L'epigenetica agisce sulle vacche del futuro

Lavorare sull'epigenetica perchè le bovine di domani siano più fertili e produttive

Gestione mandria

L'epigenetica agisce sulle vacche del futuro

Un’alimentazione ad hoc della madre durante la gravidanza, rende il vitello più sano e più forte nei primi mesi di vita

Una delle più importanti branche della biologia molecolare è l’epigenetica, che studia le mutazioni genetiche e la trasmissione di caratteri ereditari non attribuibili direttamente alla sequenza del DNA, ma modificabili nella loro architettura in maniera reversibile e variabile dall’ambiente. Nei ruminanti, ad esempio, alcuni studi hanno dimostrato che l’esposizione allo stress da caldo in tarda gravidanza condiziona lo stato immunitario e metabolico della prole (Osorio et al., 2013; Yates et al., 2018). Inoltre, Monteiro et al. nel 2016 hanno confermato che gli effetti negativi sulle prestazioni produttive e riproduttive dello stress da caldo in utero, si estendono almeno fino alla prima lattazione nelle figlie. In questo articolo, però, vogliamo approfondire le ripercussioni sul vitello legate alla nutrizione della vacca in fase di gestazione. Poiché il 75% circa della crescita fetale si verifica durante gli ultimi 2 mesi di gestazione, si tende a pensare che la nutrizione della vacca nei primi 2 trimestri di gravidanza non sia fondamentale per la crescita del vitello… ma non è esattamente così.
 

Inizio gravidanza

La massima crescita, vascolarizzazione e differenziazione della placenta (che è il principale regolatore della crescita fetale) hanno luogo durante la fase precoce dello sviluppo fetale. Inoltre anche gli organi si formano in gran parte a inizio gravidanza. Ecco perché una seria restrizione nutrizionale esercitata sulla madre può avere dei riflessi importanti e variabili sulle future performance del vitello a seconda della fase di gestazione in cui si verifica. Ad esempio una carenza alimentare rispetto ai fabbisogni nutrizionali nei primi 80 giorni dal concepimento si è dimostrata, in bovini da carne, avere un effetto rilevante di riduzione del peso degli organi dell’apparato respiratorio, polmoni e trachea (Long et al., 2010), con il rischio quindi che questi animali abbiano poi delle performance più scarse rispetto ad animali nati invece da bovine adeguatamente alimentate, nel caso subiscano delle patologie respiratorie. Dall’altro lato la formazione del tessuto muscolare segue due ondate di sviluppo, una prima a metà gestazione e una seconda nel terzo trimestre di gravidanza. Infatti un’inadeguata alimentazione in bovine da carne al pascolo in fase intermedia di gravidanza, dai 120 ai 210 giorni, produce dei vitelli più leggeri alla nascita, allo svezzamento e al momento della macellazione e una carne meno tenera (Underwood et al., 2010). Anche lo sviluppo fetale ovarico può essere alterato in questa fase intermedia, dai 45 ai 185 giorni di gravidanza, se le bovine sono alimentate al 70% del loro fabbisogno, come visto da Long et al. (2012) su manze di razze da carne che hanno riportato ovaie più piccole e un minore tessuto luteinico dopo la nascita.

asciutta, bovine
L’alimentazione e l’ambiente dell’asciutta sono decisive per la salute e la produttività delle generazioni future
 

Fine gravidanza

Ma generalmente è la fase finale di gestazione il periodo più importante in termini di potenziale impatto sui tessuti orientati alla produzione, come quello muscolare e adiposo. Ad esempio il numero di fibre muscolari presente nel vitello è determinato alla nascita, il che significa che dopo il parto non è più possibile un ulteriore aumento del numero di fibre già esistenti. Anche l’integrazione proteica in tarda gravidanza determina dei pesi allo svezzamento più elevati e dei tassi di gravidanza migliori in manze da carne (Martin et al., 2007) e il raggiungimento della pubertà in età più precoce (Funston et al., 2010). Non esistono studi specifici di questo tipo sulla vacca da latte, ma è evidente che una condizione intrauterina sub-ottimale durante i periodi critici di sviluppo del feto induce dei cambiamenti nella struttura e funzionalità dei tessuti che possono avere delle conseguenze a lungo termine sulla fisiologia e sulla suscettibilità alle patologie delle generazioni future, come dimostrato sinora anche in modelli umani e murini (Fowden et al., 2006; Merlot et al., 2008).
 

Integrazione con Metionina

Inoltre, sono molto interessanti alcuni studi legati all’aumento della disponibilità di metionina rumino-protetta in tarda gravidanza e alla sua ripercussione sui parametri di sviluppo fetale (Alharthi et al., 2018) e sulla funzione del sistema immunitario dei vitelli (Jacometo et al., 2018). I vitelli nati da vacche integrate con Metionina (Met) hanno riportato pesi alla nascita nettamente superiori (+2 kg vs vitelli nati da vacche controllo non integrate) e questa differenza si spiega in parte con la maggior ingestione di S.S. preparto negli animali Met, in parte con l’induzione della sintesi dei trasportatori dei nutrienti (specie amminoacidi e glucosio) nel tessuto placentare, e in parte con una maggiore efficienza di utilizzo dei nutrienti da parte del feto.
In vitelli Met sono state misurate concentrazioni più alte di NEFA (acidi grassi non esterificati) e colesterolo alla nascita, a suggerire una massa di depositi adiposi più consistente in questi animali come garanzia di disponibilità di acidi grassi quali fonte energetica primaria. Dal momento che non è stato riscontrato un effetto biologico statisticamente significativo della fonte e della qualità del colostro sui risultati ottenuti, si ritiene che la migliore performance di crescita evidente nei vitelli Met fino alla nona settimana di età potrebbe essere indotta da una combinazione di effetti placentari (trasporto ed efficienza di utilizzo dei nutrienti, come detto sopra) ed effetti fetali diretti (es. metilazioni del DNA) programmati in utero anziché dopo la nascita. La Metionina è inoltre un amminoacido limitante per il vitello, e costituisce un elemento importante nella regolazione della sua risposta immunitaria neonatale, con effetti sulla capacità di migrazione delle cellule della linea bianca polimorfonucleate nei siti infiammatori e sulla loro trascrizione proteica. 
 

Limousine, bovini da carne
Nel bovino da carne si è visto che è la fase finale della gestazione della madre il periodo più importante in termini di impatto sulla crescita della prole



Altre integrazioni in asciutta

Anche gli stress metabolici e ossidativi nella madre durante l’ultimo mese di gravidanza hanno delle ripercussioni negative sul feto: vitelli che nascono da vacche con maggiori concentrazioni sieriche di NEFA (acidi grassi non esterificati) e ROS (specie reattive dell’ossigeno), hanno a loro volta dei livelli ematici più alti dei bioindicatori di infiammazione basale (aptoglobina, TNFα, ROS) e una minore risposta immunitaria agli stimoli antigenici (Ling et al., 2018).
L’integrazione con antiossidanti, microelementi e amminoacidi limitanti durante l’asciutta, a livelli leggermente al di sopra dei fabbisogni individuati dal National Research Council (NRC), ha mostrato dei positivi effetti sulla salute e sulla produttività delle bovine. Inoltre, visti gli effetti derivati dalla condizione materna sull’attività metabolica e immunitaria neonatale, questa pratica avrà degli effetti benefici anche sullo stato ossidativo del vitello.


di Sara Riuzzi e Matteo TommasinTecnozoo srl di Piombino Dese (Pd)