Veterinario e Buiatra, il Blog di Danio Buoli

Ipocalcemia sub-clinica

Ipocalcemia subclinica, una minaccia invisibile

Per le vacche ad alta produzione la regolazione omeoretica del metabolismo in fase di transizione corrisponde all’utilizzazione dell’energia disponibile, dei minerali e degli antiossidanti per la produzione di latte e per affrontare l’attività riproduttiva.

Già nei giorni precedenti il parto hanno inizio fenomeni metabolici ed immunologici contrastanti.

Al calo di ingestione fisiologica (circa 30%) si contrappone una maggiore richiesta di energia per il completamento del feto ( ≥ a 500 gr al giorno) e la produzione di colostro.

Contemporaneamente si innescano i normali processi immunitari che porteranno successivamente al distacco ed espulsione della placenta (intervento della IL-8).

Il Veterinario

L’obbiettivo che tutte le figure professionali interessate si debbono porre è quello di ridurre il più possibile l’entità dei seguenti aspetti:

  • deficit energetico
  • stress ossidativo
  • ipocalcemia

Questi ultimi sono tre argomenti che possono essere trattati separatamente, ma che inevitabilmente si intrecciano a causa delle vicendevoli interferenze.

Limitando la trattazione al metabolismo del calcio, dobbiamo ricordarne l’importanza per l’organismo, essenziale per la buona salute ma anche per il controllo di numerose attività cellulari ed extracellulari.

veterinaria

Funzioni extracellulari

  • mineralizzazione ossea
  • coagulazione
  • eccitazione neuromuscolare

 

Funzioni intracellulari:

  • attivazione neuronale
  • contrazione muscolare
  • secrezione di ormoni
  • secondo messaggero per ormoni e fattori di crescita
  • regolazione trascrizione genica e attività metaboliche

Considerando il ruolo biologico di primo piano di questo minerale, non sorprende che il metabolismo del calcio sia soggetto ad un controllo piuttosto complesso, finemente regolato da sostanze ormonali e non.

Scopo primario dell’omeostasi calcica è quello di mantenere costanti le concentrazioni ematiche di calcio.

 

Ripartizione del calcio nell’organismo 

  • calcio mineralizzato delle ossa al 98%
  • ­calcio plasmatico 1% di cui: ionizzato 50% , legato a proteine e sali 50%.
  • calcio extracellulare più calcio intracellulare 1%

 

La calcemia è un valore rigidamente regolato a cui partecipano:

  • intestino: gradiente osmotico, diffusione facilitata dalla CBP, vitamina D dipendente
  • rene
  • tiroide
  • paratiroidi

 

Tuttavia la perdita elevata di calcio a fine gravidanza, per il completamento fisico del vitello e la produzione del colostro, possono causare dei cali più o meno elevati di calcio ematico.

Ricordiamo che la quantità di calcio elementare presente nella prima munta di colostro corrisponde a 4-5 volte la quantità di calcio totale in circolo nel sangue della vacca. Questi cali in funzione dello scostamento dai valori normali ematici possono causare quadri clinici o subclinici.

buiatra

I quadri clinici sono rappresentati da:

 

  1. Collasso puerperale ipocalcemico:
    • valori ematici di calcio ≤ a 4 mg/dl (calcio totale)
    • ph ematico inferiore a 7,40
    • ipofosforemia
    • iperglicemia (maggiore di 80 mg/dl)
    • magnesiemia normale o aumentata
    • paraplegia
    • ipotermia
    • ruminazione sospesa (a volte leggero meteorismo)
    • eruttazione sospesa
    • feci asciutte e chiare
    • polso piccolo e frequente
    • vasi episclerali iniettati
  1. Ipocalcemia senza perdita di stazione:
  • calcio ematico con valori superiori a 4 mg/dl
  1. Ipocalcemia subclinica

Quest’ultima senza apparenti segni clinici è diagnosticabile solo strumentalmente.

Possono essere utilizzati due tipi di strumenti:

Allo scopo quindi di eseguire diagnosi corretta, 

  • enzimatico-fotometrici (vetscan 2, catalist, ecc)
  • emogas analizzatori (EMGA)

 

I primi esprimono il valore del calcio in mg/dl e misurano il valore di questo minerale totalmente presente nel sangue (ionizzato, legato alle albumine più quello che si trova sottoforma di citrati,fosfati e bicarbonati).

L’EMGA rileva solo la frazione ionizzata unitamente al ph ematico, parametro quest’ultimo estremamente importante in fase di indagine predittiva nel periodo di close-up.

 

Quadri Clinici

I primi due quadri clinici (collasso puerperale e ipocalcemia senza perdita di stazione) si vanno progressivamente riducendo come incidenza, limitata ormai al 3,5/7%.

Secondo DeGaris e Lean, 2008 ad un tasso di ipocalcemia subclinica (SCH) del 33% corrisponde un tasso di ipocalcemia clinica del 5%.

Il vero pericolo che corrono attualmente le nostre bovine è quindi rappresentato dall’SCH.

Abbiamo detto che si tratta di una patologia subdola, diagnosticabile solo strumentalmente nel periodo di massimo pericolo rappresentato dai 3-4 giorni dopo il parto.

In passato abbiamo tutti considerato valori subclinici quelli compresi tra 5,5 mg/dl e 8 mg/dl. Quest’ultimo valore pare debba essere ulteriormente aumentato a 8,59 mg/dl (Martinez et al.,2012).

L’SCH è quindi condizione comune nell’immediato postparto (Reinardt et al., 2011) dovuto alla forte perdita di calcio, con il colostro associato ad una inadeguata capacità di mobilizzare le proprie riserve, al fine di ristabilire una normale concentrazione ematica (Goff, 2008).

Secondo uno studio di Reinardt et al. effettuato nel 2011, il 25% delle primipare e il 47% delle pluripare sono colpite da SCH. Lo stesso Reinardt ha individuato che la percentuale di SCH aumenta con l’aumentare del numero dei parti. Questi dati sono facilmente rilevabili anche da noi veterinari pratici sul campo.

Riporto qui di seguito due indagini da me svolte che confermano quanto detto precedentemente, cioè il fatto che la SCH interessa il 50% e più delle bovine pluripare.

Ipocalcemia Bovino

Ipocalcemia Bovino

Ipocalcemia Bovino

Ipocalcemia Bovino

Nel caso riportato qui sopra la misurazione del calcio si è eseguita giornalmente dal giorno del parto, per 4 successivi utilizzando l’EMGA. Il valore espresso nel grafico rappresenta la quantità di calcio ionizzato presente nel sangue in mmol/l.

Il calcio

Avendo il calcio peso atomico di 40 e considerando che il calcio ionizzato rappresenta il 50% del calcio totale, per ottenere il controvalore in mg/dl del calcio totale dobbiamo moltiplicare il valore rilevato nella prova per 8 (1 mmol/l di calcio ionizzato corrisponde a 8 mg/dl di calcio totale).

Dobbiamo quindi rilevare che solo la vacca n.102 conserva una calcemia ottimale dal giorno del parto fino al quarto giorno.

Nel lavoro di cui inserirò i relativi grafici qui di seguito la misurazione della calcemia è stata sempre eseguita nei 4 giorni successivi al parto, misurando direttamente il calcio totale.

Anche questo studio ha confermato che indipendentemente dai valori metabolici rilevati nel close-up, la calcemia subclinica interessa una percentuale elevata di bovine (in questo lavoro il 50%).

buiatria

Ipocalcemia Bovino Ipocalcemia Bovino

Ipocalcemia Bovino Ipocalcemia Bovino

Doveri del professionista

Come veterinari pratici al fine di riconoscere e far riconoscere il problema, dobbiamo prima di tutto mettere a disposizione dell’allevatore e del nutrizionista i nostri strumenti (EMGA, Vetscan, Catalist, Spotchem ecc.) e il nostro tempo.

Dobbiamo eseguire le misurazioni nei modi e nei tempi utili alla correzione della suddetta patologia. E’ nostro compito anche individuare sempre strumentalmente i fattori di rischio che nel close up possono interferire o agire negativamente sui meccanismi di mantenimento della normale calcemia,

Misurazione del ph ematico e del ph urinario (DCAD negativo):

buiatra

UrineSangue
6,17,36
6,87,38
7,87,40
8,27,43 
8,50-8,807,45

E’ bene non scendere con il ph ematico sotto il 7,35 per non causare uno stato di acidosi non compensata (Constable, 2010).

L’acidificazione ematica migliora anche la funzionalità del PTH e contribuisce complessivamente al mantenimento di una quota elevata di calcio totale e ionizzato dopo il parto.

  • Corretto livello ematico del potassio (da 3,5 a 5 mmol/l)
  • Apporto di macroelementi in quantità e biodisponibilità ottimali
  • Corretto apporto di antiossidanti (vitamine A, E, C – betacarotene – zinco- selenio- rame-manganese)

 

Le patologie direttamente riconducibili all’SCH possono essere sintetizzate nei seguenti punti:

  • Aumento della cortisolemia come agente di immunodepressione (Horst e Jorgensen,1982)
  • Il cortisolo elevato riduce chemiotassi ed attività battericida dei neutrofili (Roth et al. 1982-Salak- Johnson-McGlone,2007)
  • Il tasso di cortisolo aumenta di 5-7 volte il normale in caso di SCH (Horst e Jorgensen, 1982)
  • SCH  come agente di stress
  • Diminuzione contrattilità della muscolatura liscia (Harsen et al. 2003)
  • Diminuzione contrattilità del rumine e dell’abomaso (Chapinal et al. 2011)
  • Diminuzione contrattilità dello sfintere del capezzolo (aumento mastiti- Curtis et al. 1983)
  • Diminuzione contrattilità della muscolatura uterina e quindi contribuisce all’aumento delle ritenzioni placenta
  • Diminuzione dei neutrofili e aumento incidenza metriti(Ducusin et al. 2003)
  • Aumento di parti languidi con aumento di distocie (Curtis et al. 1983)
  • Aumento del rischio di prolasso uterino (Risco et al. 1984)
  • Diminuzione del calcio intracellulare prima della riduzione del calcio ematico (Kimura 2006)

(Il calcio è un messaggero secondario delle cellule dell’immunità. Dopo la fissazione dell’antigene sul linfocita la liberazione del Ca2+ contenuto nel reticolo endoplasmatico permette la produzione di anticorpi  e dei peptidi antibatterici).

  • Riduzione del numero di cellule dell’immunità collegata a ritenzione di placenta (Melendez et al. 2004). (La SCH causa la riduzione della capacità dei neutrofili di aggredire i batteri del 40% e la capacità di produrre anticorpi dei linfociti del 30% circa).
  • L’incidenza delle metriti si riduce del 22% a ogni aumento di 1 mg/dl di calcio totale ematico (Martinez et al. 2012)
  • Le bovine affette da SCH hanno elevati livelli di corpi chetonici (Curtis et al. 1983)
  • La SCH causa l’aumento di NEFA e β-OHB (Martinez et al. 2012  – Ospina et al. 2010 – Chapinal et al. 2011)

 

Abbiamo detto in precedenza che questi sconvolgimenti metabolici non sono separati in modo stagno, ma hanno dei naturali punti di contatto e di cointeressenza.

Si arriva quindi al punto di contatto tra calcemia, metabolismo energetico (Nefa e β-OHB) e stress ossidativo. L’aumento dei Nefa causato dalle SCH ha poi ulteriori effetti negativi sulle capacità di risposta immunitaria.

Si riduce la capacità di distruzione delle cellule polimorfonucleate dei batteri per i seguenti motivi (Hammon , 2006) :

  • Riduzione dell’attività mieloperossidasica (Hammon D.S 2006)
  • Riduzione di glicogeno nei neutrofili (Galvao et al. 2010)
  • Riduzione della moltiplicazione delle cellule mononucleari (Sordillo et al. 2009) e dell’attività ossidativa dei neutrofili (Ster C. et al. 2012)
  • Possono danneggiare le cellule pancreatiche preposte alla produzione di insulina. Nelle vacche ad alta produzione c’è un periodo transitorio di resistenza all’insulina per sostenere la produzione di latte. Questo aumento ha la funzione di compensarne la resistenza temporanea (Kahn et al. 2006).

I Nefa inoltre sono in grado di fissarsi ai TLR 4 che sono normalmente stimolati dagli LPS. Questo stimolo innesca il processo infiammatorio nell’utero, che in condizione normale viene indotto dal contatto con gli LPS batterici (Hotamisligil G.S et al. 2008).

 

Corpi chetonici

L’aumento dei corpi chetonici sembra invece non avere un effetto sfavorevole nella proliferazione delle cellule mononucleate sanguigne, sulla loro produzione di interferone, né sull’attività ossidativa dei neutrofili (Ster C. et al. 2012).

I corpi chetonici non sono quindi necessariamente responsabili degli effetti sfavorevoli associati alla riproduzione: sono solo da considerarsi dei semplici marcatori.

Ultimo aspetto ma non meno importante è quello rappresentato dal controllo e dalla valutazione dello stress ossidativo.

Tutto ciò che permette di limitare la quantità dei Nefa (0.3 meq/l prima del parto – 0.8 / 1 dopo il parto) dell’SCH ha un effetto benefico sulla produzione dei radicali liberi. Il deficit energetico è associato ad un elevato stress ossidativo, causa a sua volta di disfunzione mitocondriale, del reticolo endoplasmatico, morte cellulare (apoptosi), e modificazione dell’espressione di numerosi geni.

L’aumento dello stress ossidativo nelle vacche grasse è una delle maggiori cause di alterazione del sistema immunitario (Sorillo 2009). Il tessuto adiposo è da considerare ormai un organo ad attività endocrina (Inguartsen 2001, Mukesh 2009), capace di esprimere e regolare le adipochine e in grado di iniziare il processo infiammatorio con l’intermediazione delle citochine proinfiammatorie (TNF α, IL 6, ecc.), liberati in grande quantità quando il BCS aumenta.

buiatra

Possibili soluzioni all’ipocalcemia

Considerando quindi l’ipocalcemia come alcuni affermano (forse in modo improprio) la madre di tutte le patologie, vediamo come possiamo operativamente correggere questa patologia.

Le forme cliniche con o senza perdita di stazione vanno ovviamente corrette mediante iniezione endovenosa di soluzione calcica.

In Italia attualmente disponiamo di prodotti a base di gluconato di calcio al 20% associato o meno a sali di fosforo, magnesio e vitamina B12 .

La quantità di questo prodotto farmaceutico da infondere dipende da due fattori

  1. Ogni grammo di gluconato di calcio contiene 100 mg di calcio elementare
  2. Alla luce del primo dato, la quantità da somministrare è in relazione alla quantità di calcio effettivamente in circolo nel sangue al momento dell’iniezione. Dobbiamo altresì considerare un ulteriore aspetto: la quota che noi infondiamo è da considerare come quota ionizzata, cioè immediatamente disponibile. Il conteggio deve quindi tenere conto di questo particolare (il Ca 2+ è il 50% del calcio totale).

 

Esempio di vacca a terra con collasso ipocalcemico (ipocalcemia)

  • Ca++ totale 4 mg/dl —> Ca2+ 2 mg/dl
  • Vacca di 700 kg con 50 litri di sangue ha in totale in circolo 1 gr di Ca2+ , mentre dovrebbe averne circa 3.5 gr. Con 500 ml di calcio gluconato al 20% si infondono realmente 10 gr di calcio elementare. Questo semplice ragionamento suggerisce quindi grande prudenza nell’uso endovenoso, sempre successivo ad una valutazione strumentale.

 

L’ipocalcemia subclinica può essere prevenuta come le forme cliniche attraverso interventi nel close up

  • Controllo dell’apporto di K+ in grado di interferire attraverso la depolarizzazione della parete ruminale sull’assorbimento del magnesio e, in qualità di anione, di contrastare l’acidificazione della dieta.
  • Controllare l’apporto di Ca++, P, Mg
  • Introduzione eventuale di mezzi di acidificazione della dieta nel close-up. Questo provvedimento consente di ottenere al parto una più rapida mobilizzazione del Ca++ dalle ossa, riduzione della stabilità del legame tra Ca++ e albumine e aumentare con la mediazione del magnesio l’affinità del paratormone (PTH) con i suoi recettori periferici.

 

Tutti questi provvedimenti pare abbiano ridotto l’incidenza dell’SCH del 15-25% (Garret 2013), senza tuttavia annullarlo. I possibili interventi ulteriori al fine di contrastare questa patologia possono essere fondamentalmente due: infusione sottocutanea al parto di soluzione di gluconato di calcio, oppure somministrazione di boli di sali di calcio.

La prima modalità di intervento ha delle controindicazioni importanti

  • quantità di calcio elementare infuso è modesta (500 ml di calcio gluconato al 20% infonde solo 10 gr di calcio elementare).
  • istolesività della soluzione che imporrebbe la somministrazione di quantità massime di 75 ml per ogni punto di inoculo (Garret R. 2013).

Decisamente più efficace è la modalità di somministrazione di calcio attraverso boli di sali di calcio (cloruro di calcio e solfato di calcio).

Di facile impiego e senza rischi reali questa soluzione operativa consente un rapido incremento del Ca++ totale, che poi si protrae nel tempo. Ulteriore buona caratteristica è l’effetto anionico del prodotto stesso.

 

Danio Buoli

Ti potrebbe interessare anche...

Disordini metabolici: il fegato grasso ha una causa nascosta

Analisi Biochimiche – Seconda Parte

Il metabolismo del calcio

Cisti follicolari nella bovina da latte

Biochimica clinica: Esami complementari

Analisi Biochimiche – Prima Parte

2 Commenti

  1. Torazza Giorgio

    14 Maggio 2018 at 16:39

    sintetico e ricco di istruzioni sostanziali.
    ottimo lavoro,
    Ti ringrazio molto
    Torazza Giorgio

    1. Danio Buoli

      22 Maggio 2018 at 19:42

      Grazie Giorgio,
      apprezzo molto il tuo giudizio positivo.
      Danio Buoli

Leave a Reply

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.