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Rubens Alves [email protected]
Mestrando em BiotecnologiaPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia – PPGB/UFPELNúcleo de Pesquisa, Ensino e Extensão em Pecuária - NUPEEC
www.ufpel.edu.br/nupeec
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IntroduçãoIntrodução
Distúrbios metabólicos e suas complicações
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Definindo Metabolismo....Definindo Metabolismo....
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CatabolismoCatabolismoAnabolismoAnabolismo
HomeostaseHomeostase
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CatabolismoCatabolismoAnabolismoAnabolismo
↑ Glicose↑ Glicose
↑↑InsulinaInsulina
↓Glucagon↓Glucagon
↓ AGL ou NEFA↓ AGL ou NEFA
↓ Glicose↓ Glicose
↓ Insulina↓ Insulina
↑↑ GlucagonGlucagon
↑↑ AGL ou NEFAAGL ou NEFA
HomeostaseHomeostase
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Quando o metabolismo não Quando o metabolismo não funciona perfeitamente, surgem:funciona perfeitamente, surgem:
DOENÇAS METABÓLICAS
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CetoseCetoseToxemia da prenhez Toxemia da prenhez
Doença metabólica causada pelo Doença metabólica causada pelo aumento das concentrações de corpos aumento das concentrações de corpos cetônicoscetônicos nos tecidos e líquidos nos tecidos e líquidos corporais, em níveis tóxicos ao corporais, em níveis tóxicos ao organismo. organismo.
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Toxemia da prenhez Toxemia da prenhez ou cetose em ovinosou cetose em ovinos
Final da Gestação
Óbito
Partos gemelares
Óbito
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INTRODUÇÃOINTRODUÇÃOFinal da
Gestação30%
Início daLactação
75%
Parto
Demanda Energética
IMS
Risco de doenças metabólicas
Origem metabólica
Origem infecciosa
Produção de leiteÍndices reprodutivos
(Ingvartsen, 2006; Rajala- Schultz et al. 1999)
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Produção de leite
Ingestão de energia
Balanço de energia
Dinâmica da LactanteDinâmica da Lactante
Semanas pós-parto
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CONCEITO
Substrato Energético:Substrato Energético:GlicoseGlicose
PrecursoresPrecursores
Oxidação AG ���� EnergiaFígado ���� sobrecarga
↑ acetil-CoA Corpos Cetônicos
β-oxidação
Sangue
Danos ao animalDanos ao animal
Excesso nos tecidos
(Ingvartsen, 2006; Smith et al, 1997)
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oxaloacetato
Piruvato
MalatoMalato
GLICONEOGÊNESE
Glicogênio
Glucose 6 P
Frutose 1,6 DiP
Fosfofenol Piruvato
Glucose 6 P
Glucose
gAAgAA
gAA
Glicerol NEFAgAAgAA
Lactato PGLactato PG
Glicerol 3 P NEFA
Acetil-CoA
Acil-CoA
AcilcarnitinaCPT-1
Acilcarnitina
Acil-CoA
SANGUESANGUE
GLI
CÓ
LIS
E
AcetatoAcetatoAcetatoAcetato
Acetil CoAAcetil CoAAcetil CoAAcetil CoA
MethylmalonilMethylmalonilMethylmalonilMethylmalonil----CoACoACoACoA
MalonilMalonilMalonilMalonil----CoACoACoACoA
TG
Colesterol
Apoproteína
VLDL VLDL
AA
PC
Sín
tese
da
Lipo
prot
eína
HepatócitoHepatócitoβ-oxidação
Ciclo de Kebs
Citrato
αααα-Cetoglutarato
Succinil-CoA
SuccinatoSuccinato
FumaratoFumarato
gAA
gAA
MetilmalonilMetilmalonilMetilmalonilMetilmalonil----CoACoACoACoA
PropionilPropionilPropionilPropionil----CoACoACoACoA
Propionato Butirato
Aceto acetato Aceto acetato
Acetonaβ-hidroxi butirato
Acetato β-hidroxi butirato
CETOGÊNESE
OH-metilglutaril CoA
Acetoacetil
Aceto acetato
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T.A.G
Tec. AdiposoGlicemia ↓↓↓↓Necessidades
diárias
Glicerol
Glicose
Gliconeogênese
AGLou
NEFA
Acetil COA
CK
Corpos
↓Oxaloacetato
AcetoacetatoGlicose Corpos Cetônicos
Sangue
Urina Cetonúria
CETOSE
AcidoseMetabólica
AcetoacetatoAcetona
β-Hidroxibuitirato
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Corpos cetônicosCorpos cetônicos
Fígado
Acetoacetato Hidroxilaçãodo Butirato
Mais estável no sangueAvaliação dos níveis séricos de CC.
– Normal : < 1,4 mmol/L. – Cetose subclínica: 1,4 < e > 3,0 mmol/L.
Acetoacetato
Acetona
β-hidroxibutirato(rúmen e
gl.mamária)
Descarboxilação
do Butirato
3-hidroxibutirato desidrogenase NAD+ / NADH
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Corpos CetônicosCorpos Cetônicos
Mitocôndria
CorrenteSangüínea
Acetoacetato Acetona
β-hidroxibutirato
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Volume de nutrientes escoados pela produção de leit e
Causas de cetose em Causas de cetose em vacas leiteirasvacas leiteiras
(Ingvartsen, 2006; Rajala- Schultz et al. 1999)
Seleção Seleção genéticagenética
Vacas de Vacas de alta produçãoalta produção
↑ de eficiência na↑ de eficiência naconversão alimentarconversão alimentar
Considera-se a média do rebanho para fornecer a alimentaçãoManejo Manejo
nutricional nutricional errôneoerrôneo Vacas de alta produção dependem
de uma dieta individual adequada.
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Causas de cetose em Causas de cetose em vacas leiteirasvacas leiteiras
Alimentos ricos em ácido láctico ou butírico.
Vacas multíparas são mais afetadas.
(Ingvartsen, 2006; Rajala- Schultz et al. 1999)
Apetite influenciado pelas concentrações de estrogênios e outros fatores.
Níveis séricos de CC variam bastante entre vacas.
Deslocamento do abomaso, metrite, mastite e peritonite (doenças 1 ascomuns).
Início Início dada
lactaçãolactação
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↑[CC] sangue e órgãos
[BHBA] no soro entre 1,4 e 3,0 mmol/L idade
Cetose SubclínicaCetose Subclínica
Sem sinaisclínicos
1,4 e 3,0 mmol/L
Maior risco nos meses 1 e 2 de lactação
↑ Risco de cetose clínicaMetrite, mastite e ↓Produção↓ Desempenho reprodutivo
idaderaça
época
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Cetose ClínicaCetose Clínica
Sinais
PerdaPerda dede apetiteapetite ((hipohipo ouou anorexia)anorexia) ��
Redução na produçãoRedução na produção
Perda da CC
Redução na produçãoRedução na produção
Hálito Hálito cetônicocetônico, , CetonúriaCetonúria
Sinais nervososSinais nervosos•• Salivação excessivaSalivação excessiva•• AgressividadeAgressividade
Dificuldade em caminhar (cambaleio)Dificuldade em caminhar (cambaleio)
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Sinais clínicos
Odor cetônico (respiração � urina e leite).
Movimentos ruminais diminuídos e com a evolução ausentesMovimentos ruminais diminuídos e com a evolução ausentes
Sinais nervosos � raros� quadro adiantado:
(Garrett, 2003; Fleming, 1994)
Sinais nervosos � raros� quadro adiantado: - Tremores musculares levando ao decúbito e à convulsões.- Desvio lateral da cabeça e andar em círculos.- Animais ficam deitados após as convulsões podendo levantar-se, assumindo uma posição de olhar às estrelas.
Decúbito permanente 3Decúbito permanente 3--4 dias.4 dias.Curso clínico: 2Curso clínico: 2--7 dias (rápido em animais gordos).7 dias (rápido em animais gordos).
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Cetose ClínicaCetose ClínicaTratamento
DietaDieta adequadaadequada
Glicose 50% - 500 mL/IV (1-2 vezes)• Insulina 100 a 200 UI• Recidivas• Recidivas
Glicocorticóide Glicocorticóide –– dose única (0,04 dose única (0,04 mgmg/kg)/kg)•• ↑ Glicemia↑ Glicemia•• ↓ Absorção tecidual de glicose;↓ Absorção tecidual de glicose;•• ↓ Produção de leite↓ Produção de leite•• ↓ imunidade↓ imunidade
Glicerol: 500g Glicerol: 500g –– 2 vezes ao dia 2 vezes ao dia
Propilenoglicol: 250 g – oral (2 vezes ao dia)
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Tipos de cetoseTipos de cetoseClassificação em vacas leiteiras, segundo sua origemClassificação em vacas leiteiras, segundo sua origem
CaracterísticaTipos de Cetose
Tipo I Tipo II
Descrição Subnutrição Obesidade
Fígado gorduroso
BHB sangüíneo muito alto altoBHB sangüíneo muito alto alto
AG sangüíneo alto alto
Glicose sangüínea baixa alta
Insulina sangüínea baixa alta
Status da insulina insulina dependente insulina resistente
Condição corporal baixa alta
Gliconeogênese hepática alta baixa
Patologia no fígado não apresenta fígado gorduroso
Período de alto risco 6 semanas/lactação 2 semanas/lactação
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CETOSE TIPO I
� Iniiciam a lactação com boa produtividade. � Fator limitante: provisão dos precursores de glicose. � Causas: Dieta baixa em energia durante o período seco.
� ↓ dos receptores de membrana para insulina, em conseqüência da alta glicemia.
� Maior tendência de mobilização de gordura.� Conseqüências: vaca em crise de energia precisa passar glicose
para o interior celular.
CETOSE TIPO II
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CETOSE BUTÍRICACETOSE BUTÍRICA
Descrição Silagem c/ altas [butirato]
BHB sangüíneo Alto
AG sangüíneo normal ou alto
Glicose sangüínea Variável
Insulina sangüínea Variável
Condição corporal Variável
Gliconeogênese hepática Variável
Patologia no fígado Variável
Período de alto risco Variável
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Determinação de corpos Determinação de corpos cetônicoscetônicos
• Níveis de Corpos cetônicos (CC) no sangue:– β-hidroxibutirato
• Corpos Cetônicos no leite• Corpos Cetônicos na urina• Corpos Cetônicos na urina
Pó reativo Fitas reativas
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Pó reativoPó reativo
Ketocheck™Teste disponível comercialmente usado para a determinação de acetona e
acetoacetato no leite, sangue e urina.
• +/- 1g do pó branco e 1-2 gotas de leite, urina ou plasma sobre o pó.
• Leia resultados em 2 minutos, cor roxa indica resultado positivo.
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Fitas reativasFitas reativas
Detecta apenas acetoacetato e acetona (- de 25% dos CC).
Teste visual e semi-quantitativo
� Resultados falsos + na presença de drogas interferentes, estresse fisiológico (prenhez, esforço físico e jejum).
� Resultados falsos -, jamais se desconsidera a possibilidade de cetoacidose.
Determina-se ß-hidroxibutirato pois representa mais de 75% dos CC e é estável (Indicador confiável)
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Determinação de BHBADeterminação de BHBA
• Amostras: coletadas, centrifugadas.• Determinação dos níveis de BHBA:
– Kit reagentes específicos.– Kit reagentes específicos.
• Uma [BHBA] ≥ 1200 µmol/L = CS.
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Cetose Cetose -- PrevençãoPrevenção
– Evitar o estresse e controlar a CC (alta mobilização de gordura).
– Corrigir a dieta:
Parto
GestaçãoÚltimas 3 semanas
Lactação3 semanas
Alimentação
– Corrigir a dieta:
• Adição de melaço, Propilenoglicol etc.;• Ionóforos (Monensina).
– Monitorar o aparecimento de corpo cetônico na urina (testes práticos e
de moderada sensibilidade).
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Cetose Cetose -- PrevençãoPrevenção
Deve ser feita no perDeve ser feita no perííodo de transiodo de transiççãoão
Melhora o bem estar animalMelhora o bem estar animal
Vaca secaVaca em lactação
Melhora o bem estar animalMelhora o bem estar animal
Melhora o desempenho reprodutivoMelhora o desempenho reprodutivo
ProduProduçção de leiteão de leite
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Ionóforos
Atuam seletivamente na flora ruminal reduzindo a Atuam seletivamente na flora ruminal reduzindo a multimulti--plicaçãoplicação ou eliminando certos microorganismos ou eliminando certos microorganismos gramgram +.+.
Inibição ou morte de fungos, Inibição ou morte de fungos, protozoários ruminais e protozoários ruminais e gramgram --..
Doses Doses ElevadasElevadas
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Modo de ação Modo de ação
Modificam a Modificam a população população
Ionóforos
Alterando as proporções de AGV no rúmen
população população microbiana (microbiana ( ↑ ou ↓↑ ou ↓)) Principal
fonte de energia
↑ ácido propiônico↑ ácido propiônico
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MonensinaMonensina
� Pode ser usada no início da lactação (amenizar o BEN).� Estimula ↑ produção de propionato no rúmen (precursor de glicose),
trazendo vantagens nutricionais e energéticas como:� ↓ da mobilização de gordura� ↓ de desordens metabólicas� ↑ produção de leite� Melhora a composição do leite� ↑ o desempenho reprodutivo
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3 semanas antes do parto
Placebo
MonensinaMonensina
Percentagem de vacas com testes positivos de cetona
Monensina
(T. F. DUFFIELD, et al ) - Guelph, ON, Canada
Redução de 50%
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•• Precursores Precursores gliconeogênicosgliconeogênicos�� GGrande parte da glicose nos ruminantes advém da rande parte da glicose nos ruminantes advém da
gliconeogênesegliconeogênese ((hepatócitohepatócito).).�� Precursores: o Precursores: o propionatopropionato, seguido por , seguido por lactatolactato e aminoácidos. e aminoácidos. �� PropilenoglicolPropilenoglicol e glicerol são convertidos em glicose no e glicerol são convertidos em glicose no
Manipulação da dietaManipulação da dieta
�� PropilenoglicolPropilenoglicol e glicerol são convertidos em glicose no e glicerol são convertidos em glicose no hepatócitohepatócito pela via pela via piruvatopiruvato oxaloacetatooxaloacetato..
�� Absorvido diretamente: Absorvido diretamente: oxaloacetatooxaloacetato, via , via lactatolactato e e piruvatopiruvato�� Fermentado: Fermentado: propionatopropionato (precursor via (precursor via succinilsuccinil––
CoACoA)originando )originando oxaloacetatooxaloacetato. . �� Desvantagens: em excesso afeta a Desvantagens: em excesso afeta a palatabilidadepalatabilidade..
(Nielsen, 2004; Santos 2004). (Nielsen, 2004; Santos 2004).
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Tratamento da cetoseTratamento da cetose
� Soluções glicosadas de 5 a 50% EV� ↑ secreção de � Soluções glicosadas de 5 a 50% EV� ↑ secreção de insulina e ↓ glucagon.
� ↓ dos níveis de AGNEs (CC). � São comuns recidivas devido à transitoriedade da
hiperglicemia ou à dosagem insuficiente
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Glicose + InsulinaGlicose + Insulina
�Benefícios:– Absorção de glicose � células de tecidos
periféricos;– Acelera o metabolismo de carboidratos;– ↑ atividade de enzimas hepáticas;– ↓ mobilização de gordura (inibição do glucagon);
– Insulina: previne a diurese osmótica (soluções hipertônicas).
(Sakai, et al 1993)
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� Efeito hiperglicemiante por reduzir absorção tecidual de glicose ;
� Estimulam a gliconeogênese;
GlicocorticóidesGlicocorticóides
� Reduzirem a produção leiteira.
� Glicocorticóides + glicose IV produz melhores respostas;
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Perdas econômicasPerdas econômicas
Vacas leiteiras ���� prevalência/cetose clínica: 8 - 34%,principalmente entre a -3 e +3 semanas do periparto.
Maior incidência entre a 2 a e a 3ª semana de lactação.
Afetando consideravelmente produção e reprodução(DUFFIELD, 2000; GEISHAUSER, et al. 1998, CAMPOS, 2 005)
Brasil – Estudo clínico
(DUFFIELD, 2000; GEISHAUSER, et al. 1998, CAMPOS, 2 005)
Vacas com cetose ���� níveis produtivos superiores a média do rebanho.Mesmo assim produzem mais ao longo de uma lactação.
↓ na produção ���� entre a 2 a e 4a semana após o diagnóstico de cetose. Perdas na cetose clínica ���� 5,3 kg/dia (353 kg/vaca/lactação).
(RAJALA- SCHULTZ et al, 1999).
Finlândia – Estudo epidemiológico
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Pesquisas NUPEECSistema intravaginal de liberação sustentada para
tratamento de cetose em ruminantes.
↑ PM
Glicose
Gli GliGli
Gli GliGli
Terapia Clássica Terapia Clássica (Glicose 50%)(Glicose 50%)
↓ PM
Liberação Liberação intravaginal lentaintravaginal lenta
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Pesquisas NUPEEC
Nível glicêmico após absorção intravaginal.
GlicoseTerapia Clássica Terapia Clássica
(Glicose 50%)(Glicose 50%)Liberação Liberação
intravaginal lentaintravaginal lenta
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Butafosfan
• Tônico Injetável• Fósforo orgânico• Estimula processos de
assimilação energéticaassimilação energética• Atividade anabólicaPM = 179,20 g/mol
Nova forma deadministração
Maior concentração
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Obrigado Pela Obrigado Pela Atenção!!!Atenção!!!