Lo stress da caldo in asciutta altera la struttura e la funzionalità della placenta nelle bovine pluripare

Gli effetti negativi dello stress da caldo in lattazione sono ormai noti. Adattamenti fisiologici simili sono stati osservati anche nelle bovine in asciutta. Il periodo di asciutta, che coincide con la fase finale della gestazione, è caratterizzato da un’accelerazione della crescita e dello sviluppo fetale. Stress diversi in questa fase possono causare effetti negativi a lungo termine sulle vitelle attraverso un processo noto come programmazione intrauterina. La placenta svolge infatti un ruolo fondamentale sia nello sviluppo fetale che nelle prestazioni produttive nella lattazione successiva della madre, facilitando il trasferimento di nutrienti, la dissipazione del calore e lo scambio di gas con il feto in crescita, oltre a regolare la sintesi di ormoni essenziali per lo sviluppo della ghiandola mammaria. Lo stress da caldo durante la fase finale della gestazione può ridurre significativamente la capacità della placenta di svolgere queste funzioni critiche.

Studio

Per indagare l’impatto dello stress da caldo in questa fase critica, sono stati condotti studi nei mesi estivi del 2020, 2022 e 2023 in Florida. Bovine di razza Holstein pluripare gravide sono state asciugate 54 ± 5 giorni prima della data presunta del parto e assegnate casualmente a uno dei due trattamenti per l’intero periodo di asciutta: raffrescamento attivo (CL; accesso all’ombra della struttura, ventilazione naturale più circolazione forzata dell’aria mediante ventilatori e doccette; n = 20) oppure stress da caldo (HT; accesso all’ombra della struttura e ventilazione naturale; n = 20). Sono stati registrati la durata della gestazione e il peso alla nascita dei vitelli. Le placente sono state raccolte da un sottogruppo di vacche poco dopo il parto (4,00 ± 1,54 h; n = 10/trattamento) e analizzate per il peso totale della placenta, il peso, il numero e la superficie dei cotiledoni. Un cotiledone rappresentativo è stato isolato per analisi istologiche. I tessuti sono stati inoltre processati per il sequenziamento dell’RNA e l’analisi della metilazione del DNA.

Risultati

I risultati indicano che la durata della gestazione era più breve nelle vacche HT rispetto a quelle CL (274,2 vs. 277,2 ± 1,46 giorni), e le vitelle nate da madri HT erano più leggere alla nascita (31,4 vs. 34,8 ± 1,59 kg). Le placente delle bovine HT tendevano ad avere un peso totale inferiore (3,54 vs. 4,54 ± 0,38 kg) e un numero minore di cotiledoni (66,2 vs. 103,3 ± 8,65). Tuttavia, l’efficienza della placenta era maggiore nel gruppo HT rispetto al gruppo CL (11,5 vs. 8,52 ± 0,91%). I cotiledoni delle vacche HT presentavano una maggiore area vascolare (43,1% vs. 31,8% ± 10,4% dell’area totale) e una tendenza a contenere meno tessuto connettivo (52,7% vs. 65,8% ± 5,39% dell’area totale).

Sono stati identificati 289 geni espressi in modo differenziale tra le placente delle bovine HT e CL, di cui 179 con aumentata espressione e 110 con espressione ridotta nel gruppo HT. Tra i geni maggiormente coinvolti figurano NPSR1, SPATC1L, PGF, HSPB8, IL6, HBA/HBB, MMP12, PAPPA2, PAG14 e SLC7A10. I percorsi disfunzionali nelle placente HT riguardavano il trasporto di gas e ossigeno, il trasporto di nutrienti, la risposta infiammatoria e la biosintesi del cortisolo. Lo stress da caldo ha inoltre indotto ipermetilazione nei pathway regolatori, inclusa la biosintesi e la degradazione del collagene, i componenti strutturali della matrice extracellulare e l’organizzazione del tessuto placentare.

Conclusioni

Questi risultati dimostrano che lo stress da caldo nella fase finale della gestazione provoca alterazioni trascrittomiche significative nella placenta, inducendo adattamenti per la termoregolazione e cambiamenti morfologici. Queste alterazioni influenzano negativamente il peso alla nascita, la salute e le performance della madre, evidenziando l’importanza di contrastare lo stress da caldo durante la fase finale della gestazione per garantire uno sviluppo fetale ottimale e buoni risultati nelle prime fasi di vita. Affrontare questi problemi può contribuire a migliorare la resilienza delle bovine da latte ai cambiamenti climatici, promuovendo il benessere animale e la produttività.

La presente nota è una sintesi del seguente articolo scientifico pubblicato dalla rivista Journal of Dairy Science: Casarotto, L.T., H.N. Jones, P. Chavatte-Palmer, J. Laporta, F. Peñagaricano, V. Ouellet, J. Bromfield, and G.E. Dahl. 2025. Late-gestation heat stress alters placental structure and function in multiparous dairy cows. Journal of Dairy Science 108:1125–1137. doi:10.3168/jds.2024-25529.

Autore

Gruppo editoriale ASPA – Giuseppe Conte, Alberto Stanislao Atzori, Fabio Correddu, Luca Cattaneo, Gabriele Rocchetti, Antonio Natalello, Sara Pegolo, Aristide Maggiolino, Antonella Della Malva, Giulia Gislon, Manuel Scerra.