1.6

1.2

Fuente: Wilde et al (1995)

Efecto dependiente de la concentración de FIL sobre la producción de leche en cabras lactantes

Cambio en la producción de glándulas individuales se comparó entre periodos de 3 días antes y después de la inyección intramamaria de 0-750 g de FIL.

El descenso en la producción está expresado en relación a la producción previa al tratamiento en esa glándula.

Fuente: Wilde et al (1995)

0.2+1.90.9+3.44.0+3.412.2+4.7

17.4

0100250500750

Producción de leche (% de inhibición)

Dosis de FIL (g)

Si se ordeña dos veces al día se reduce FIL

FIL glucoproteína que aumenta cuando hay estasis mamaria

a. Glándula Mamaria de Rumiante

b. Glándula Mamaria Humana

c. Alvéolo

d. Célula Secretora

Superficie Apical

Superficie BasalConducto TerminalLeche

FIL

FILUnión a de FIL al Receptor Putativo

ProteínaFIL Inhibe el Tráfico

de Proteínas a través del A. de Golgi

Membrana BasalPezón

Lactó foro

Cisterna Glandular

Cisterna del Pezón

Tejido Secretor

Acción del FILConducto

Conducto

Control Local de la Síntesis de Leche mediante la Glicoproteína FIL (Feedback Inhibitor of Lactation)

Adaptado de Knight et al., 1998. Reviews of Reproduction 3: 104–112

STBrAumenta la producción láctea del 6 al 30%

Aumenta la persistencia del tejido mamario

Efectos de la Somatotropina Bovina Recombinante (rbBST) y Natural (pBST) en Tratamientos Prolongados

15

20

25

30

35

40

45

50

0 5 10 15 20 25 30 35 40

TestigorBSTpBST

Semana de Lactación

Leche kg

Inicio BST

Bauman yCol., 1985. J Dairy Sci 68:1352-1362.

-5

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

-3 -1 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39

LACTOGÉNESIS 2

LACTOGÉ-NESIS 1

GALACTOPOYESIS (PERSISTENCIA)

LACTACIÓN

bSTTestigo

Consumo

Peso

BE

bST

10

15

20

25

30

35

40

0 5 10 15 20 30 40 45

Testigo Oxitocina

Producción Láctea (kg)

Lactación (Semanas)

Curva de lactancia en vacas lecheras tratadas o no con oxitocina [20 UI] antes de cada ordeño

Nostrand y Col. J Dairy Sci 1991. 74: 2118-2127.

* * * *

**

* P<0.05

Parto Lactación

Reemplazo celular constante

Involución

Proliferación

Periodo de seca

305 días en AProd

Involución (SECA)Regresión gradual de la glándula mamaria poslactación

ApoptosisHormonas: Prolactina , GH e IGF-1 bajan sus concentraciones

IGFBP-5 induce apoptosis

GLUTAMATO

NORADRENALINA

SEROTONINA

ACETILCOLINA

R--1

R-Nicotínico

OXITOCINA

GABANORADRENALINA

OPIOIDES

R-

R- ,

NEURO HIPÓFISIS

• AMAMANTAMIENTO

• ORDEÑO• MASAJE DE UBRE• OLOR, VOZ Y PRESENCIA DE CRÍA

• RUIDOS

• SONIDOS EXTRAÑOS• NUEVO AMBIENTE• GOLPES

• PERSONAS Y ANIMALES EXTRAÑOS

ESTÍMULO INHIBICIÓN

EXPULSIÓN DE LECHEIntegración del control central

Secreción de oxitocina

y

Expulsión de la leche

Ox

ADH

OXITOCINA

CEREBRO

Adenohipófisis

Glándula Mamaria

Médula Espinal

Nervios Sensitivos

1

2

3

4OXITOCINA

Mmmmmmmm

( + )

( + )

( + )

( + )

OXITOCINA EN PLAMA ppm

Minutos alrededor del Inicio del Ordeño (0).

ORDEÑO + ALIMENTOORDEÑO BECERRO

CEREBRO

NÚCLEO VAGAL

NERVIO VAGO

LIBERACIÓN DE HORMONAS

INTESTINALESMÉDULA ESPINAL

FIBRAS NERVIOSAS SENSITIVAS

UBRE

OXITOCINA

Gránulo de Grasa Célula Epitelial Secretora Célula Mioepitelial Comprimiendo Alveolo Comprimido

ACCIÓN DE LA OXITOCINA EN GLÁNDULA MAMARIA

A. CON ESTÍMULO

B. SIN ESTÍMULOFlujo de Leche (kg / min)

Oxitocina (pmol /l)

Minutos

EFECTO DE ESTIMULACIÓN MANUAL PRE-ORDEÑO EN LA LIBERACIÓN PROMEDIO DE OXITOCINA Y EL FLUJO DE LECHE DURANTE EL ORDEÑO A MAQUINA. Se inició el ordeño a tiempo cero; las flechas azules indican el momento en que se obtiene leche manualmente al final de la rutina de ordeño. Adaptado de Mayer et al.,1984. J Endocrinol 103:355.

Lo anterior indica que no hay retraso en cuanto al flujo de la leche proveniente de la cisterna glandular y la que proviene del área alveolar. La mejor pre-estimulación se logra con la mano aunque se puede aplicar con la máquina ordeñadora.

OXITOCINA

FLUJO DE

LECHE

Un grupo de vacas expuestas a una estimulación preordeña de RUTINA ESTANDAR (31+ 9 segundos) y un intervalo a la ordeña (1.22 + 0,25 minutos). Otro grupo de vacas fue sometido

a una RUTINA CORTA (17 + 5segundos) de estimulación y a un intervalo a inicio de ordeña más largo (3.06 + 1,56 minutos). Adaptado de Rasmussen, 1990. J Dairy Sci. 73:3472.

Lech

e C

orre

gida

a 4

% d

e gr

asa

(kg)

Días en Lactación

Rutina Estandar Rutina Corta

AUMENTA

LA

SÍNTESIS

DE

LECHE

ORDEÑA 3 X DÍA

REMOCIÓN DE INHIBICIÓN QUÍMICA (FIL)

ESTIMULACIÓN DE DIFERENCIACIÓN CELULAR EN GM (Enzimas)

ESTIMULACIÓN DE LA PROLIFERACIÓN CELULAR

En Horas

En Días

En Semanas o Meses

Efectos a corto, mediano y largo plazos de la ordeña de 3X al día contra la ordeña 2X al día. Adaptado de Hamann y Dodd, Machine

milking and lactation, Editorial Bramley et al, 1992).

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Frecuencia de Ordeño /

Variable de Respuesta

2 / Día 3 / Día 4 / Día

Producción Láctea (%)

100 114 126

Consumo de Materia Seca

(%)

100 103 104

EFECTO DE LA FRECUENCIA DE ORDEÑO AL DÍA SOBRE LA PRODUCCIÓN DE LECHE Y EL CONSUMO DE ALIMENTO EN

VACAS HOLSTEIN

Producción de Grasa (g / día)

D í aProducción diaria de grasa en leche de vacas ordeñadas con máquina ( ) o manualmente ( ). A y C = Ambos cuartos anteriores ordeñados a máquina; B = Un cuarto (azul) ordeñado a máquina y el otro a mano (rojo). En cada grupo hubieron 4 vacas. Adaptado de Svennersten et al, 1990. J Dairy Sci 73:971.

TAMBIÉN MEDIANTE EL ORDEÑO SE APRENDE FISIOLOGÍA . . .

T R A T A M I E N T O

1 8 14 17 20 21

P4 7. 5 CC

E2 15 CC E2 7. 5 CC FLUMETA-SONA 5 CCNADA

bST bST bST bST

+

INICIO DE ORDEÑA

SECADO + 45 DIAS

= Fort Dodge, 50 mg / ml= Fort Dodge, 50 mg / ml

ECP, Pharmacia-Upjohn ECP, Pharmacia-Upjohn 2 mg / ml 2 mg / ml

= Fort Dodge, Fluvet, 0.5 = Fort Dodge, Fluvet, 0.5 mg / mlmg / ml

= Somatotropina Bovina = Somatotropina Bovina Zinc, Lactotropina, 500mgZinc, Lactotropina, 500mg

Días 1 a 7

Días 8 a 14 Días 18 a 20

LACTACIÓN NATURAL INDUCIDA TOTAL1 135 31 1662 67 14 813 41 13 544 26 7 33

TOTAL 269 65 334

NÚMERO DE OBSERVACIONES

36.8a 30.3b

0

10

20

30

40

NATURAL INDUCIDA

TIPO DE LACTACIÓN

Kg / día

PRODUCCIÓN POR DÍA DE LA LACTACIÓN

a, b Medias Diferentes (P<.05)

82%

341a

298b

200

225

250

275

300

325

350

375

DURACIÓN DE LA LACTACIÓN (días)

TIPO DE LACTACIÓN

NATURAL INDUCIDA

a, b Medias Diferentes (P<.05)

87%

12,758a

9,236b

6,000

8,000

10,000

12,000

14,000

PRODUCCIÓN POR LACTANCIA (Kg)

NATURAL INDUCIDATIPO DE LACTACIÓN

SI BIEN LA LACTACIÓN INDUCIDA ES < QUE LA NATURAL :

SUPERA AL 20º LUGAR DE LA HOLSTEIN DE MÉXICO

SUPERA AL PROMEDIO DE LOS ESTABLOS LAGUNEROS

SUPERA, CON MUCHO AL PROMEDIO NACIONAL DE LOS ESTABLOS TECNIFICADOS

a, b Medias Diferentes (P<.05)

72%

TIPO DE LACTANCIA/

VARIABLENATURAL INDUCIDA

TASA DE GESTACION, % 81a 47.6b

DESEMPEÑO REPRODUCTIVO

a, b P < 0.01

Espinosa y Col, 2004

Jewel, 2002. 70%

Valdez, 2000. 72%

González de la Vara et al., 2007. 78%

Si quiere + información busque aquí:Pregunte al Dr. Alejandro Villa Godoy . Especialista en la materia.

www.fmvz.unam.mxDepartamento de Fisiología y Farmacología

Personal

GRACIAS

POR SU

ATENCIÓN ! !

BALANCE ENERGÉTICO NEGATIVO POSTPARTO

Dra. Sara del Carmen Caballero ChacónFMVZ-UNAM

peso vivo

Consumo MS

producción láctea

secaproducción de lecheparto

1 año

BEN

celo

BALANCE ENERGÉTICO NEGATIVO POSTPARTO

Se presenta cuando la vaca utiliza más energía corporal de la que consume

Empieza una semana antes de la lactación con la reducción del consumo de materia seca y continúa hasta pos 4-6 semanas.

Es notorio dependiendo de la condición corporal.

-25 -20 -15 -10 -5 -1 1 5Parto

Glucocorticoides

Hormona del Crecimiento

PROLACTINA

PROGESTERONA

ESTRADIOL

Cambios hormonales en plasma de vaca durante el período paripartal (DÍAS). Adaptado de Tucker, 1994.

1

2

3

4

5

EL BEN ES MÁS NOTORIO EN VACAS CON CONDICIÓN CORPORALBAJA

CONDICIÓN CORPORAL IDEAL = 3-3.5

Bienestar de la vaca: Calificación de la condición corporalpor Staff de DeLaval.

http://www.progressivedairy.com/el/features/2008/0408/048_delaval_esp.html

Día Preparto

Cons

umo

de M

ater

ia S

eca

(% d

el P

eso

Vivo

)

Consumo de alimento en vacas Jersey y Holstein (línea inferior) antes del parto:

La capacidad de consumo es menor en las vacas Holstein y

El descenso de la ingestión de MS es más acentuado en las vacas HOLSTEIN, en comparación de las JERSEY

Tomado de French, 2002.

JERSEY

HOLSTEIN

15

20

25

30

35

40

45

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41

Semana Posparto

Kg

de L

eche

15

25

35

Mca

l

LECHE CONSUMO ENERGIA

CONSUMO Y REQUERIMIENTOS DE ENERGÍA

PARA LA LACTANCIA EN VACAS LECHERAS

Bauman y Currie, J Dairy Sci 63:1514, 1980.

-12

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41

Mca

l / d

ía

Adaptado de Bauman y Currie, J Dairy Sci 63:1514, 1980 y de Villa-Godoy et al., J Dairy Sci 1988.

BALANCE ENERGÉTICO EN VACAS LECHERAS

SEMANAS DE LACTANCIA

Causas de la reducción de materia seca:

•El feto ocupa gran espacio en cavidad.

•Lactancia hace más eficiente el uso de reservas en la primera fase de la lactación

•Lipolisis por aumento inicial de AGNE baja el consumo voluntario

•Leptina????

AJUSTES HOMEORRÉTICOS PARA SOSTENER LA LACTACIÓN EN VACAS ALTAS PRODUCTORAS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44

Semana de Lactación

ng/m

l

0

20

40

60

80

100

120

140

160

un

idad

es/m

l

GH Cortisol Insulina

Adrenalina

IGF

ST

INSULINA

CORTISOL

[Adaptado de Tucker, 1994]

Periodo de lactaciónBaja el consumo MS pre y postparto

Aumenta la producción de

leche

BEN: Déficit de energíaPérdida de peso (lactación temprana)Movilización temprana de reservas (grasa 60% y proteínas) Alteraciones metabólicas y hormonales

proteínas

Baja la fertilidad

Retraso en la actividad ováricaPeriodos anovulatorios

Cond. Corp. < 3

+ =

EFFECTS OF NEGATIVE ENERGY BALANCE ON REPRODUCTION IN DAIRY COWSRENATE KNOP, H. CERNESCUFaculty of Veterinary Medicine Timisoara, Calea Aradului No. 119, 300645,Timisoara, RomaniaE-mail: renate.knop@uex-usambt.org

Relación entre el consumo de energía y la producción láctea como principales determinantes del balance energético en vacas lecheras de alta producción (adaptado de Bauman and Currie, 1980 y de Villa-Godoy et al., 1989).

-12-10

-8-6-4-202468

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40

Mca

l / d

íaBALANCE ENERGÉTICO

PRODUCCIÓN LÁCTEA

CONSUMO DE ENERGÍA15

20

25

30

35

40

45

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41

Semana Posparto

Kg

de L

eche

15

25

35

Mca

l

Tomado de Butler, 2000. Anim Reproduction Sci 60-61:449-457; con permiso de J Dairy Sci, 1998, 81:2533-2539

Relación entre la producción de leche y la tasa de concepción en vacas lecheras a través del tiempo (1951-1996). Datos del DHI, NY, EUA.

Leche (kg/año); Tasa de Concepción (%/año)

% / año Kg / año

66%

42%

Shortened Dry Periods: Research and Recommendationsby Robin R. Rastani, Rick D. Wattersand Ric R. Grummer. Genex Cooperative, Inc.

CambiosPrepartoPeriodo de secadoUltimo tercio de la

gestación (gran cantidad de requerimientos nut)

Síntesis de calostro y leche: >>glucosa, >>aa, >>> ácidos grasos

Requiere: 20Litros de leche/1.4 g al día de glucosa

PospartoBaja consumo voluntarioLimitación en el aporte calórico en

dietaDesbalances hormonalesDeficiencia de glucosa =

gluconeogénesis hepática : propionato (30-50%) y lactato (10%) y glicerol

Hipoinsulinemia, HG, Lac.pla., PRL= Movilización de grasas,<<<IGF I

AdrenalinaLipolisis, ac. grasos y cpos.

cetónicosInfiltración grasa

0

10

20

30

40

50

60

70

Tiempo con relación al parto (meses)

Uni

dade

s arb

itrar

ias

GHINSNORA

PERFILES DE SOMATOTROPINA (GH), INSULINA (INS) Y NORADRENALINA (NORA) ANTES Y

DURANTE LA LACTACIÓN EN VACAS HOLSTEIN

Adaptado de Bauman y Currie, J Dairy Sci 63:1514, 1980.

>>> AGNE:EnergíaCetonas (BHB)Acetato

Cetosis subclínica50% al 1er mes

aa

IGF-1 ,IGF-2

GH

>>>>Glucosa

GHR

Síntesis de leche

Lac temp: BNE - = <<<GHR, <<<IGF >>>GH <<<Insu

lina

Lipólisis y gluconeogénesis

>>urea

(-)

Falla

Cortisol

EFFECTS OF NEGATIVE ENERGY BALANCE ON REPRODUCTION IN DAIRY COWSRENATE KNOP, H. CERNESCU. LUCRĂRI STIINłIFICE MEDICINĂ VETERINARĂ VOL. XLII (2), 2009, TIMISOARA

Almacén de energía<<Glucosa

Función del hígado modulada

<<GHR1A<<IGF-1<<IGFBPs 3-6<<<ALS>>IGFBP-2

<<<de IGF-1circulante

Retardo de la reparación uterinaInflamación prolongadaInhibición de desarrollo embrionario

Alteración del ambiente folicularReducción de la calidad y potencial de desarrollo del ovocitoDesarrollo

folicular lentoReducción de la síntesis de estradiolRetardo de la ovulación

AJUSTES HOMEORRÉTICOS PARA SOSTENER LA LACTACIÓN EN VACAS ALTAS PRODUCTORAS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44

Semana de Lactación

ng/m

l

0

20

40

60

80

100

120

140

160

un

idad

es/m

l

GH Cortisol Insulina

Adrenalina

IGF

ST

INSULINA

CORTISOL

[Adaptado de Tucker, 1994]

Vaquillas es balance energético negativo (BEN) o

Positivo (BEP)

• Efectos en Ácidos Grasos No Esterificados (AGNE)

• Insulina (INS)

• IGF-1

En suero

Vandehaar et al., 1995 J Dairy Sci 78:832-841.

BEN

BEN

BEN

BEP

BEP

BEP

AG

NE

μEq/

LIN

S ng

/mL

IGF-

1 ng

/mL

¿Como Resolverlo?

PARTO

PERÍODO DE TRANSICIÓN [semanas]

1 2 3-1-2-3

Días relativos al parto

AG

NE

en p

lasm

a (µ

mol

/L)

Butler et al., JDS, 89:2938, 2006.

LAS VACAS TIENEN ELEVADOS NIVELES

DE AGNE EN SANGRE

AGNE

CAMBIOS HORMONALES

Posparto= <<< Leptina >>> antes de la siguiente ovulación. Si tarda leptina retarda la ovulación

Relación. Leptina-ovulación. 12% de pérdida de peso corporal actividad ovárica cesa. http://es.paperblog.com/primero-fisiologia-luego-protocolos-228435

AJUSTES HOMEORRÉTICOS PARA SOSTENER LA LACTACIÓN EN VACAS ALTAS PRODUCTORAS

0

1

2

3

4

5

6

7

8

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40 44

Semana de Lactación

ng/m

l

0

20

40

60

80

100

120

140

160

un

idad

es/m

l

GH Cortisol Insulina

Adrenalina

IGF

ST

INSULINA

CORTISOL

[Adaptado de Tucker, 1994]

Daley et al. 1999. J Reprod Fert 117:11-16.

Cortisol (80μg/kg/hr) en Celo, E2 y LH en Ovejas

Tiempo Despues de Remoción de P4 Tiempo Despues de Remoción de P4

Testigo Celo 8/8

/ Cortisol Celo 6/13

Testigo Celo 8/8

Cortisol Celo 6/13

/

46% en

Celo

Estr

adio

l (pg

/ml)

• Espacios adecuados (áreas de comedero, bebedero, sombra)

• Grupos de animales, lo más homogéneos posible

• Sala de ordeña [Instalaciones, manejo, rutina, etc.]

• Manejo del calor exesivo

• Etc.

PARTO

PERÍODO DE TRANSICIÓN [semanas]

1 2 3-1-2-3

Días relativos al parto

Insu

lina

plas

mát

ica

(ng/

mL)

Butler et al., JDS, 89:2938, 2006.

INSULINA

HIGADO

HIGADO

ADENOHIPÓFISIS

GH

GH

PÁNCREASINSULINA

IGFIGFIGF

IGFIGFIGF

IGF

EXPERIMENTOS EN ANIMALES DIABÉTICOS [estreptozotocina mata las células beta pancreáticas]

Por Tanto

ANIMAL DIABÉTICO

Boni-Schnetzler et al., 1989. FEB 251:253-256.

• Liberación de GnRH

• Acción de GnRH

• Liberación de LH y FSH

• Proliferación de C. Granulosa

• Diferenciación de C. Granulosa

• Sensibilidad a FSH y LH• Esteroidogénesis

• Receptores para LH

• Síntesis de Inhibina

• Formación y Función del CL

IGF-1

IGF-1

IGF-1

GH

HIPOTÁLAMO

ADENO HIPÓFISIS

OVARIO

HÍGADO

INSULINA

PÁNCREAS Adaptado de Zulu et al. 2002. J Vet Med Sci 64:657-665.

0

10

20

30

40

50

60

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

GHInsulinaIGF-1

[Hor

mon

as]

CONCENTRACIONES DE IGF-1 EN SUERO DE VACAS LECHERAS DURANTE LA LACTACIÓN

Mes de Lactación

¿Cuáles????

Vaquillas es balance energético negativo (BEN) o Positivo (BEP)

• Abundancia de mRNA (unidades densiométricas arbitrarias) de IGF-1 y GH

• Proteina de Unión (BP) para IGF-1 en suero o

Variable BEP BEN EE P<

Hígado:IGF-1GH

790150

620129

5110

0.040.07

CL:IGF-1GH

550155

613143

469

0.400.30

IGF-1BPBP-2BP-3

2845

5050

58

0.010.70

Peso del CL al día 12 del Ciclo

• BEP = 4.8 g

• BEN = 3.7 g

• P<0.06

Vandehaar et al., 1995 J Dairy Sci 78:832-841.

http://www.ugrj.org.mx/index.php?option=com_content&task=view&id=285&Itemid=138

Pérdidas en GCC   Indice de concepción 

Menos de 1 unidad  50% De 1 a 2 unidades  34% Mas de 2 unidades  21%  

RELACIÓN INVERSA ENTRE PRODUCCIÓN vs REPRODUCCIÓN

Balance Energético, media en los primeros 20 días en leche (Mcal/día).

Día

s a

Prim

era

Ovu

laci

ón

Butler et al., 1981. J Anim Sci 53:742-748.

Efecto del Balance Energético en el Tiempo a la Primera Ovulación Posparto

Swuan (1983) opina que:“no hay evidencia que apoye el punto de vista de que la vaca de alta producción sea menos fértil que la de producción media”. “si el hato es bien manejado, la actividad cíclica se observará aproximadamente en el día 20 posparto y se mantendrá en más del 90% de las vacas hasta la primera inseminación, en el día 65 posparto”.

Consecuencias de BEN con mala alimentación

ENFERMEDADES METABÓLICAS

CetonemiaParesia posparto(<<VitD)Tetania

hipomagnesémicaOtros: Problemas

ováricos

Baja consumo voluntarioLimitación en el aporte calórico en dietaTranstornos digestivosEstrésDesbalances hormonalesDef de glucosa>>>gluconeogénesis hepáticapropionato (30-50%) lactato (10%) y glicerol.Hipoinsulinemia (afecta reproducción)Movilización de grasasLipólisis, ac grasos y cpos cetónicosInfiltración grasaSomnolencia, anorexia, pocas heces

Problema

Al inicio de la lactancia consumen 10% menos de materia seca.

Corrección

Dar dieta muy digestible, con alta energía y rica en proteína de sobrepaso.

Dar fibra forrajera de alta calidad (rumen y síntesis de grasa)

Hans Andersen, 2008. Cap. 3.2La lactancia e inducción de la lactancia.

HomeorresisSecreción hormonal (somatotropina, cortisol e

insulina, entre otras)

Procesos de lipólisis, proteolisis, glucólisis y gluconeogénesis >>> para proporcionar a la glándula mamaria de elementos metabólicos que apoyen su función.

Pérdida de tejido adiposo, óseo y muscular en apoyo de la producción láctea.

Balance energético y de nitrógeno negativos Riesgo otras funciones, tales como la

reproducción y los mecanismos de inmunidad.

Glucosa para la síntesis de los diferentes componentes de la leche

>>>>lipolisis+

hipoglucemia + <<< insulina e IGF – I= Baja actividad de los ovarios.

Mejoramiento genético productivo + ajuste el suministro de nutrimentos

Sistemas para establecer rango de sementales con base en:

BC de las hijas +

Tasa de preñez de las hijas +

Longevidad de las hijas +

Trastornos de salud de las hijas:

Mastitis, laminitis, cetosis,

Desplazamiento de abomaso,

Metritis/retención placentaria

EN PRINCIPALES PAISES LECHEROS

Weigel, 2006. Anim Reprod Sci 96:323-330

FIN

GRACIAS!!!!