L’importanza della nutrigenomica per affrontare il delicato periodo del periparto

Il periodo di transizione è noto come la fase più delicata della carriera produttiva delle vacche da latte. Durante questa fase, il bilancio energetico negativo determina una forte mobilitazione delle riserve lipidiche, alla quale si accompagnano disfunzioni a carico del sistema immunitario, che spesso si traducono in uno stato di infiammazione sistemica. Queste alterazioni metaboliche spesso compromettono il metabolismo epatico e renale ad inizio lattazione, e sono considerate un fattore predisponente per l’insorgenza delle principali dismetabolie che affliggono la vacca da latte ad alta produzione. In particolare la sintesi del latte da parte dei ruminanti è un processo complesso che coinvolge la fisiologia dell’intero animale, dalla composizione della dieta, all’assorbimento dei nutrienti, alla loro metabolizzazione (principalmente a livello epatico), all’azione della ghiandola sintetizzante, ovvero la ghiandola mammaria. Oltre a vari e noti fattori fisiologici (merito genetico, stadio di lattazione, età, condizioni climatiche, stato di salute), la nutrizione esercita un grande effetto sulle capacità sintetiche della mammella. Ne ha trattato in un incontro il professor Massimo Bionaz della Oregon State University, che si è laureato ed ha conseguito il suo dottorato presso la Facoltà di Agraria di Piacenza, operando presso l’allora Istituto di Zootecnica, confluito oggi nel Dipartimento DiANA diretto dal professore Erminio Trevisi. Bionaz ha indagato tali effetti nutrizionali, valutando come vari nutrienti possono modificare l’espressione genica delle cellule dell’organismo.

Per le vacche da latte, il periodo che comporta il passaggio dalla fine della gravidanza all'inizio della lattazione, definito transizione o periparto, è una fase delicatissima, nella quale spesso si verificano disturbi legati alla salute. Tempestivi adattamenti metabolici a questo nuovo stato fisico richiedono strategie di gestione corrette per soddisfare i bisogni della vacca per una transizione di successo a questa fase. Tra le strategie di gestione, uno dei metodi più ricercati per gestire lo stress correlato alla transizione è l'integrazione nutrizionale. I componenti dietetici influenzano direttamente o indirettamente l'espressione di vari geni che si ritiene siano coinvolti in varie risposte legate allo stress durante questa fase. La nutrigenomica, un approccio interdisciplinare che unisce la scienza nutrizionale alle tecnologie omiche, apre nuove strade allo studio del genoma e delle sue complicate interazioni con il cibo. Questa tecnica rivoluzionaria- ha chiarito Bionaz- sottolinea l'importanza delle interazioni cibo-gene su vari meccanismi fisiologici e metabolici. Nelle scienze animali, la nutrigenomica mira a promuovere il benessere degli animali da allevamento e migliorare le loro qualità commercialmente importanti attraverso interventi nutrizionali. A tal fine, un numero crescente di ricerche dimostra che l'integrazione nutrizionale può essere efficacemente utilizzata per gestire lo stress metabolico a cui sono sottoposte le vacche da latte durante il periodo di transizione.

Importante è capire come specifiche molecole nutrizionali, come gli acidi grassi a catena corta (SCFA), quelli a catena lunga saturi e insaturi (LCFA) e gli amminoacidi, abbiano un potenziale nutrigenomico. Queste molecole agiscono attraverso l’interazione con fattori di trascrizione nucleari (proteine multifunzionali) come il ligand-dependent nuclear receptor e il PPAR (peroxisome proliferator-activated receptor), condizionandone l’espressione genica. I recettori nucleari sono una classe di proteine presenti all’interno delle cellule responsabili del rilevamento degli ormoni steroidei e tiroidei e di alcune altre molecole. In risposta a determinati nutrienti, questi recettori lavorano con altre proteine per regolare l’espressione di geni specifici, controllando così lo sviluppo, l’omeostasi e il metabolismo dell’organismo. I recettori nucleari hanno la capacità di legarsi direttamente al DNA e di regolare l’espressione dei geni adiacenti; questi recettori sono quindi classificati come fattori di trascrizione. I ligandi che si legano e attivano i recettori nucleari includono sostanze lipofile, come ormoni endogeni, vitamine A e D, e interferenti endocrini xenobiotici. Poiché l’espressione di un gran numero di geni è regolata da recettori nucleari, i ligandi che attivano questi recettori possono avere effetti profondi sull’organismo. La metilazione del DNA e degli istoni e l’acetilazione sono alcuni dei meccanismi coinvolti. È stato dimostrato che questi supplementi nutrizionali, tra cui acidi grassi saturi e polinsaturi, vitamine, aminoacidi alimentari e sostanze fitochimiche, possono modulare l'omeostasi energetica attraverso diversi meccanismi metabolici, aiutando le vacche in transizione a superare con successo i problemi metabolici. Si tratta tuttavia di una branca delle scienze animali ancora ai suoi albori, per le molteplici interazioni che esistono tra le vie metaboliche, ma certamente di grande interesse perché ci consentirà di ridurre l’uso di farmaci ed aumentare il benessere animale.