Revizuieste articolul

Predicția și diagnosticarea ficatului gras la vacile de lapte

Danijela Kirovski 1 * și Zeljko Sladojevic 2
  • 1 Departamentul de Fiziologie și Biochimie, Facultatea de Medicină Veterinară Universitatea din Belgrad, Serbia
  • 2 Institutul public veterinar al Republicii Srpska „Vaso Butozan”, Banja Luka, Republica Srpska, Bosnia și Herțegovina
  • * Autorul corespunzator: Danijela Kirovski, Departamentul de Fiziologie și Biochimie, Facultatea de Medicină Veterinară Universitatea din Belgrad, Bulevar oslobodjenja 18, 11 000 Belgrad, Serbia, Tel & Fax: +381 11 2685 936; E-mail: [email protected]
  • Primit: 20 martie 2017 Admis: 17 aprilie 2017 Publicat: 26 aprilie 2017
  • Cuvinte cheie: Vaci de lapte; Ficatul gras, Indicatori metabolici

Abstract

Sfat de bază

Ficatul gras este definit ca o acumulare de grăsime, în principal triacilglicerol (TAG) în ficat. Biopsia hepatică este singura metodă fiabilă pentru detectarea ficatului gras, prin estimarea lipidelor totale și a TAG. Ecografia este o metodă neinvazivă, la fermă, pentru diagnosticarea ficatului gras. Deoarece unii parametri metabolici și endocrini sunt corelați semnificativ cu gradul ficatului gras, aceștia pot fi utilizați ca indicatori de diagnostic ai ficatului gras. Metode noi, cum ar fi profilarea genomică și proteomică a fluidelor biologice ale vacilor bolnave, oferă instrumente fiabile pentru diagnosticarea și prognosticul acestei boli metabolice.

lapte

Introducere

Sindromul de ficat gras este una dintre cele mai importante boli metabolice la vacile de lapte cu randament ridicat în perioada de lactație timpurie. Ficatul gras se dezvoltă de obicei după fătare cu incidență maximă la aproximativ 10 zile în lapte [1]. Este definit ca o acumulare de grăsime, în principal triacilglicerol (TAG) în ficat. TAG se formează atunci când acizii grași cu lanț lung ficatul vacilor, acidul gras trebuie să provină în principal din cei mobilizați din țesutul adipos și preluat ulterior de ficat.

Dacă nu este vindecat, ficatul gras duce la alte boli metabolice, boli infecțioase și tulburări de reproducere. Bolile metabolice care pot apărea din ficatul gras sunt cetoza, deplasarea abomazală, pareza puerperală și altele. Există dovezi din ce în ce mai mari că mecanismele de apărare a ugerului împotriva mastitei sunt afectate în perioadele de echilibru energetic negativ și hipercetonemie, care sunt de obicei asociate cu ficatul gras. Vaca cu sindrom de ficat gras nu poate susține sarcina din cauza sistemului perturbat de semnalizare internă care reduce fertilitatea. Deși, este frecvent ca vacile cu ficat gras să nu prezinte semne clinice, starea este de obicei asociată cu probleme de sănătate și producție [2] și, în consecință, cu pierderi economice uriașe la fermele de lapte. În ciuda importanței economice a acestei boli, este adesea identificată greșit sau trecută cu vederea din cauza dificultăților de diagnostic [3].

Etiopatogenia

Bobe și colab. [15] au indicat faptul că factorii de stres din mediul animalului, cum ar fi stresul de căldură, supraaglomerarea, mișcările prea dese, tarabele slab proiectate sau întreținute, lipsa apei sau zonele de hrănire suboptime, contribuie la dezvoltarea ficatului gras. Și anume, acești factori de stres scad aportul de substanță uscată și semnalează descompunerea grăsimii corporale în jurul fătării.

Trebuie subliniat faptul că ficatul gras este asociat și cu sensibilitatea hormonală modificată a țesutului adipos și a pancreasului. Lipogeneza este mai puțin promovată de insulină. În plus, ratele de limpezire a insulinei în hepatocite și absorbția glucozei de către țesuturile periferice sunt reduse [19].

Factorii genetici pot crește probabilitatea ficatului gras datorită mutațiilor care afectează metabolismul lipidic în țesutul adipos sau metabolismul și secreția lipidelor în ficat. În cele din urmă, ficatul gras se poate dezvolta secundar altor boli și tulburări, ceea ce înseamnă că factorii declanșați de traume sau boli pot contribui la dezvoltarea ficatului gras. Acești compuși (citokine-în principal cachectină și interleukină-1) sunt eliberați din celulele albe din sânge ca răspuns la leziuni și infecții și pot crește conversia hepatică a acizilor grași în TAG [20].

Categorii de ficat gras

Ficatul gras poate fi evaluat prin analize chimice sau histologice ale probelor de ficat pentru TAG hepatic sau lipidă totală [21]. Ficatul gras la vacile de lapte este clasificat în ușor (ficat TAG 1-5% greutate umedă; lipide totale 5-20% din volum), moderat (ficat TAG 5-10% greutate umed; lipide totale 20-40% din volum) și ficat gras sever (ficat TAG> 10% greutate umedă; lipide totale> 40% din volum) [22].

Patologia histologică a ficatului gras

Constatările histologice la vacile cu ficat gras includ (a) chisturile grase din parenchimul hepatic; (b) volum crescut de hepatocite individuale; (c) leziuni mitocondriale; (d) compresie și scăderea volumului de nuclee, reticul endoplasmatic aspru, sinusoide și alte organite; și (e) scăderea numărului de organite [23]. Acumularea TAG în ficat cu ficat gras este limitată la secțiunea centrilobulară a ficatului în apropierea venei hepatice, dar acumularea se extinde la secțiunea midzonală și se extinde la secțiunile periportale la vacile cu ficat gras moderat și sever. Creșterea concentrațiilor de TAG hepatică este însoțită de concentrații scăzute de lipide structurale (colesterol liber, ester colesteril și fosfolipide), precursori de energie (citrat) și molecule de stocare a energiei (glicogen).

Acumularea TAG hepatică în ficat se inversează lent și probabil are doar o asociere negativă minoră pe termen lung cu ficatul în sine, deoarece celulele hepatice se pot regenera în câteva zile. Totuși, asocierile dăunătoare ale ficatului gras cu alte boli sunt probabil mai lungi și mai puțin reversibile.

Indicatori diagnostici ai ficatului gras

Ecografia poate fi considerată o metodă neinvazivă, la fermă, pentru diagnosticarea ficatului gras la vacile de lapte. Deoarece există corelații între TAG hepatică și imagini cu ultrasunete, analiza digitală a ultrasonogramelor în modul B are potențialul de a clasifica gradul de infiltrare hepatică de grăsime și de a estima conținutul TAG hepatic [25]. Datorită echipamentului care nu poate fi realizat pe scară largă, ecografia nu este o metodă frecvent utilizată pentru diagnosticarea ficatului gras la vacile de lapte. Limita ultrasonografiei este, de asemenea, legată de interpretarea subiectivă a imaginilor. Cu toate acestea, studii recente bazate pe analiza texturii imaginilor cu ultrasunete arată că măsurarea lungimii de undă și a distanței pixelilor în tonuri de gri poate oferi o sensibilitate și specificitate ridicate ale testului obținut pentru măsurarea cantității de TAG în ficat [26 - 28].

Deoarece unii parametri metabolici și endocrini sunt corelați semnificativ cu gradul ficatului gras, aceștia pot fi utilizați ca indicatori diagnostici ai ficatului gras [29,30]. Conform rezultatelor noastre, concentrațiile de NEFA puerperală, BHBA și bilirubină totală sunt extrem de corelate pozitiv cu gradul ficatului gras, în timp ce concentrațiile de glucoză, insulină, IGF-I și hormoni tiroidieni sunt corelate negativ cu gradul ficatului gras [31]. În studiul nostru, am examinat acei parametri care sunt adecvați pentru testarea rapidă la fermă. Sângele din acest tip de testare trebuie efectuat din vena jugulară [32]. Trebuie știut că paleta unui posibil indicator este mult mai largă, dar provocarea constă în alegerea unui număr rezonabil de parametri care vor fi fiabili pentru diagnostic, dar scăzuți pentru fermieri. Parametrii cei mai utilizați pentru diagnostic sunt prezentați în secțiunea următoare, cu o scurtă explicație a fiabilității sale pentru diagnosticarea ficatului gras la vacile de lapte. Trebuie subliniat faptul că fiecare indicator, dacă este analizat individual, are o anumită deficiență. Prin urmare, o analiză generală și combinată a tuturor parametrilor disponibili poate duce la un diagnostic mai precis al ficatului gras la vacile de lapte.

Glucoză: Rumegătoarele absorb puțină glucoză din tractul intestinal, dar absorb cantități considerabile de VFA, în principal acetat, propionat și butirat, care se formează în pădure prin degradarea glucozei [33]. Astfel, glucoza circulantă la rumegătoare este derivată din gluconeogeneză, în principal în ficat [34], care depinde de disponibilitatea precursorilor glucogeni. Vacile care suferă de ficat gras au o capacitate gluconeogenă hepatică scăzută și, în consecință, o concentrație mai mică de glucoză în sânge [35]. Nivelul seric al glucozei este un bun indicator al funcționalității hepatice și scăderea concentrației sale poate reflecta infiltrarea grăsimilor la animalele cu lipomobilizare ridicată. Concentrația de glucoză mai mică de 2,2 mmol/L indică la impararea ficatului la vacile de lapte postpartum [36].

NEFA și BHBA: Concentrația NEFA este strâns legată de lipoliza țesutului adipos, care crește ca răspuns la NEB. Concentrațiile NEFA> 0,7 mM după prima săptămână postpartum indică probleme cu echilibrul energetic [37]. Cantități crescute de NEFA îndepărtate de ficat împreună cu activitatea carnitinei palmitoyltransferase-1 reglează ketogeneza și, astfel, producția de BHBA [38]. Prin urmare, concentrația de BHBA în sângele postpartum este un indicator eficient al NEB și al tulburărilor metabolice, cu concentrații> 1,2 - 1,4 mm indicând prezența cetozei subclinice care este de obicei asociată cu afecțiuni hepatice grase. [39] Utilizarea BHBA este un indicator mai bun al dezechilibrului energetic postpartum decât NEFA.

Trigliceride: Trigliceridele nu sunt un indicator adecvat al lipolizei la vacile de lapte. Cu toate acestea, majoritatea vacilor cu lipomobilizare ridicată au avut valori ale trigliceridelor mai mici de 0,1 mmol/L datorită acumulării de grăsime în ficat [40].

Bilirubina totală: Concentrația totală de bilirubină poate fi utilizată ca indicator al bolii hepatice grase. Este semnificativ crescută la vacile cu grupe hepatice grase moderate și severe și poate fi utilizată pentru a distinge vacile cu ficat gras ușor și moderat/sever [45]. Cu toate acestea, hiperbilirubinemia nu este neapărat indicativă a disfuncției hepatice, iar nivelurile totale de bilirubină trebuie interpretate întotdeauna în asociere cu alte teste pentru afectarea ficatului.

Proteine ​​totale, albumina, uree: Nivelurile serice ale proteinelor totale, albuminei și ureei sunt indicatori ai funcționalității hepatice și scăderea concentrației acestora poate reflecta infiltrarea grăsimilor la animale cu lipomobilizare ridicată [46].

Hormoni: Modificările concentrațiilor de hormoni implicați în metabolismul lipidelor pot fi utilizate ca indicatori de diagnostic ai ficatului gras. Scăderea pronunțată a concentrațiilor de insulină, IGF-I și hormoni tiroidieni postpartum indică o boală a ficatului gras [47].

Proteine ​​în fază acută: Un număr de proteine ​​de fază acută induse (sau suprimate) în timpul afecțiunilor inflamatorii pot avea merit ca diagnostic al tulburărilor metabolice. Potrivit unui studiu realizat de Imhansly și colab. [48], există o reducere a conținutului seric de fibrinogen la vacile periparturiente care suferă de ficat gras. Deoarece acest precursor de fibrină este produs în ficat, nivelul său inferior poate reprezenta o consecință directă a disfuncției hepatocitelor datorată depunerii excesive de lipide, dar poate rezulta și din coagulopatia legată de boala hepatică [49]. De fapt, se știe că hiperfibrinoliza care duce la hipofibrinogenemie apare dintr-o clearance hepatică slabă a activatorului plasminogenului tisular sau din producția hepatică redusă de inhibitori ai fibrinolizei.

Indicatorii pentru prezicerea ficatului gras

Ficatul gras poate fi, de asemenea, prezis prin identificarea acelor factori biochimici care inițiază modificări ale metabolismului care duc la ficatul gras. Anume, etiologia majorității tulburărilor de sănătate peripartale, inclusiv a ficatului gras, este provocată indirect sau direct de NEB [53]. Un studiu de cercetare de la Universitatea de Stat din Michigan a constatat că vacile care au dezvoltat ficat gras sever după fătare au avut de fapt o acumulare semnificativă de grăsime în ficat în ultimele 3 săptămâni înainte de fătare, indicând faptul că lipomobilizarea a fost declanșată în acea perioadă. Conform rezultatelor noastre și a datelor din literatură, creșterea NEFA simultan cu scăderea concentrațiilor de glucoză în sânge cu 5 până la 7 zile înainte de fătare poate fi un indicator al dezvoltării ficatului gras postpartum. Cei mai utilizați parametri pentru predicția ficatului gras sunt prezentați în secțiunea următoare cu o scurtă explicație a fiabilității acestuia.

Glucoză: Deoarece răspunsurile la NEB sunt în mare parte legate de cererea și oferta de glucoză, concentrația de glucoză din sânge poate fi un indicator sensibil al gradului de NEB. Și anume, o lipsă de glucoză sau precursori gluconeogeni poate, printre alți factori, să provoace ficat gras [54]. Rezultatele noastre au arătat că concentrația de glucoză sub 2,6 mmol/L cu 5 până la 7 zile înainte de fătare duce la ficat gras. Trebuie avut în vedere faptul că concentrația de glucoză din sânge este reglementată strict de vacă și, prin urmare, nu răspunde imediat la NEB.

NEFA și BHBA: Potrivit multor autori, lipoliza care duce la creșterea concentrației de NEFA ar putea fi declanșată cu câteva săptămâni înainte de fătare din cauza nutriției dezechilibrate [55,56]. Deoarece NEFA prepartum ridicat este asociat cu un risc mai mare de ficat gras postpartum, concentrația crescută de NEFA poate fi utilizată ca un bun indicator pentru predicția ficatului gras. Concentrațiile NEFA> 0,4 ​​mM prepartum indică probleme cu echilibrul energetic [57]. Măsurarea BHBA înainte de fătare este de puțin folos, deoarece concentrațiile rareori încep să crească apreciabil până la fătare. Prin urmare, utilizarea NEFA este un indicator mai bun al prepartumului de dezechilibru energetic decât BHBA [58].

Hormoni: Conform rezultatelor noastre, starea hipotiroidiană în perioada uscată la vacile de lapte le poate predispune la ficat gras și, prin urmare, poate fi utilizată ca indicator pentru predicția ficatului gras.

Valorile de referință pentru parametrii biochimici principali ai sângelui la vacile Holstein care alăptează sunt prezentate în Tabelul 1 [59-62].