Caldo, un ciclone per le difese immunitarie

 

L’efficienza del sistema immunitario è una vittima silenziosa dello stress da caldo nella bovina, in tutte le sue fasi di sviluppo e produzione. Nell’ultimo periodo di gravidanza la bovina può presentare disturbi importanti a medio-lungo termine, come evidenziato anche da un recente studio condotto da ricercatori dell’Università della Florida (Molinari e coll., 2023).Quando l’indice THI supera il valore di 68, la bovina inizia a sperimentare disagio e tra i segnali più comuni vi sono l’aumento della frequenza respiratoria, l’incremento della temperatura rettale e il calo della produzione lattea. Tra le conseguenze di tale fattore di stress da caldo vi sono anche problemi riproduttivi, come un aumento del numero di inseminazioni per gravidanza e dei giorni vuoti e un incremento del rischio di ritenzione placentare e di metrite.

Le temperature elevate innescano una risposta di stress caratterizzata dall’attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene e conseguente secrezione di cortisolo. Nelle bovine l’incremento di cortisolo - soprattutto a medio/lungo termine - interferisce con il sistema immunitario, compromettendo l’efficienza di linfociti e neutrofili. L’incidenza delle patologie uterine risulta più elevata nei mesi caldi, sebbene gli studi effettuati non abbiano rilevato un contemporaneo incremento di batteri patogeni a livello uterino e vaginale.

 

Un danno persistente

Nello studio dei ricercatori della Florida è stata evidenziata una correlazione tra lo stress da caldo (nelle primipare ad esso esposte durante i 60 giorni prima del parto) e un calo delle difese immunitarie innate. Il gruppo trattato disponeva solo di un’area ombreggiata per difendersi dal caldo, mentre il gruppo di controllo poteva accedere anche a fonti di raffrescamento (doccette con ventilatori). Dopo il parto, invece, tutte le bovine erano adeguatamente protette dallo stress caldo.

Le bovine non raffrescate a fine gravidanza hanno presentato un calo di produzione lattea (media di 31,9 kg contro 35,8 kg del gruppo di controllo) e nei campioni di sangue è stato rilevato un incremento di citochine pro-infiammatorie (figura 1).

 

Figura 1
A sinistra: media delle colonie batteriche di E. coli presenti nel muco vaginale di bovine dopo il parto. A destra: produzione media di Interleuchina IL-1α (mediatore di infiammazione) nel siero prelevato dopo il parto, messo a contatto con un medium neutro oppure con un medium contenente lipopolisaccaridi (LPS) per simulare l’esposizione ad infezioni da patogeni (da Molinari e coll., 2023, modificato)

I ricercatori affermano che l’esposizione allo stress da caldo nell’ultima fase di gravidanza innesca un persistente peggioramento della funzionalità immunitaria, anche dopo aver provveduto a mitigare opportunamente lo stress una volta iniziata la lattazione.

 

Sofferenti prima di nascere

In realtà lo stress da caldo interferisce con la buona funzionalità del sistema immunitario in tutte le fasi della vita della bovina. In una recente review pubblicata da un team di ricercatori indiani e australiani sono riportate le più recenti acquisizioni sui danni arrecati alla fisiologia e sulle strategie di lotta al caldo (Gupta e coll., 2022). Il feto rischia danni a breve termine quando la madre è esposta allo stress da caldo: nell’ultima settimana di gestazione i rischi sono legati all’incremento di patologie nel vitello (polmoniti, diarree, onfaliti) a partire dalla nascita fino allo svezzamento (tabella 1).

 

 

Il caldo in asciutta influisce negativamente sulla qualità del colostro materno, poiché in alcuni studi è stata rilevata una bassa percentuale di immunoglobuline G, responsabili di fornire al neonato una prima forma di immunità. I vitelli neonati partoriti da bovine stressate presentano alterazioni del profilo ematico, con livelli elevati di piastrine, emoglobina, basofili e proteine di fase acuta e bassi livelli di linfociti. Inoltre essi possono avere un minor peso vivo alla nascita e alterazioni morfo-funzionali del fegato. Il feto può presentare problemi di sviluppo se il flusso di sangue materno non è sufficiente per quantità e per qualità, con riduzione dell’ossigenazione e dei nutrienti.
A causa di questi fattori il vitello affronta la crescita in modo poco efficiente e con una elevata predisposizione alle malattie.

 

Danni alle manze

Cosa accade se è il vitello a subire lo stress da caldo? Si tratta di situazioni comuni, poiché il raffrescamento dei vitelli è considerato “poco economico”. La zona di termoneutralità dei vitelli non svezzati è compresa tra i 10° e i 26°C. Temperature superiori comportano una diminuzione delle IgG1 e il metabolismo viene impegnato a dissipare calore, invece che nell’accrescimento.
Le manze mostrano una diminuzione nella capacità di tollerare e dissipare il calore con l’avanzare dell’età e in base al corredo genetico. Lo stress da caldo altera il bilancio ossidativo delle cellule del sistema immunitario, che riflette la loro capacità di combattere le infezioni e può compromettere la salute delle manze, soprattutto se allevate in condizioni di management che non ottimizzano l’alimentazione e le condizioni di stabulazione, tuttavia esistono pochi studi specifici sull’argomento.

 

Meno forti in lattazione

Nella review dei ricercatori indiani e australiani si elencano gli studi dell’effetto dello stress da caldo sull’immunità delle bovine in lattazione. Le proteine totali nel latte diminuiscono sulla base dello stress da caldo e dello stadio di lattazione. La conta di cellule somatiche nel latte e le infezioni mammarie da patogeni sono comuni nelle bovine stressate per il caldo ed è stato rilevato anche un calo nella concentrazione plasmatica di citochine e immunoglobuline, specialmente nei soggetti che non ricevono un adeguato raffrescamento. È stata anche rilevata una correlazione tra mastiti e patologie uterine (ritenzione placentare, problemi puerperali) e lo stress da caldo, entro i primi 10 giorni dopo il parto (figura 2).

In uno studio l’incidenza di metrite post-parto e ritenzione placentare è risultata più elevata nei mesi estivi (24,05% contro il 12,24% del resto dell’anno). Studi in vitro su cellule mononucleate del sangue periferico hanno mostrato una minor efficienza, quando venivano esposte a temperature superiori ai 39°C. Nella bovina una temperatura corporea di 39°C è considerata normale, mentre temperature fino a 43°C indicano ipertermia grave.

 

Figura 2
Incidenza di patologie insorte da 0 a 10 giorni post-parto in bovine esposte a stress da caldo nei primi 5 giorni dopo il parto e incidenza di patologie podali (flemmone e dermatite digitale) in bovine esposte a stress da caldo nella settimana precedente alla manifestazione della patologia (da Gernand e coll., 2019, modificato)

 

Occhio all’asciutta

Diversi studi sullo stress da caldo in asciutta hanno mostrato gli effetti deleteri sul sistema immunitario della bovina e sulla successiva lattazione. Nelle mammelle delle bovine stressate durante la gravidanza sono state individuate numerosi tipi di proteine marker di stress ossidativo, rimodellamento della ghiandola mammaria e alterazione dell’immunità locale.
Le bovine stressate dal caldo producono più prolattina: ciò determina alterazioni della proliferazione e della funzionalità dei linfociti. Sono stati osservati una riduzione nell’espressione dell’mRNA che codifica i recettori per la prolattina, un aumento dell’espressione dell’mRNA che codifica i soppressori dei segnali per le citochine nei linfociti e una diminuzione della produzione dei fattori di necrosi tumorale TNF-α (figura 3). Lo stress in asciutta compromette anche le capacità ossidative dei neutrofili e la fagocitosi e fa diminuire la risposta immunitaria umorale (calo della secrezione di IgG).

 

Figura 3
Differenze nella secrezione di prolattina e nel tasso di proliferazione di linfociti in bovine esposte a stress da caldo o adeguatamente raffrescate durante l’ultimo periodo di gravidanza e poi protette dal caldo dopo il parto (da Do Amaral e coll., 2010, modificato)

 

Integriamo le difese

Quali strategie si possono attuare per proteggere l’efficienza del sistema immunitario nelle bovine sottoposte a stress da caldo? La cura nella stabulazione, con sistemi di raffrescamento adeguati, va affiancata a interventi sulla formulazione della dieta. Altri accorgimenti elencati nella review riguardano l’integrazione della razione con micronutrienti. Ad esempio, è dimostrato che l’impiego di vitamina C ed elettroliti potenzia l’immunità cellulo-mediata di bufali adulti (maschi e femmine). La somministrazione di vitamina A aumenta le citochine pro-infiammatorie e la quantità di IgM, IgA e IgG circolanti. Vitamina E e Selenio hanno un’azione positiva sulla chemiotassi, sulle proprietà ossidative e sulle capacità di fagocitosi dei neutrofili. La metionina rumino-protetta potenzia la funzionalità delle cellule polimorfonucleate, soprattutto nelle bovine esposte a stress da caldo, e svolge azione antiossidante.

Gli autori della review concludono che l’effetto negativo diretto dello stress da caldo sulla funzionalità del sistema immunitario della bovina va combattuto tutelando innanzitutto il benessere della bovina in tutte le sue fasi produttive e riproduttive.

 

di Caterina Giannavia