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Stress: come sconfiggere questo nemico invisibile.

SE I NOSTRI ANIMALI SOFFRONO DI STRESS: LE CONSEGUENZE POSSONO ESSERE GRAVI.

La conoscenza e il controllo dello stress sono importanti non solo negli uomini, ma anche negli animali. In particolare, situazioni stressanti possono minare non solo la salute degli animali da reddito, ma anche il loro livello produttivo, con ripercussioni negative sui sistemi zootecnici e sull’economia dei generi alimentari.

I meccanismi alla base dello stress.

La risposta abituale dell’organismo a stimoli come cambiamenti di temperatura, somministrazione di farmaci, lavoro muscolare etc. alla quale l’organismo stesso può abituarsi o assuefarsi” (Selye, 1936).

Una definizione molto esplicativa di stress, non trovi?

La risposta allo stress è uno dei più antichi e più importanti meccanismi di sopravvivenza di un organismo a fronte delle minacce esistenti in un dato ambiente, come la presenza di un predatore. Uno dei due meccanismi di risposta allo stress è detto risposta acuta allo stress e viene presieduto dalla componente autonoma (o vegetativa) del sistema nervoso, cioè quella che agisce sugli organi senza il “consenso del cervello.

Il sistema nervoso autonomo è a sua volta composto da una componente ortosimpatica, che prepara l’animale ad affrontare situazioni che richiedono un certo sforzo fisico, e da una parasimpatica, attiva principalmente in fase di riposo. La risposta acuta allo stress è controllata dal sistema ortosimpatico, le cui funzioni consentono anche la stimolazione delle ghiandole surrenali che rilasciano adrenalina e noradrenalina nel circolo sanguigno. Questi ormoni agiscono sull’organismo in modo da potenziare l’attività dei sistemi muscolare, nervoso e cardiocircolatorio, che risultano cruciali nella cosiddetta reazione fight-or-flight (combatti o scappa) alla base dello stress acuto.

Quando il sistema si attiva uno degli effetti principali è l’aumento della glicemia tramite la demolizione delle riserve di carboidrati (glicogeno) nel fegato, in modo da aumentare la quota di glucosio disponibile che verrà utilizzato come combustibile per la produzione di energia nei diversi organi. Perseguendo lo stesso obiettivo, questi ormoni favoriscono anche la liberazione di acidi grassi dal tessuto adiposo, che fungono anch’essi da substrato energetico per le cellule.

Il sistema ortosimpatico, inoltre, agisce aumentando la frequenza e la forza delle contrazioni del cuore per pompare più sangue nell’unità di tempo, migliorando la perfusione sanguigna dei muscoli scheletrici e del sistema nervoso. Dilata le pupille (midriasi), per consentire una visione più nitida e rapida, inibisce la salivazione (non è certo il momento di fermarsi a fare uno spuntino, se non vuoi essere tu la portata principale), inibisce la peristalsi intestinale e la contrazione della vescica. Tutto ciò, per assicurare una risposta rapida a fronte dell’agente stressante.

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Asse ipotalamo-ipofisi-surrene.

Assieme al meccanismo mediato dal sistema nervoso autonomo, l’animale fronteggia un evento stressante anche attivando l’ipotalamo: un settore del sistema nervoso centrale. L’attivazione ipotalamica (dovuta allo stress) è alla base della risposta cronica allo stress, cioè quella più prolungata nel tempo, ed è il secondo meccanismo con cui è possibile reagisce ad una minaccia. L’ipotalamo viene stimolato alla produzione dell’ormone rilasciante la corticotropina, detto anche CRH (Corticotropin Releasing Hormone). Questa molecola raggiunge l’ipofisi, un piccolo organo collegato all’ipotalamo dotato di funzione endocrina. 

Il CRH stimola l’ipofisi a secernere l’ormone adrenocorticotropo, noto anche come ACTH (AdrenoCorticoTropic Hormone), che a sua volta entrando nella circolazione sanguigna stimola le ghiandole surrenali alla produzione di cortisolo: un ormone che presiede i meccanismi di conservazione della risposta dell’animale alla situazione stressante.

I tre organi precedentemente menzionati: ipotalamo, ipofisi e ghiandole surrenali, sono intimamente connessi da determinati meccanismi ormonali. Questa interazione prende il nome di asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA).

Effetti del cortisolo.

Il cortisolo, in condizioni normali, viene secreto in modo circadiano, cioè nell’arco della giornata la sua liberazione segue un ritmo costante e che si ripete con il susseguirsi dei giorni. Normalmente, si ha un picco di produzione di cortisolo nelle ore mattutine, poi la secrezione rimane minima ma più o meno costante per il resto della giornata. L’esposizione prolungata ad un fenomeno stressante altera la ritmicità della produzione di cortisolo, per cui, il suo livello può rimanere elevato anche per tempi molto lunghi. Se la situazione non si risolve, la continua stimolazione dei surreni può sfociare in un’ipertrofia di queste ghiandole: in pratica, si assiste ad un aumento della loro dimensione. L’organismo richiede un maggior numero di cellule in grado di secernere cortisolo per mantenere una concentrazione sanguigna elevata della molecola.

Il cortisolo ha numerose funzioni che aiutano l’organismo animale a fronteggiare una condizione stressante. Innanzi tutto, favorisce l’azione dell’adrenalina e della noradrenalina, potenziandone alcuni effetti, nella fase acuta di risposta allo stress. Il cortisolo ha, inoltre, un effetto diretto sulla glicemia in quanto stimola la sintesi di nuovo glucosio nei vari distretti dell’organismo, ad eccezione del cervello.

Se il livello di cortisolo, nel sangue, rimane elevato per un lungo periodo di tempo, verrà stimolata la degradazione di grassi e proteine, in modo da fornire acidi grassi liberi e amminoacidi che potranno essere utilizzati come substrato energetico in caso di abbassamento eccessivo della glicemia. Inoltre, il cortisolo bloccherà la sintesi di nuovo DNA da parte delle cellule di molti tessuti. Questo fenomeno, unito alla degradazione delle proteine, ha come conseguenza l’arresto della crescita dell’animale.

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In situazioni di stress intenso l’organismo punta prima di tutto a garantire le proprie funzioni basali, ossia quelle strettamente necessarie a mantenersi in vita. Ecco perché si predilige la mera sopravvivenza alla crescita.

Un’altra importante conseguenza di una prolungata persistenza di livelli elevati di cortisolo nel sangue è l’immunosoppressione, cioè l’inibizione della risposta immunitaria dell’organismo.

Diventa quindi evidente come un’esposizione eccessivamente lunga a fenomeni ed eventi di stress sia deleteria per l’organismo.

Lo stress negli animali da reddito: il caso della bovina da latte.

La vacca da latte è un animale che ha attraversato una storia evolutiva segnata dalla selezione artificiale mediata dall’uomo che, tramite incroci e piani di accoppiamento ben studiati, è riuscito ad ottenere un ristretto ventaglio di razze altamente specializzate nella produzione di un’elevatissima quantità di latte dotato di una qualità medio-alta.

Curiosità: scientificamente parlando, è più corretto utilizzare il termine vacca, al posto di mucca

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La cosa importante è non riferirsi in tal modo a bipedi umani di dubbie abitudini e costumi. Ma, ti prego, riprendiamo il nostro discorso.

A fronte di questo incredibile aumento produttivo, le razze altamente specializzate hanno perso quella rusticità e quella capacità di adattamento ambientale che caratterizza gli individui strettamente legati ad un territorio. Infatti, le razze più produttive e cosmopolite sono anche molto più suscettibili allo stress e a diversi problemi di salute. Numerose sono le fonti di stress in un allevamento intensivo: la sporcizia, che può essere fonte di diverse malattie, come le mastiti (infiammazioni della mammella), il sovraffollamento nelle stalle, il passaggio da una stabulazione al chiuso al libero pascolamento (e viceversa), i problemi al parto e le conseguenze patologiche dello stesso, come l’infiammazione dell’utero o la ritenzione della placenta.

Nonostante la carriera produttiva di una vacca da latte, ad elevata produzione, sia diventata molto breve (spesso non si superano le tre lattazioni), gli effetti di uno stress cronico possono essere molto importanti e ripercuotersi negativamente sia sulla riproduzione che sulla produzione quantitativa di latte. Per non parlare dell’aumentata suscettibilità ad infiammazioni ed infezioni.

Ma cosa succede nello specifico in una vacca stressata? Come può lo stress cronico alterare la produttività e la fertilità dell’animale? Andiamo ad analizzare nel dettaglio questi due aspetti.

Alterazione della sfera riproduttiva.

La vacca ha un ciclo riproduttivo, il cosiddetto ciclo estrale, della durata di ventuno giorni. Nell’arco di questo ciclo, le alterazioni fisiologiche degli organi deputati alla riproduzione sono a carico di due ormoni: estradiolo e progesterone. La loro produzione è regolata da altri ormoni secreti dall’ipotalamo e dalla ghiandola pituitaria (ipofisi), quindi, è facilmente intuibile come l’attivazione dell’asse HPA possa interferire con la sintesi di tali ormoni.

A livello dell’ipotalamo viene prodotto l’ormone rilasciante le gonadotropine, abbreviato in GnRH (Gonadotropin Releasing Hormone) che stimola la sintesi dell’ormone follicolo-stimolante (FSH, Follicle-Stimulating Hormone) e di ormone luteinizzante (LH, Luteinizing Hormone) da parte della ghiandola pituitaria. Queste molecole inducono la sintesi, a livello dell’ovaio, rispettivamente di estradiolo e progesterone. L’estradiolo è essenzialmente l’ormone che regola la preparazione dell’organismo femminile all’accettazione del maschio e all’accoglimento di una gravidanza, mentre il progesterone è l’ormone che favorisce il mantenimento della gravidanza stessa durante i nove mesi richiesti per la crescita del feto bovino.

La secrezione di GnRH, in caso di eventi stressanti, è inibita sia dalla produzione di CRH che dal cortisolo circolante. Quest’ultimo è in grado di agire anche a livello della ghiandola pituitaria, inibendo la sintesi di LH. L’ormone LH è fondamentale per l’ovulazione, che consiste nell’espulsione del gamete femminile dall’ovaio affinchè raggiunga l’utero, che è la sede della fecondazione. Inoltre, il cortisolo altera l’effetto che l’estradiolo ha sull’anatomia dell’utero, non a caso, uno degli effetti dell’estradiolo è quello di preparare l’utero ad accogliere un feto in crescita. Induce, quindi, una serie di cambiamenti a livello di spessore della mucosa, della contrattilità dei muscoli uterini e dell’attività delle ghiandole uterine, deputate al nutrimento dell’embrione neoformato fino alla costituzione della placenta.

In sintesi, l’attività del cortisolo rallenta il decorso normale del ciclo estrale, perché concentrazioni importanti di quest’ormone vanno ad interferire con il raggiungimento dell’ovulazione. Nel contempo l’utero non sarà pronto ad accogliere una gravidanza, perché è possibile che il gamete ovulato e successivamente fecondato non sopravviva in un utero il cui sviluppo è stato alterato dall’attività negativa del cortisolo. Infine, se i livelli di LH non sono sufficientemente alti, l’organismo dell’animale non potrà produrre abbastanza progesterone utile per tutti e 9 i mesi della gravidanza. In pratica, diventa molto alta la probabilità di incorrere in aborti spontanei.

Questo è un meccanismo di sopravvivenza che ha origini antichissime. Nella risposta allo stress, è fondamentale che l’animale resti vivo e perché ciò accada è necessario il convogliamento delle risorse energetiche laddove sono indispensabili. Lo sviluppo di una gravidanza va contro questo principio perché essa richiede una quantità enorme di risorse.

Va anche considerata una componente strettamente comportamentale dell’animale, in questa situazione. Una femmina che cresce in un ambiente negativo, che minaccia la vita degli animali, non è portata a figliare perché non desidera che i figli crescano in un ambiente così ostile, per cui, sceglierà di riprodursi solamente quando le condizioni saranno tornate ad essere favorevoli.

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Alterazione della produzione di latte.

La produzione di latte è strettamente legata al corretto decorso di una gravidanza, che culmina con il parto. Se non c’è una gravidanza, non si stabilisce una lattazione e quindi non si ha produzione. Quindi, una diretta conseguenza dell’azione del cortisolo sugli ormoni del cicl, e della gravidanza, è proprio il mancato sviluppo della lattazione.

Se però una condizione fortemente stressante si verifica durante il periodo di lattazione, si nota un sensibile calo della produzione di latte per l’interferenza del cortisolo con la secrezione dell’ormone ossitocina.

L’ormone responsabile dell’espulsione del latte dalla mammella, da parte della ghiandola pituitaria. Come al solito, in condizioni fortemente stressanti è preferibile che le risorse siano convogliate verso i distretti che ne hanno bisogno per garantire la sopravvivenza dell’animale.

Gestire lo stress nella stalla: una strategia vincente?

Ora è facilmente intuibile come lo stress sia un problema concreto ed attuale nel panorama zootecnico e sono anche immaginabili i riscontri economici di questo problema. Le razze, più diffuse al mondo, soffrono già di una ridotta fertilità e di una aumentata predisposizione alle malattie, quindi, le spese per il loro mantenimento sono elevate di default. Lo stress aggraverebbe ulteriormente questa condizione perché, per l’azienda, diventerebbe impensabile sostenere delle vacche che producono poco o che addirittura non producono affatto. Esistono anche notevoli aggravi economici per rimpiazzare queste vacche che, non essendo in grado di sostenere delle lattazioni sui livelli degli standard della razza, vengono abbattute.

È possibile ridurre il carico di stress con una migliore organizzazione della stalla e una migliore pulizia della stessa. Inoltre, sono in fase di sviluppo dei protocolli per la misurazione dei livelli di cortisolo su diversi campioni biologici dell’animale (sangue, urine, feci e pelo), per cui sarà possibile monitorare lo stress della mandria ed eventualmente attuare delle strategie, ad hoc, per riportare il cortisolo a concentrazioni fisiologiche.

BIBLIOGRAFIA

 

A cura di Tommaso Montanari. Revisionato da Mirko Zago.

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About the Author : Tommaso Montanari

Biotecnologo agrario. Attore per caso. Con mille passioni e interessi.

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