DAIRY ZOOMChimica, biochimica e fisiologia della produzione del latte

di ALESSANDRO FANTINI

Una conoscenza approfondita degliormoni coinvolti nell’attività ripro-duttiva della vacca da latte con-

sente da un lato di avere la chiave di let-tura dei molti problemi riproduttivi cheaffliggono questi animali e dall’altro lapossibilità di mettere in atto tutte quel-le misure veterinarie e nutrizionali neces-sarie. Il progesterone (P4) è un ormonesteroideo, ossia di natura lipidica, a 21atomi di carbonio che viene sintetizzatodal corpo luteo a partire dal colesterolo.È bene precisare che tutto il colesterolopresente nella vacca da latte deriva da unasintesi epatica dello stesso, essendo talemolecola non presente nel mondo vege-tale e pertanto non assumibile con larazione alimentare. Il progesterone eser-cita due ruoli fondamentali. Essendosecreto dal corpo luteo, struttura ovari-ca derivante dal follicolo dopo l’ovulazione,ha l’importante funzione di creare le con-dizioni adatte alla fecondazione dell’o-vocellula, della sua nutrizione e succes-sivamente dell’attecchimento sull’endo-metrio. Il progesterone interferisce nega-tivamente sull’attività del sistema immu-nitario bloccando la risposta immunita-ria materna che porterebbe alla fagoci-tosi di un embrione riconosciuto comeantigene. Questo effetto “immunosoppressore”viene esercitato attraverso l’inibizione dinumerose molecole come la prostaglan-dina F, le interleuchine e, più in genera-le, le citochine e attraverso una inibizio-ne della proliferazione e attivazione dimolte cellule immunitarie. Questa azio-ne del progesterone è esercitata preva-lentemente, se non esclusivamente, a livel-lo uterino. Questo importante meccani-smo d’aiuto alla sopravvivenza embrionalepuò però creare, se la ripresa ovarica dopoil parto coincide con una eccessiva con-taminazione batterica dell’utero, unaumento d’incidenza delle patologie ute-rine. Tale grave effetto collaterale deve far

riflettere sull’eventuale adozione di pro-gesterone sintetico in questa delicata faseuterina.

Progesterone e probabilità di soprav-vivenza dell’embrione

La concentrazione di progesterone suc-cessiva all’ovulazione è in grado quindi dicondizionare la probabilità di sopravvi-venza dell’embrione. La concentrazione diprogesterone raggiunge il picco tra il 10°-17° giorno dopo l’ovulazione, per poi dimi-nuire drasticamente al 18°-19° giorno delciclo estrale successivo se la gravidanzas’interrompe. Esiste una significativa differenza tra laconcentrazione di progesterone ematiconelle bovine gravide rispetto a quelle nongravide o, meglio, tra quelle che hanno piùprobabilità di portare avanti la gravidan-za rispetto alle altre. In molti lavori spe-rimentali è stato osservato che le bovine

che porteranno avanti una gestazionehanno un livello di progesterone signifi-cativamente più alto rispetto alle altre, giànei primi giorni del ciclo estrale succes-sivo a quello dove è avvenuta ovulazio-ne e fecondazione. Se il livello basale diprogesterone, il giorno dell’ovulazione, èinferiore a 1 ng/ml, già al giorno 5° unabovina che ha più probabilità di portarea buon fine la gestazione ha una con-centrazione ematica di progesteronesuperiore anche a 2 ng/ml. Nel giorno 15°, dove solitamente si assi-ste al picco del progesterone, la differenzadella concentrazione di progesteronepuò essere rispettivamente di 5 ng/ml edi 8 ng/ml per vacche che saranno vuoterispetto a quelle che saranno gravide. Ilgiorno 5° del ciclo estrale la probabilitàdi sopravvivenza dell’embrione passa dal50% se il progesterone è di 6 ng/ml a oltrel’80% se il progesterone è maggiore di 12ng/dl. Questa grande differenza nella

Il progesterone nella vacca da latte

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▼ Se le bovine vengono inseminate alla minima concentrazione ematica di progesterone, aumenta laprobabilità di concepimento.

sopravvivenza embrionale può essereimputabile alla maggiore taglia degliembrioni riscontrabile con alti livelli diprogesterone relazionabile anche conuna maggiore produzione d’interferon-tau.È anche importante tenere presente chetra il 2° e 10° giorno dopo la fecondazione,l’82 - 85% degli embrioni è generalmen-te vivo.

Corpo luteo e secrezione di progesterone

Molti possono essere i fattori che condi-zionano la capacità di secrezione di pro-gesterone del corpo luteo. Tali fattorivanno dalla disponibilità di colesterolonecessario per la sintesi degli ormoni ste-roidei, alla presenza di prostaglandine cir-colanti e, soprattutto (ma ciò vale essen-zialmente per i follicoli dominanti che sisviluppano vicino al nadir del bilancioenergetico negativo), per la scarsa capa-cità del corpo luteo di produrre proge-sterone. I follicoli possono essere di cat-tiva qualità, anche se raggiungono l’ovu-lazione, a causa dell’alta concentrazionedi GH e di NEFA e la concomitante bassaconcentrazione d’IGF-1, insulina e glu-cosio, condizione tipica delle bovine di altopotenziale genetico (HMG) al picco pro-

duttivo. La componente genetica dellebovine può avere quindi il suo peso.Secondo Wilthank (2006 ) le bovine HMGavendo una più elevata capacità d’inge-stione, hanno più elevato flusso ematicoal digerente con un conseguente maggiorafflusso di sangue al fegato. Questo aspetto, se pur positivo, per la pro-duttività di questi soggetti, comporta unamaggiore clearance degli ormoni sessua-li come gli estrogeni ed il progesterone coni risvolti negativi che ciò può avere sullafertilità. Se la gravidanza s’interrompemolto precocemente o se il concepimen-to non è avvenuto, la concentrazione diprogesterone decresce bruscamente dal15°-17° giorno del ciclo estrale consen-tendo a una delle ondate follicolari la sele-zione, l’emergenza e la crescita del folli-colo dominante, ossia di quel follicolo chepotenzialmente può arrivare all’ovulazio-ne. La lisi del corpo luteo, con la conseguenterimozione del feedback negativo eserci-tato dal progesterone sulla secrezione del-l’ormone LH e la conseguente sempre piùelevata secrezione di estrogeno follicola-re, porta la bovina verso la maturazionefinale del follicolo, al comportamentoestrale e successivamente all’ovulazione.La fase del ciclo, estro, dove massima è

la secrezione di LH e di estrogeni e mini-ma di progesterone, coincide con il com-portamento estrale di “ferma alla monta”e quindi con la piena fecondabilità dellavacca da latte. La concentrazione di progesterone all’e-stro è un fattore fortemente condizionanteil successo fecondativo dell’oocita. Il tassodi concepimento può variare dal 18% sela concentrazione di progesterone allafecondazione è maggiore di 10 ng/ml, al60% se tale valore è inferiore a 1 ng/ml.

Ripresa dell’attività ovarica dopo il parto

Un altro aspetto della fertilità che vedeprotagonista il progesterone è la ripresadell’attività ovarica dopo il parto (CLA). Ènoto e abbondantemente documentato daButtler nel 2000 che esiste una correla-zione positiva tra l’inizio dei cicli ovula-tori dopo il parto e l’incremento del tassodi concepimento nell’estro successivo allafine del periodo volontario d’attesa. Tale paradigma deriva da una osservazionedi Villa-Godoy del 1988 che la concen-trazione di progesterone del corpo luteoaumenta progressivamente nei cicli estra-li precedenti la fine del periodo volonta-rio d’attesa. In pratica più cicli estrali si verificheran-no prima del ciclo estrale che si è decisodi fecondare, maggiore sarà la concen-trazione di progesterone e quindi maggioresarà il tasso di concepimento. SecondoDarwash, se il CLA avverrà entro il 12°-24° giorno dopo il parto ci si potrà atten-dere un periodo parto- concepimentosuperiore all’80%. Di converso se il CLAsi presenterà tra il 37°-48° l’intervalloparto concepimento può slittare oltre i 90giorni. Una situazione di bilancio ener-getico negativo molto intenso nei primi9 giorni dopo il parto può condizionarela concentrazione di progesterone neiprimi 3 cicli estrali. In assenza di anomalie nella sequenza disecrezioni ormonali e, soprattutto, delle loroconcentrazioni, i cicli estrali dopo il partosi susseguiranno regolarmente fino all’in-staurarsi di una nuova gravidanza. In pre-senza di numerose anomalie, spesso a sfon-do plurifattoriale, si possono osservare qua-dri di anestro, ossia di mancata presenza

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▼ La conoscenza del ruolo e della dinamica di secrezione del progesterone può essere di grande aiuto nellagestione della fertilità della vacca da latte.

di follicoli dominanti, e quindi nessuna ovu-lazione e successive mancanze di corpi lutei,oppure sviluppi di follicoli dominanti chenon evolvono fino all’ovulazione, ma versouna degenerazione cistica. Delle cisti fol-licolari possiamo sostanzialmente distin-guerne due tipi, differenziate soprattuttodalla quantità di progesterone che sono ingrado di produrre. Le cisti follicolari propriamente dette, cau-sate da una grave insufficiente attivitàpulsatile dell’LH, sono caratterizzate dauna bassissima produzione di progeste-rone mentre le cisti follicoliniche lutei-nizzate sono caratterizzate da una mino-re attività pulsatile dell’LH, e da una debo-le produzione di progesterone.

Conclusioni

La conoscenza del ruolo e della dinami-ca di secrezione del progesterone puòessere di grande aiuto nella gestione dellafertilità della vacca da latte. Da come sievidenzia da questa breve review si evi-denzia come la possibilità di determina-zione del progesterone ematico o del latte

possa aiutare ad evidenziare molte dellepatologie che possono causare la sindro-me della sub-fertilità della vacca da latte. La prima standardizzazione dell’analisi delprogesterone nel latte fu presentata nel1973 ed era una tecnica RIA. Già neglianni 80 s’iniziò la commercializzazione diun kit enzimatico utilizzabile su vastascala. Ad agevolare l’economicità di tale deter-minazione è l’equilibrio esistente tra la con-centrazione di progesterone nel sangue equello del latte. Il dosaggio sistematico diprogesterone nel latte, dosabile o in labo-ratorio o con kit d’allevamento o con siste-mi automatici in linea, può fornire ai vete-rinari e agli allevatori un supporto allagestione della fertilità d’allevamento moltoimportante. Il dosaggio sistematico del pro-gesterone delle bovine non ancora dia-gnosticate gravide può aiutare a datare conprecisione la ripresa dell’attività ovaricadopo il parto. Parametro riproduttivo for-temente correlato con l’intervallo parto-concepimento e quindi l’interparto, il CLAessendo inoltre il parametro riproduttivo apiù alta ereditabilità (h2 = 0.16-0.23 ),

potrebbe essere messo in selezione, ricor-dando che il CLA è discretamente correla-to (0.36) con l’interparto della vacca da latte.La misurazione del CLA inoltre consente unavalutazione indiretta, ma estremamenteprecisa, dell’entità e quindi della gravità deldeficit energetico e proteico del post-par-tum. Altro campo d’applicazione di forte inte-resse è relativo al giusto momento in cuipraticare la fecondazione artificiale.Abbiamo visto come, se le bovine ven-gono inseminate alla minima concen-trazione ematica di progesterone,aumenti la probabilità di concepimen-to. Può essere importante per evitare difecondare vacche in calore, ma già gra-vide, fare una diagnosi certa e precocerispetto ad altre tecniche disponibili dellebovine non gravide, poter differenziarele cisti follicolari propriamente dette daquelle parzialmente luteinizzate e segui-re la concentrazione di progesteronedopo la fecondazione, per quantificareil rischio di morte embrionale precocee prendere i giusti provvedimenti nutri-zionali e farmacologici. ■

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