Studio transgenerazionale sull’effetto del mese di nascita delle vacche sulle produzioni di latte delle future generazioni nella Pezzata Rossa Italiana.

La capacità degli animali di affrontare i cambiamenti climatici rappresenta un tema chiave per la zootecnia in quanto in futuro si prevendono drastiche modificazioni del clima. Infatti, si assisterà ad un aumento delle temperature, ad una riduzione delle precipitazioni e ad un aumento della frequenza di eventi estremi come forti ondate di calore o tempeste (Bernabucci 2019). Tra i vari aspetti che definiscono l’adattabilità degli animali ai vincoli climatici, la tolleranza al calore nei bovini da latte è uno dei più studiati. La condizione di stress da caldo, cioè quando l’animale non è in grado di dissipare l’eccesso di calore per mantenere l’equilibrio termico corporeo (Bernabucci et al., 2014), esercita un effetto negativo diretto sulle performance produttive e riproduttive (Bernabucci et al., 2014. Lees et al., 2019), e sul benessere dei bovini da latte (Vitali et al., 2020; Kipp et al., 2021a). Le perdite economiche dovute all’effetto diretto dello stress da calore per l’industria lattiero-casearia statunitense sono state stimate essere di oltre 1,5 miliardi di dollari all’anno (Laporta et al, 2020).

Sono stati studiati gli aspetti genetici della tolleranza all’HS, utilizzando sia i tradizionali approcci quantitativi che genomici (Ravagnolo et al., 2000; Bernabucci et al., 2014; Dikmen et al., 2015; Nguyen et al., 2016) e sono stati scoperti alcuni geni coinvolti nel meccanismo di tolleranza al calore (Dikmen et al., 2015; Macciotta et al., 2017). Tuttavia, gli aspetti ereditari della tolleranza all’HS sono ulteriormente complicati dai meccanismi epigenetici (Ghaffari, 2022).

Studi condotti sull’uomo e su diverse specie animali hanno dimostrato che l’esposizione a stress ambientali nelle diverse fasi della gravidanza si traduce in modificazioni fisiologiche, morfologiche e metaboliche della prole a lungo termine (Laplante et al., 2004; Gonzalez Recio et al., 2012 ). Come osservato per altri eventi di stress, l’insorgenza di HS durante la gravidanza influisce non solo sullo stato fisiologico della vacca stessa, compromettendo lo sviluppo embrionale e fetale (Ouellet et al., 2021), ma anche la prole e le generazioni future. Il motivo è una riprogrammazione dinamica dell’epigenetica del genoma dei mammiferi che si verifica nel primo ciclo di vita.

L’ipotesi alla base dell’approccio transgenerazionale è che l’effetto dello stress ambientale sia diretto sull’animale gravido (F0), sulla prima generazione filiale come feti in utero (F1) e sulle sue cellule germinali primordiali che genereranno la seconda generazione filiale (F2). Pertanto, gli effetti rilevati nella terza generazione filiale (F3), non direttamente esposta allo stress dei genitori, sono i risultati dell’eredità epigenetica transgenerazionale attraverso la linea femminile (Bellver-Sanchis et al., 2021; Weller et al., 2021).

Lo stress da caldo rappresenta una delle principali preoccupazioni non solo per le aree agricole tropicali e subtropicali, ma anche per le regioni temperate, a causa sia del riscaldamento globale che della maggiore produzione di calore metabolico da parte degli animali ad alta produzione (Kadzere et al. 2002; Segnalini et al., 2011; Pryce et al., 2022).

Al riguardo è in fase di stampa un articolo scientifico (Macciotta et al., 2023) che studia questi aspetti nella Pezzata Rossa Italiana (PRI), razza bovina a duplice attitudine allevata principalmente nelle zone montuose dell’Italia nord-orientale (Cesarani et al., 2020). In questo studio sono stati utilizzati gli indici genetici di latte, grasso e proteine di 128.437 vacche PRI (F3) che hanno partorito nel periodo 1984-2014. I dati produttivi e i relativi indici genetici sono stati messi a disposizione dall’Associazione Nazionale Allevatori Bovini di Razza Pezzata Rossa Italiana (ANAPRI). Per ogni vacca erano disponibili anche i dati delle madri (F2), delle nonne materne (F1) e delle bisnonne materne (F0). Si avevano a disposizione anche i dati climatici relativi ai mesi di gravidanza delle varie generazioni. Tramite due modelli statistici si è analizzato l’impatto del mese di parto della mamma F2 o della nonna F1 sui caratteri produttivi della generazione F3.

I migliori mesi di nascita (sia della madre che della nonna) per produzione di latte e di proteine a lattazione sono stati maggio e giugno, mentre i peggiori sono stati gennaio e marzo. Le gravidanze delle bisnonne sviluppate durante la stagione invernale e primaverile hanno influenzato positivamente gli indici genetici delle loro pronipoti; al contrario, le gravidanze estive e autunnali hanno avuto effetti negativi che, espressi in termini di valore genetico, sono pari ad una produzione di latte inferiori del 2%. Questi risultati sono stati confermati dagli effetti del THI massimo e minimo in diverse parti della gravidanza delle bisnonne sulle prestazioni delle loro pronipoti.

I risultati di questo studio forniscono interessanti spunti sull’effetto transgenerazionale dello stress climatico durante la gravidanza sulle prestazioni della prole nella razza bovina PRI. È stato riscontrato che i mesi di nascita delle generazioni parentali femminili F2 e F1 influenzano gli indici genetici delle vacche della generazione F3 per i caratteri di produzione del latte.

Pertanto, è stato osservato un effetto negativo delle alte temperature durante la gravidanza dell’antenata femmina. I risultati del presente studio hanno suggerito un’eredità epigenetica transgenerazionale nelle bovine PRI dovuta a fattori di stress ambientale.

La presente nota, la cui bibliografia è disponibile presso gli autori, è una sintesi del lavoro scientifico accettato per la pubblicazione su Journal of Dairy Science per il 2023: N.P.P Macciotta, C. Dimauro, L. Degano, D. Vicario, A. Cesarani. A transgenerational study on the effect of great granddam birth month on granddaughter EBV for production traits in Italian Simmental cattle.

Autori

Giuseppe Conte, Alberto Stanislao Atzori, Fabio Correddu, Antonio Gallo, Antonio Natalello, Sara Pegolo, Manuel Scerra– Gruppo Editoriale ASPA

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