سندرم متابولیک و مقاومت به انسولین در گاوهای شیری در دوره انتقال

چکیده

   دوره انتقال از 3 هفته قبل از زایش شروع می شود و تا 3 هفته پس از زایش ادامه می یابد و گاوهای شیری در این دوره دچار تعادل منفی انرژی می شوند. سندرم متابولیک به طور کلی در دوره انتقال در گاوهای شیری رخ می دهد و به چندین فرآیند فیزیولوژیک و پاتولوژیک مربوط می شود. مقاومت به انسولین یکی از پیامدهای این بیماری است که با کاهش ورود گلوکز به سلول مشخص می شود. محققان روش های مختلفی را برای رفع مقاومت به انسولین پیشنهاد کرده اند، مانند استفاده از مکمل های غذایی و تزریقی: که مقاله حاضر در مورد برخی از آنها بحث می کند.

   دوره های قبل و بعد از زایش که به عنوان دوره گذار(دوره انتقال) شناخته می شود، یکی از بحرانی ترین حالت های فیزیولوژیکی در طول زندگی گاو شیری است. نیازهای متابولیک در طول دوره انتقال افزایش می‌یابد و به دلیل افزایش نرخ تنفس سلولی، گونه‌های فعال اکسیژن ([1]ROS) تولید می‌شود که تعادل اکسیداتیو گاوها را مختل می‌کند. ROS  بیش از حد تولید شده، به سلول ها آسیب می رساند و متابولیسم و فیزیولوژی را تغییر می دهد. این تغییرات باعث ایجاد استرس اکسیداتیو می شود که منجر به ایجاد بیماری های عفونی و غیر عفونی در طول دوره زایمان می شود. استرس اکسیداتیو نقش مهمی در بروز مقاومت به انسولین در گاوهای شیری در حال انتقال دارد. همچنین افزایش تولید شیر در هفته های اول پس از زایش باعث افزایش بیشتر تقاضا برای گلوکز توسط غده پستانی می شود. این نیازها عمدتاً به دلیل سنتز آغوز و رشد گسترده جنین در دوره قبل از زایش و سنتز شیر در دوره پس از زایمان است. علاوه بر این، مصرف کم ماده خشک باعث افزایش بالانس منفی انرژی و سپس تشدید تغییرات متابولیکی می شود که یکی از مهمترین آنها مقاومت به انسولین است. همچنین مقاومت به انسولین با کاهش ورود گلوکز به سلول مشخص می شود، که احتمالاً به دلیل بیان کمتر گیرنده های انسولین است یا انسولین کمتر توسط پانکراس تولید میشود. علاوه بر این، عدم تعادل بین انرژی دریافتی و مصرف منجر به تعادل انرژی منفی می شود. علاوه بر این، عدم تعادل بین انرژی دریافتی و مصرفی منجر به تعادل انرژی منفی می شود. این عدم تعادل معمولاً مستلزم تغییراتی در سیستم ایمنی و تعادل اکسیدان/آنتی اکسیدان است که در نهایت بر سلامت، تولید و باروری گاوها تأثیر می گذارد. از این رو، استرس اکسیداتیو در طول دوره انتقال رخ می دهد و باعث مقاومت به انسولین می شود.

   همچنین باید توجه داشت که مهمترین عامل منجر به مقاومت به انسولین، بالانس منفی انرژی در دوره انتقال است. بنابراین، محققان اظهار کرده اند که تامین انرژی برای گاوهای در حال گذار ممکن است در کاهش مقاومت به انسولین موثر باشد. بر این اساس، بر اساس تحقیقات چلمه و همکاران (2019)، استفاده از مکمل های غذایی موننسین و پروپیلن گلیکول باعث کاهش مقاومت به انسولین در دوره انتقال می شود. همچنین تزریق داخل وریدی بوتافسفان و سیانوکوبالامین به گاوهای شیری اواخرآبستنی باعث کاهش مقاومت به انسولین آنها پس از زایمان شد.

   بر اساس نتایج Chalmeh و همکاران. (2021)، تجویز ویتامین E و سلنیوم در جیره، استرس اکسیداتیو و بسیج چربی را بهبود می بخشد و حساسیت به انسولین را در گاوهای در حال انتقال افزایش می دهد. با افزایش تقاضاها و فعالیت های متابولیک در طول دوره انتقال، تولید ROS در میتوکندری در طول تنفس سلولی و پس از واکنش زنجیره ای انتقال الکترون افزایش می یابد. همانطور که قبلا گفته شد، استرس اکسیداتیو در دوره انتقال، با تغییرات خاصی در بدن رخ می دهد. بر این اساس، افزودن ویتامین‌ها و عناصر کمیاب به جیره غذایی گاوها روشی مؤثر برای کاهش اثرات مضر ROS و در نتیجه بهبود وضعیت سلامت حیوانات و کاهش نرخ بیماری است. Wong  و همکاران (2017)، نقش بالقوه ویتامین E را به عنوان یک درمان مداخله ای برای سندرم متابولیک در مدل های حیوانی[2] بررسی کردند. آنها خواص ضد اکسیداتیو، ضد التهابی، ضد چاقی، ضد قند خون، ضد فشار خون، و ضد کلسترول خون ویتامین E را گزارش کردند. بنابراین، احتمالاً یک عامل امیدوارکننده برای کاهش مقاومت به انسولین به عنوان بخشی از سندرم متابولیک است. همچنین، ابولو و همکاران. (2016)، نشان داد که تجویز تزریقی آنتی اکسیدان در دوره گذار یکی از رویکردهای ممکن برای افزایش حساسیت به انسولین است. استرس اکسیداتیو لیپولیز را تشدید می کند و به دنبال آن مقادیر NEFA و ROS افزایش می یابد و این نشان می دهد که استرس متابولیک سیستم ایمنی را ضعیف می کند و گاوها را در معرض بیماری های پس از زایمان قرار می دهد و بیماری متابولیک ایجاد می کند. بنابراین، تجویز رژیم غذایی ویتامین E و سلنیوم ممکن است با لیپوموبیلیزاسیون همراه با کاهش استرس اکسیداتیو و تقویت سیستم آنتی اکسیدانی بدن و افزایش سیستم ایمنی مقابله کند. به عبارت دیگر، بر اساس نتایج چکلمه و همکاران. (2021)، ثابت شده است که استفاده ترکیبی از بوتافسفان، یک منبع ارگانیک فسفر، و سیانوکوبالامین، که به گلوکونئوژنز کمک می کند، بر تولید شیر و تعادل انرژی منفی گاوهای شیری تأثیر می گذارد. در نتیجه، بر اساس نتایج کار ما و محققان قبلی، افزودن ویتامین E، سلنیوم، موننسین و پروپیلن گلیکول به جیره گاوهای دروره انتقال، پاسخ انسولین به گلوکز و حساسیت به انسولین را بهبود می بخشد. علاوه بر این، تجویز تزریقی بوتافسفان و سیانوکوبالامین به گاوهای شیری در اوخر آبستنی باعث کاهش مقاومت به انسولین در آنها پس از زایمان می شود. بنابراین، ویتامین E، سلنیوم، موننسین و پروپیلن گلیکول را می توان روزانه در طول دوره انتقال برای بهبود حساسیت به انسولین در گاوهای شیری تجویز کرد، و همین امر در مورد بوتافسفان وریدی و سیانوکوبالامین نیز صدق می کند.

منبع

Pourjafar, M., Chalmeh, A. and Mazrouei Sebdani, M., 2021. Metabolic Syndrome and Insulin Resistance in Transition Dairy Cows. journal of veterinary clinical research, 12(1).

ترجمه:حامد شیرزادی(دانشجوی دکتری تغذیه نشخوارکنندگان) /تحقیق و توسعه شیر و گوشت زاگرس شهرکرد

---

[1] reactive oxygen species

[2] animal models