Anotações de aula - Endocrinologia do eixo somatotrófico na vaca

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Endocrinologia do eixo somatotrófico 
Não é somente o eixo hipotalâmico-hipofisário-ovariano que participa do controle da reprodução da fêmea, outros 
tecidos também podem participar ativamente desse controle, dentre eles o eixo somatotrófico, em que a hipófise 
por meio de outros hormônios tem participação efetiva no controle reprodutivo. 
Período de transição: de 21 dias pré-parto até 21 dias pós-parto. 
 Essa fase de transição é quando grande parte dos ajustes hormonais e metabólicos acontecem para 
atender a demanda de produção de leite que virá após o parto. Esses ajustes hormonais e metabólicos 
(todo o organismo do animal está trabalhando para atender a produção de leite) são denominados de 
homeorrese. A homeorrese são ajustes do organismo como um todo, para atender a uma demanda 
principal, porém de longa duração (diferente da homeostasia que corresponde a ajustes pontuais que 
ocorrem para atender demandas momentâneas). 
 
 Corticoides: começam baixos e tem um pico de cortisol no parto (estresse do parto e as alterações para 
ocorrer a parição) 
 Somatotropina (GH): começa com níveis baixos, começa a subir na última semana do pré-parto, tem um 
pico no parto, se mantém elevada no pós-parto e depois ocorrem ajustes para o retorno aos menores níveis 
 Prolactina: aumenta 
 Progesterona gestacional: bastante elevada na gestação e cai antes do parto 
 Estrógeno: aumenta antes do parto e diminui após 
 
Existe uma relação inversa entre a taxa de concepção (TC) e a produção anual de leite em vacas leiteiras. 
 A produção leiteira aumentou com a seleção e paralelamente houve um decréscimo na fertilidade 
dos animais. 
Hipóteses: 
 A seleção genética para maior produção de leite reduziu a fertilidade. 
 Aumentando o número de doses para a concepção o animal leva um maior número de dias para conceber 
após o parto. Dessa forma, o intervalo de partos aumenta. Ou seja, selecionando animais para maior 
produção, algo interferiu na fertilidade refletindo em maior número de doses por concepção e, 
consequentemente, maiores intervalos de partos. 
 Não ocorre somente em holandesas 
Atualmente: a fertilidade que vinha caindo até 2007 tende a melhorar, provavelmente porque houve mais atenção 
de usar touros de maior fertilidade, se ajustou mais o manejo reprodutivo, se aumentou o conhecimento 
de fisiologia e se promoveu a utilização de hormônios para sincronizar e induzir ciclicidade. 
 
Hormônios metabólicos e a reprodução 
Por que ao longo dos anos a fertilidade reduz nas vacas, mas se mantém em novilhas? Devido à relação 
insulina e GH. O hormônio GH é um maestro no processo de lactação, sendo um hormônio catabólico e 
fundamental para direcionar o organismo para produzir leite. Já a insulina é um hormônio anabólico. As vacas 
de maior produção têm maior quantidade de GH, ou seja, o organismo trabalha mais para fazer leite, e o 
hormônio que rege a lactação fica aumentado enquanto o antagônico mais baixo. Vacas de alta produção tem 
mais GH (hormônio do crescimento) em relação a insulina. 
O processo de lactação depende da ação coordenada dos hormônios metabólicos. O GH é produzido na 
adenohipófise e tem um receptor no fígado (GHr 1A), e agindo nele, leva o fígado a produzir IGF-1 e sua 
proteína de ligação (para viajar na corrente sanguínea), importante para o folículo e também para outros tecidos. 
O pico de GH no momento do parto age prioritariamente no fígado. 
 
Em condições normais, quando o cérebro aumenta a produção de GH ou esse hormônio é injetado, sempre que o 
organismo tiver mais GH circulante, ele age no organismo como um todo (ovários, musculo, tecido adiposo e no 
fígado por excelência para produzir IGF-1). O IGF-1, em teoria, promove maior saúde reprodutiva, então 
por que a fertilidade cai quando GH está alto? 
Não existe lactação se o animal não tiver um boom de GH. O GH age no fígado para produzir IGF-1 ligado para 
agir em vários tecidos, dentre eles o ovário. Porém, na semana que antecede ao parto, dois dias antes de parir, 
o fígado deixa de responder ao GH. Com isso, há queda de produção em quantidade necessária o IGF-1, 
não tendo um feedback negativo na produção de GH. O GH vai continuar sendo produzido e agir em todos os 
outros tecidos para produzir leite, menos no fígado. Esse processo é chamado desacoplamento do eixo 
somatotrópico. 
 
Balanço energético negativo e a reprodução: 
 O consumo de MS cai no momento do parto e tende a aumentar posteriormente. Consumindo menos, o 
animal tem uma redução da quantidade circulante de glicose. Glicose é fundamental para sintetizar a 
lactose do leite, então, formar leite consiste em consumir alimento e disponibilizar glicose para a síntese 
de lactose. 
 Após o parto, a produção de leite aumenta rapidamente ao longo das semanas até alcançar um pico da 5º 
até a 8º semana. Porém, o pico de produção de leite não é sincrônico com o pico de ingestão de matéria 
seca (demanda maior que o consumo de MS). Isso gera um déficit energético. O período de balanço 
energético negativo é extremamente prejudicial à atividade reprodutiva. Dessa forma, a fertilidade é 
baixa durante esse período. 
 Conclui-se que as vacas de alta produção ficam hipoglicêmicas, e a glicemia é fundamental para 
neurônios produtores de hormônios reprodutivos. 
 
 Para desencadear a síntese de leite é necessário ter lactose, que é proveniente da glicose e da galactose. A 
glicose necessária para a produção de leite vem do consumo do animal. Porém, como nesse período o 
consumo de alimento é menor, com menor glicemia, ele está em déficit (BEN). Nesse período de alta 
produção de leite, mesmo com alta de GH, é uma fase em que o fígado se desacopla no pré-parto e se 
reacopla apenas no pós parto (a partir de 20 dias). Como o fígado não responde ao GH, tem uma baixa 
produção de IGF-1 (fator de crescimento extremamente importante para a saúde folicular). 
 Até aqui, dois eventos já prejudicam os eventos reprodutivos, sendo eles: baixa de glicose e baixa 
produção de IGF-1. Isso ocorre porque o IGF-1 e a glicose são necessários para a multiplicação das 
células do folículo dominante, para a resposta do folículo dominante às gonadotropinas. O IGF-1 é 
responsável por fazer crescimento, maturação, proliferação e diferenciação das células foliculares. Como 
tem baixa desse fator e esses processos não ocorrem, a quantidade de estrógeno produzido pelo folículo 
dominante é baixa. 
OBSERVAÇÃO: IGF-1 é importante para a ação do LH e FSH. Como esses dois hormônios não atuam 
prontamente há baixa atividade estrogênica e ausência de pico de LH. Como deflagrar um processo ovulatório 
sem um pico de estrógeno? Por esse motivo, a atividade ovariana é prejudicada. 
 
Como atender as exigências de lactação quando a pouca glicose do baixo consumo de alimento está sendo 
desviada para atender a demanda de produção de leite? Não existe a possibilidade de transformar e atender 
as exigências de lactação na baixa de glicose, a não ser que o GH atue em outros tecidos (muscular e adiposo) 
priorizando a homeorrese e quebre tecidos para propiciar combustíveis para a síntese de leite. Sendo assim, 
os tecidos musculares e adiposo, em resposta ao GH, podem ser quebrados para produção de leite. É importante 
pontuar que o cérebro também precisa de glicose para a síntese dos seus hormônios (síntese de hormônios 
reprodutivos incluídos nisso). 
 
Quando a glicemia está baixa, o GH age em outros tecidos de reserva, como o tecido adiposo. A forma de 
armazenamento do adiposo é na forma de triglicerídeos (1 glicerol + 3 ácidos graxos). A ação do GH no tecido 
adiposo causa quebra de triglicerídeos em ácidos graxos não esterificados (NEFA) e glicerol (1 molécula de 
glicerol e 3 de ácidos graxos). Muito tecido adiposo sendo quebrado é desfavorável para a reprodução. 
 
Não é só tecido adiposo que é metabolizado, o hormônio do crescimento age também no tecido muscular. Nosmúsculos existem aminoácidos que são importantes como substrato energético (cadeia carbonada quebrada doa 
aminoácidos para a gliconeogênese hepática, para atender demandas de tecidos que precisam prioritariamente de 
glicose e também para produção de leite). 
 
Em vermelho: componentes relacionados a prejuízos na reprodução. 
O que se passa com o evento da lactação? Por que a glicose é transformada em leite? 
Normalmente, os tecidos periféricos (ex: músculo) necessitam de glicose. Para que a glicose entre na célula e 
participe da atividade metabólica, depende de insulina. Os tecidos no geral dependem da insulina para 
internalizar a glicose circulante, mas a glândula mamária não. A glândula mamária tem receptores para a 
glicose (Glut-1 e Glut-3), que independem da insulina para internalizar glicose. Quando o tecido mamário pega 
a glicose circulante, a glicemia abaixa. Os demais tecidos periféricos possuem outro tipo de receptor para glicose 
(Glut-4) que é insulina-dependente. 
A glicose vai para a glândula mamária, existe metabolização hepática de glicose, existe a formação hepática de 
glicose pela gliconeogênese, mas o fígado é também um órgão central do metabolismo dos lipídeos que foram 
quebrados. Então, o ácido graxo não esterificado e o glicerol quebrado no tecido adiposo são incorporados 
ao leite, mas também são transportados ao fígado onde acontece o metabolismo lipídico. Existem três vias 
metabólicas para os lipídios no fígado: 
1ª – Os hepatócitos tentam fazer uma oxidação total dos lipídeos que chegarem no fígado, produzindo 
CO2 + H2O + energia. O ideal é que isso aconteça, ou seja, todo tecido quebrado deveria ser metabolizado. 
Porém nem sempre acontece, pois a quantidade de tecido quebrado é maior do que a capacidade 
metabólica. 
2ª – O fígado pode tentar metabolizar os ácidos graxos e o glicerol que chegam até ele, fazendo um 
processo contrário. Pode tentar re-esterificar, ou seja, pegar o glicerol e os ácidos graxos e fazer uma 
reação que forme o triglicerídeo novamente. Dessa forma, ele tenta exportar isso para o tecido adiposo 
onde ele foi quebrado. Para que isso aconteça, o fígado tem que produzir uma proteína de muito baixa 
densidade (VLDL) que irá exportar para o tecido adiposo. Porém, o ruminante é um péssimo exportador 
de lipídeos para o tecido adiposo. Ele faz re-esterificação, porém não tem capacidade de exportar 
satisfatoriamente o VLDL para o tecido adiposo. Se a exportação é ruim e se ele esterifica, começa a 
ocorrer deposição de triglicerídeo nos hepatócitos, acarretando em uma esteatose hepática (fígado 
gorduroso). 
3ª – O excedente de triglicerídeos que o fígado não consegue metabolizar gera a formação de corpos 
cetônicos. Quando há quebra de lipídio no hepatócito e se não ocorre a metabolização total no ciclo de 
Krebs, o acetil-CoA é desviado para uma outra rota metabólica na síntese de corpos cetônicos, dentre eles 
o beta-hidroxi-butirato (prejudica a reprodução). 
 
No início da lactação existem substâncias prejudiciais ou que complicam o processo reprodutivo no pós parto ou 
no início da lactação. Esses marcadores estão associados com o risco de muitas doenças metabólicas, doenças 
infecciosas e falhas reprodutivas: 
▪ Aumento de ácidos graxos livres que foram quebrados do tecido adiposo (se não consome alimento, precisa 
recorrer às reservas) 
▪ Compostos nitrogenados decorrentes da quebra de tecido muscular: atenção que uma vaca de alta 
produção precisa de uma dieta rica em proteína, ou seja, muitas vezes são incorporados na dieta componentes 
nitrogenados. Aumento de compostos nitrogenados pela dieta e pela metabolização pode ter uma ação 
negativa no processo reprodutivo. 
▪ Aumento de beta-hidroxi-butirato (BHBA): via de metabolismo lipídico com produção de corpos 
cetônicos. 
▪ Baixa glicemia 
▪ IGF-1 baixo 
 
O que caracteriza o balanço energético/proteico negativo e como ele pode interferir na reprodução? 
1 – Redução na ingestão de MS: redução de consumo no pré-parto devido ao espaço abdominal restrito (tamanho 
do feto) e também devido aos ajustes comportamentais do animal. O consumo vai se reestabelecendo para atender 
às exigências ao longo do pós parto. 
2 – Elevada concentração de hormônio de crescimento (GH): para sustentar a lactação o GH é essencial, pois 
ele rege o processo da homeorrese. Então, por ter sua natureza catabólica, quando há um déficit de energia pelo 
não consumo de quantidade adequada de alimento, o organismo tem que abrir mão das suas reservas de proteína 
muscular, carboidratos e tecido adiposo, para transformar isso em substrato para produção de leite. 
Em um gráfico de quantidade circulante de GH em função do período de transição, verifica-se que ele está mais 
baixos nos dias que antecedem o parto e na última semana pré parto ele começa a aumentar paulatinamente até o 
primeiro mês de lactação. Depois disso ele vai se ajustar e reduzir ao longo do período de lactação. 
3 – Mobilização de reservas corporais (gordura e proteína) e gliconeogênese: o animal mobiliza muita reserva 
para atender à demanda do pico de produção, que não é sincrônico com o consumo. O responsável por essa 
mobilização de reservas é o GH. Essa mobilização de reservas gera perda de escore corporal. 
4 – Redução na concentração de leptina do tecido adiposo: quando há mobilização das reservas, a leptinemia 
cai. Vale ressaltar que a leptina é um hormônio permissivo ao processo reprodutivo, pois ela tem uma função 
favorável nos ovários e no cérebro (hipotálamo e hipófise), participando da síntese de hormônios reprodutivos. 
5 – Reduzida concentração de glicose: estado de balanço energético negativo, que se ajusta após o pico de 
lactação. 
6 – Reduzida concentração de insulina: quando a glicose cai e se mantém mais baixa (hipoglicêmica), o 
hormônio relacionado à glicemia é a insulina pancreática. 
A insulina é um hormônio anabólico e ela faz com que a glicose circulante seja transferida para as células para 
ser armazenada na forma de reservas. Se a insulina fosse alta, a tendência seria o animal depositar glicose na 
forma de tecidos de reserva e com isso a produção de leite cairia. Então, a insulina é um hormônio antagônico 
ao GH e se encontra mais baixa no início da lactação. 
7 – Reduzida concentração de IGF-1: na fase inicial da lactação existe um sistema de desacoplamento onde o 
GH fica elevado para manter a lactação (homeorrese). Dessa forma, o fígado perde a capacidade de responder ao 
GH devido à menor expressão dos receptores para esse hormônio no fígado, então antes do parto o IGF-1 é alto 
e depois começa a cair, acompanhando a curva da insulina. 
 Correlacionando as semanas de pós parto com a concentração plasmática de IGF-1: A quantidade 
circulante de IGF-1 é maior nas vacas que ovulam, ou seja, quando ele age no folículo melhorando o 
ambiente folicular e a esteroidogênese folicular há o aumento da produção de estrógeno. O pico de 
estrógeno é necessário para induzir o processo ovulatório. Vacas com baixa de IGF-1 tendem a não ovular 
precocemente quando comparadas com os animais que mantém níveis ou concentrações mais elevadas de 
IGF-1 
 O IGF-1 é importante, não somente no crescimento folicular, mas também para o desenvolvimento 
embrionário – o histotrofo ou leite uterino é rico em IGF-1. 
8 – Elevada concentração de AGNE e BHBA: o GH elevado gera mobilização de tecido adiposo, e seu 
metabolismo, pela via de cetogênese, gera ácidos graxos livres e BHBA (beta-hidroxi-butirato), duas substâncias 
características do balanço energético negativo que podem ter ação prejudicial no processo reprodutivo. Quando 
elas aumentam no sangue, também aumentam no microambiente folicular – causam apoptose nas células da 
teca, granulosa e gameta (prejudica a esteroidogênese e inviabiliza a fecundação). 
Além disso, os AGNE apresentam uma grande relação com o pâncreas, pois prejudicam a ação da 
insulina em vários tecidose diminuem sua síntese e liberação.