Tepelný stres způsobuje buněčné změny vemene

Letní vedra jsou tady. Jak mnozí čtenáři vědí, můžeme sledovat a předvídat změny ve stádě dojnic, když se index teploty a vlhkosti (THI) začne šplhat nad komfortní zónu 68. Často dojde ke skluzu v příjmu sušiny stáda a pak se projeví na dodávce mléka obvykle po čtyřech po sobě jdoucích horkých dnech.  

Výzkum, jehož cílem je lépe pochopit fyziologii tohoto běžného letního jevu, byl nedávno proveden na Virginia Tech. "Replikovali jsme podmínky letního typu v environmentálních komorách, kde jsme mohli předpisově měnit úroveň tepelného stresu, abychom napodobili horký den a mírně chladnější večer," popsal Benjamin Corl, docent na Virginia Tech, v červnovém vydání podcastu "Dairy Science Digest". "Již po čtyřech dnech veder jsme pozorovali výrazné příznaky tepelného stresu, které nakonec vedly ke snížení dojivosti o 9,5 kg na krávu a den, proto jsme odebrali vzorky mléčné tkáně, abychom zjistili, proč tomu tak je," pokračoval. 

Mikroskopické změny tkáně  

Uvnitř mléčné žlázy jsou za produkci mléka zodpovědné epitelové buňky. Vylučují mléko do alveol, které se rozšiřují a zadržují mléko až do dojení, podobně jako vodní balónek. Vzorky tkáně od krav vystavených tepelnému stresu a jejich kontrolní skupiny byly vyhodnoceny pod mikroskopem, aby se zjistilo:  

• Méně otevřeného prostoru v alveolách u krav vystavených tepelnému stresu, což znamená, že mají sníženou schopnost zadržovat mléko. 

• Vyšší počet alveol na plochu v důsledku menšího naplnění. 

• Větší úbytek sekrečních epitelových buněk. 

"Počet buněk silně ovlivňuje mléčnou užitkovost," řekl Corl, "a předchozí soubor dat ukazuje, že po 10 dnech tepelného stresu dochází k 82% nárůstu počtu epitelových buněk opouštějících mléčnou žlázu v mléce." 

Funkce imunitních buněk  

Letní nárůst počtu somatických buněk v nádrži je běžný. I když tyto počty obvykle souvisejí s mastitidou, somatické buňky se skládají z mnoha různých typů buněk, včetně epiteliálních a imunitních buněk.  

Nejběžnější imunitní buňkou v mléčné žláze je typ granulocytů, neutrofil. Během desetidenního tepelného stresu zachytil tým Virginia Tech pokles životaschopnosti granulocytů o 70 až 80 %. To znamená, že tyto buňky jsou sice ve žláze přítomny, ale nejsou živé a schopné napadnout vzniklou infekci.  

"Zdá se, že tyto imunitní buňky jsou citlivé na teplo," vysvětlil Corl. "I když to není přímá příčina, tento nedostatek dohledu neutrofilních buněk omezuje schopnost krávy porazit infekce a zpomaluje její reakci. Ve většině případů kráva na infekci zareaguje, a my o tom ani nevíme." 

Změny genové exprese 

Dalším aspektem zkoumaným v malém, ale robustním souboru dat 16 krav byly změny na úrovni buněk mléčné žlázy v reakci na tepelný stres. Jak tepelný stres ovlivnil buněčnou DNA, která způsobuje změny v mléce? 

Ačkoli nedošlo k výrazné změně v množství šablony DNA použité k řízení výroby mléčného kaseinu, došlo k poklesu aktivace syntézy bílkovin - buňky byly méně stimulovány k tvorbě bílkovin všech typů. Tato nižší aktivita může přispívat ke snížené produkci. 

Byl patrný i další příznak buněčného stresu. Aktivoval se protein, který reaguje na hromadění poškozených buněčných složek, což naznačovalo, že se buňky snaží udržet normální funkce tváří v tvář tepelnému stresu. Život v horku je prostě těžší, a to jak pro stádo, tak pro chovatele. 

Chlazení krav se vyplatí 

Je snadné dívat se na vemeno jako na jedinou strukturu a zapomínat, že se skládá z milionů buněk, které se neustále obměňují a obnovují. K poškození buněk pozorovanému v této studii došlo již po čtyřech dnech stresu. Jak dlouho však bude trvat regenerace ztrát a kolik energie je na tento proces vynaloženo, která by mohla být ušetřena, kdyby byly krávy ustájeny v příjemném prostředí? 

Máme tendenci uvažovat krátkodobě a jsme vděční, když vedro opadne a tank se začne opět plnit. Stádo však nemusí po škodách způsobených tepelným stresem obnovit svůj plný potenciál. Důležité dlouhodobé důsledky i poté, co se kráva vzpamatuje, mohou mít negativní dopad na celou laktaci a později i na potenciál rodiny krav, jak bylo shrnuto minulý měsíc. 

Tento díl je druhou částí série o významu stresu z horka ve vašem stádě dojnic v měsíčním podcastu "Dairy Science Digest". Poslouchejte na své oblíbené podcastové platformě. Původní výsledky výzkumu byly shrnuty v recenzovaném časopise Journal of Dairy Science s otevřeným přístupem v článku, který najdete na adrese www.journalofdairyscience.org. 

Autor: Reagan Bluel (Univerzity of Missouri Extension) 

Zdroj: www.hoards.com (online 08/07/2024)