La diferenciación de los osteoclastos predice el riesgo de hipocalcemia

Álvaro García

Mantener una concentración adecuada de calcio en la sangre durante el periodo de transición es muy importante. El comienzo de una nueva lactación desafía la capacidad de la vaca para mantener el nivel adecuado de calcio en la sangre. El calostro y la leche son muy ricos en calcio y las vacas deben adaptarse rápidamente a estas pérdidas repentinas.

Las vacas con dos o más lactaciones generalmente se ven más afectadas por esta disminución drástica de calcio. Existe una forma subclínica de hipocalcemia que puede progresar hasta la forma clínica. En la subclínica, los signos son más sutiles y difíciles de detectar, sin embargo, cuanto antes se detecte, mayores serán las posibilidades de que el tratamiento tenga éxito. Cuando una vaca se tumba, es probable que ya tengamos hipocalcemia clínica.

La forma subclínica predispone a otras enfermedades metabólicas. Ligeras caídas en las concentraciones de calcio en la sangre provocan una reducción en el consumo de alimento, disminución del tono del músculo liso (órganos internos) y mayor incidencia de retención de membranas fetales, desplazamiento de abomaso y mastitis.

La clave para mantener los niveles de calcio en sangre

Un paso crítico para mantener los niveles adecuados de calcio en la sangre es lograr un equilibrio entre los iones positivos y negativos. El equilibrio entre cationes (carga positiva) y aniones (carga negativa) debe tender a la neutralidad. Sin embargo, al considerar en detalle las dietas para vacas en el periodo de preparto, se recomienda que el equilibrio iónico sea negativo (más aniones que cationes) porque un equilibrio negativo provoca una mayor movilización y absorción de calcio.

Se han utilizado marcadores metabólicos óseos en sangre para evaluar la movilización de calcio en vacas lecheras durante el periodo de transición. Un ejemplo es la osteoprotegerina, una proteína que impide la resorción ósea y regula negativamente la diferenciación de osteoclastos en el hueso.

La fosfatasa ácida tartrato resistente (TRAP5b) secretada por los osteoclastos proporciona una buena evaluación del número de estas células activas que están presentes. Dado que la osteoprotegerina regula negativamente la actividad de los osteoclastos, es lógico esperar que su concentración se reduzca en el parto.

La diferenciación de los osteoclastos está provocada por el parto y regulada por el inductor del ligando de la osteoprotegerina llamado RANKL (receptor activador del factor nuclear kappa B [RANK]) que actúa como su inhibidor. Desde esta perspectiva, la relación osteoprotegerina/RANKL refleja la cantidad de resorción ósea que se produce y la cantidad de calcio en circulación.

Un experimento reciente (Hatate et al., 2020) evaluó estos marcadores relacionados con los osteoclastos en vacas en el periparto y en aquellas que tenían hipocalcemia. Los marcadores medidos fueron osteoprotegerina y fosfatasa ácida tartrato resistente 5b (TRAP5b).

Un total de 49 vacas Holstein en gestación con un rango de edad de 1.8 a 7.6 años se incluyeron en el experimento. Todas las vacas estaban entrando en su primer (P1), segundo (P2), tercero (P3), cuarto o más (P4+) parto (hasta seis). Las vacas fueron alimentadas con una ración total mezclada que contenía ensilado de maíz y hierba, mezcla de concentrados, vitaminas y minerales, y tenían acceso al agua y al heno ad libitum.

Las dietas tenían las proporciones normales típicas para alimentar a vacas lecheras en transición. El análisis bioquímico de la sangre se realizó durante las tres semanas previas al parto (−21, −14 y -7 días), en las 16 h posteriores al parto y de 2 a 5 días después del parto. Siete vacas desarrollaron hipocalcemia en el tercer, cuarto y quinto parto, mientras que las vacas restantes, en su tercer parto o siguientes, no mostraron signos de ella.

¿Se puede predecir el riesgo de hipocalcemia midiendo osteoprogeterina y TRAP5b en sangre?

La concentración de calcio en sangre durante el parto fue significativamente menor para las vacas en su tercer (6.9 ± 0.4 mg/dl) y cuarto parto (7.0 ± 0.6 mg/dl), en comparación con las vacas en su primer parto (8.6 ± 0.3 mg/dl). Solo las vacas en su segundo parto mostraron una reducción significativa en la concentración sérica de osteoprotegerina desde −7 días hasta el posparto (4.1–5.0 ng/ml), en comparación con −21 d (7.8 ± 0.8 ng/ml).

Las concentraciones de TRAP5b en sangre aumentaron significativamente después del parto en todas las vacas (P1, 2.7 ± 0,3; P2, 1.5 ± 0.1; P3, 1.3 ± 0,1; P4 +, 1.6 ± 0.1 U/l); la concentración en vacas en P1 fue mayor que en los otros partos. Las vacas de primer parto tenían una relación osteoprotegerina/fosfatasa ácida tartrato resistente (O/T) significativamente menor que las vacas multíparas; las vacas en P2 y P3 mostraron disminuciones de −21 a −7 d (P2: de 7.9 ± 1.1 a 5.1 ± 0.6 μg/U) y de −14 d al posparto (P3: de 7.0 ± 1.4 a 3.7 ± 0.8 μg/U), respectivamente Sin embargo, la relación O/T en vacas en P4+ permaneció constante durante todo el experimento (4.3 – 7.2 μg/U).

La reducción de la concentración sérica de calcio en el parto fue mayor en vacas con fiebre de la leche que en vacas sanas (5.4 ± 0.7 vs.7.5 ± 0.3 mg/dl). Las concentraciones séricas de osteoprotegerina permanecieron iguales, mientras que la concentración de TRAP5b en sangre aumentó al parir en vacas sanas y después del parto en vacas con hipocalcemia.

En vacas sanas, solo la relación O/T disminuyó significativamente en el parto (3.6 ± 0.9 μg/U). La relación O/T en el parto no se correlacionó significativamente con el número de partos en todas las vacas. Sin embargo, cuando solo se incluyeron vacas multíparas (P2 a P4 +) se correlacionaron inversamente con el parto (ρ = −0.50).

La relación O/T en el parto no fue diferente entre las vacas hipocalcémicas y las sanas. Las concentraciones de osteoprotegerina no difirieron entre vacas primíparas y multíparas. Sin embargo, las vacas P1 tuvieron una mayor actividad de TRAP5b en sangre, lo que puede explicarse porque los huesos en estas vacas todavía están en crecimiento activo con un mayor recambio celular.

Los niveles de la ratio O/T durante las tres semanas antes del parto diferían entre las vacas; las multíparas más viejas con hipocalcemia más grave parecían carecer de un desencadenante para la diferenciación de osteoprotegerina inmediatamente antes del parto. Además, la reducción de la relación O/T fue menos pronunciada en vacas hipocalcémicas.

Estos resultados sugieren que las ratios osteoprotegerina/fosfatasa ácida tartrato resistente y TRAP5b pueden ser nuevos índices para predecir la hipocalcemia en las vacas lecheras. Mejorar la diferenciación de los osteoclastos antes del parto ayuda a reducir la incidencia de fiebre de la leche.

Referencia

K. Hatate, C. Kawashima, M. Kayano, M. Hanada, N. Yamagishi. Blood Markers of Osteoclastic Differentiation in Periparturient Dairy Cows at Different Parities, With and Without Milk Fever. Res Vet Sci. 2020 Aug;131:301-305.

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