1 Cetosis bovina
La cetosis bovina es en realidad al menos tres síndromes diferentes que ocurren en las vacas durante la lactancia (Kronfeld, 1980; Kronfeld et al., 1983). Los síndromes se caracterizan por anorexia, depresión (normalmente), cetonemia, cetolactia, cetonuria, hipoglucemia y disminución de la producción de leche. Los tres síndromes son la cetosis por subalimentación, la cetosis alimentaria y la cetosis espontánea.
La cetosis por subalimentación se produce cuando una vaca lechera no recibe suficientes calorías para satisfacer las demandas de la lactancia más el mantenimiento del cuerpo. Esta versión de la cetosis puede dividirse convenientemente en cetosis nutricional por subalimentación y cetosis secundaria (o complicada). La primera se produce cuando la vaca tiene un apetito normal pero recibe una cantidad insuficiente de alimento o una dieta con baja densidad energética metabólica. La segunda se produce cuando la vaca tiene alguna otra enfermedad, como la hipocalcemia, la mastitis y la metritis, que suprime el apetito y hace que la vaca consuma una cantidad insuficiente de nutrientes. En la mayoría de los aspectos, la cetosis por subalimentación se asemeja a la cetosis por inanición explicada anteriormente, salvo que existe la carga calórica y glucémica adicional de la producción de leche.
La cetosis alimentaria se produce cuando el ganado ha sido alimentado con ensilado estropeado que contiene cantidades excesivas de ácido butírico (Adler et al., 1958; Brouwer y Kijkstra, 1938). Como se ha comentado anteriormente, el epitelio del rumen tiene una gran capacidad para activar el butirato a acetoacetato y 3-hidroxibutirato. En condiciones en las que se presenta un exceso de butirato al epitelio del rumen, se producirán grandes cantidades de 3-hidroxibutirato que se liberarán a la circulación con la consiguiente cetosis. La cetosis alimentaria es entonces realmente una toxicosis por butirato.
La cetosis espontánea es probablemente la forma más común, la más investigada, la más controvertida y la menos comprendida de la cetosis bovina. Ocurre en vacas lecheras de alta producción que están cerca del pico de la lactancia, que tienen acceso a abundante alimento de alta calidad y que no tienen ninguna otra enfermedad (Baird, 1982; Kronfeld, 1980). La enfermedad no va acompañada de una acidosis severa (Sykes et al., 1941), y la recuperación espontánea es común aunque hay una gran disminución de la producción de leche (Baird, 1982; Kronfeld, 1980). Hay varios esquemas propuestos para la patogénesis molecular del síndrome. A medida que se discutan estos esquemas, se hará evidente que no son necesariamente excluyentes entre sí, y que más de uno de ellos puede ser correcto y estar presente simultáneamente en el mismo animal.
La teoría más ampliamente aceptada de la cetosis bovina es la teoría de la hipoglucemia (Baird, 1982). En esta teoría, la hipoglucemia es la fuerza motriz del síndrome y, en última instancia, causa la cetonemia. Las vacas lecheras se seleccionan para permanecer en el rebaño más por la producción de leche que por cualquier otro factor. Así, las vacas lecheras han sido seleccionadas durante muchas generaciones para tener una glándula mamaria metabólicamente agresiva. Este criterio de selección ha dictado que la mamaria produzca la máxima cantidad de leche con una consideración secundaria de las consecuencias metabólicas para el resto del animal. Por lo tanto, no es de extrañar que, en ocasiones, la glándula mamaria pueda retirar la glucosa del plasma más rápidamente de lo que el hígado puede reponerla, lo que provoca una hipoglucemia incluso en un animal bien alimentado. La hipoglucemia conducirá a la cetonemia por los mecanismos discutidos anteriormente y más adelante en esta discusión. La hipoglucemia y la cetonemia pueden hacer que la vaca esté lo suficientemente enferma como para disminuir su consumo de alimento. En este punto, el síndrome se asemejará a la cetosis por subalimentación.
Como se explicó anteriormente, la alta producción de leche equivale a una alta tasa de utilización de la glucosa plasmática por la glándula mamaria, lo que equivale a una alta tasa de gluconeogénesis hepática. En una vaca lactante, la concentración de glucosa plasmática representa el punto de equilibrio entre la producción de glucosa hepática y la utilización de glucosa periférica, siendo la glándula mamaria la principal usuaria. Si la utilización de la glucosa periférica se adelanta a la producción de glucosa hepática, se producirá una hipoglucemia. En teoría, la hipoglucemia en estas circunstancias debería provocar una disminución de la insulina plasmática y un aumento de los niveles de glucagón en plasma. La disminución de la insulina plasmática y el aumento del glucagón plasmático deberían aumentar la actividad de la lipasa sensible a las hormonas en el tejido adiposo, lo que conducirá a un aumento de los niveles plasmáticos de AGL. En consecuencia, más LCFA llegarán al hígado y excederán su capacidad de oxidarlos completamente o de reesterificarlos, y se producirá un aumento de la cetogénesis.
¿Qué evidencia apoya esta teoría? En primer lugar, la gran mayoría de las vacas con cetosis clínica espontánea son efectivamente hipoglucémicas (Baird et al., 1968; Gröhn et al., 1983; Schwalm y Schultz, 1976). En segundo lugar, las vacas con cetosis espontánea suelen ser hipoinsulinémicas (Hove, 1974; Schwalm y Schultz, 1976). En tercer lugar, en comparación con el periodo de prelactación, se ha observado que las vacas lecheras posparto tienen niveles elevados de glucagón inmunorreactivo en plasma (De Boer et al., 1985; Manns, 1972), que son aún mayores en las vacas con cetosis (Sakai et al., 1993). En cuarto lugar, las vacas cetóticas tienen niveles elevados de LCFA en plasma (Baird et al., 1968; Ballard et al., 1968; Schwalm y Schultz, 1976).
Se han realizado algunas investigaciones sobre los mecanismos moleculares de la cetogénesis en el hígado de las vacas cetóticas (Baird et al., 1968; Ballard et al., 1968). En particular, ha habido interés en los niveles de oxaloacetato mitocondrial hepático. En la discusión de la cetogénesis presentada anteriormente, se observó que cuando se producen niveles elevados de LCFA en plasma, el hígado puede reesterificarlos o puede oxidarlos a acetil-CoA. El acetil-CoA puede ser oxidado a dióxido de carbono siempre que haya suficiente oxaloacetato para permitir la entrada en el ciclo del ácido cítrico como citrato. Para que el ciclo del ácido cítrico funcione, también debe haber una cantidad suficiente de ADP disponible para la fosforilación, o la acumulación de NADH ralentizará el ciclo. Si se acumula acetil-CoA, el exceso se desviará hacia la cetogénesis.
Dos estudios han intentado investigar las concentraciones de oxaloacetato en los hígados de vacas cetóticas (Baird et al., 1968; Ballard et al., 1968). Se utilizaron diferentes metodologías para estimar las concentraciones de oxaloacetato; un estudio (Ballard et al., 1968) concluyó que no había cambios en la concentración de oxaloacetato durante la cetosis, y el otro concluyó que las concentraciones de oxaloacetato eran menores en las vacas cetóticas que en las sanas (Baird et al., 1968). En realidad, ambos estudios midieron el oxaloacetato hepático total en lugar del oxaloacetato mitocondrial, que puede ser fundamental en el control cetogénico. Sin embargo, no hay pruebas que indiquen que el hígado de los rumiantes deba ser diferente al de los no rumiantes con respecto al concepto de que si el hígado recibe suficientes LCFA, se producirá la cetogénesis. No se ha investigado lo suficiente sobre el control de la lipólisis en el tejido adiposo de los rumiantes. En particular, no se ha investigado lo suficiente sobre las diferencias en los niveles plasmáticos de las hormonas lipogénicas y lipolíticas y la sensibilidad de la adiposidad a estas hormonas en poblaciones de vacas susceptibles y no susceptibles a la cetosis. Por muy bajos que sean los niveles de oxaloacetato mitocondrial en el hígado, la cetogénesis no se producirá a un ritmo significativo sin un precursor suficiente en forma de AGL, y a la inversa, la cetogénesis podría producirse con niveles normales de oxaloacetato si el hígado presentara una concentración suficientemente alta de AGL.
Se ha observado, sin embargo, que el ganado lechero puede volverse cetónico sin la presencia de una hipoglucemia significativa (Ballard et al., 1968; Gröhn et al., 1983). Este es a menudo el caso de la cetosis subclínica en la que existe cetonemia sin otros signos de cetosis. Se ha postulado que existe una señal lipolítica de identidad desconocida para que la lipólisis satisfaga la demanda mamaria de AGL, que es independiente de la concentración de glucosa en plasma (Kronfeld, 1982; Kronfeld et al., 1983). El aumento de los AGL plasmáticos conduce directamente a un aumento de la cetogénesis hepática.
Cuando se observó por primera vez que los glucocorticoides parecían ser un tratamiento eficaz para la cetosis espontánea, se planteó la hipótesis de que la enfermedad se debía a una insuficiencia cortical suprarrenal (Shaw, 1956). Esta teoría ha caído en desgracia porque se ha demostrado que las vacas cetóticas tienen niveles plasmáticos de glucocorticoides más altos que las vacas sanas (Robertson et al., 1957). Los glucocorticoides son eficaces y probablemente tienen su efecto estimulando la proteólisis e inhibiendo el uso de la glucosa en el músculo, proporcionando así precursores gluconeogénicos y glucosa (Bassett et al., 1966; Braun et al., 1970; Reilly y Black, 1973; Robertson, 1966; Ryan y Carver, 1963).
La eficacia de la glucosa o de los precursores de la glucosa como tratamientos de la cetosis favorece la teoría hipoglucémica. La glucosa parenteral proporciona un alivio casi inmediato, aunque las recaídas son frecuentes (Kronfeld, 1980). Los precursores gluconeogénicos, como el propilenglicol, el glicerol y el propionato de sodio, han demostrado ser eficaces (Emery et al., 1964; Kauppinen y Gröhn, 1984; Schultz, 1952; Simesen, 1956). El tratamiento de las vacas con somatotropina bovina en una lactación parece disminuir la probabilidad de cetosis en la siguiente (Lean et al., 1994). Las vacas tratadas con somatotropina parecen tener menos grasa corporal y más músculo esquelético, por lo que después del parto hay menos grasa para movilizar a LCFA y más proteína para movilizar como precursor de la glucosa. Por lo tanto, la hipoglucemia y la subsiguiente acidemia grasa y cetonemia son menos probables.