Profili metabolomici in cavalli debilitati durante il processo di rialimentazione

Studio preliminare confronta il metaboloma equino durante uno stato di malnutrizione rispetto a quello riabilitativo: informazioni biologiche essenziali sul processo di rialimentazione del cavallo emaciato.

Pubblicato il
, diFederico Scorza

I cavalli e gli altri equidi indesiderati continuano a rappresentare un problema globale in cui la prevalenza di equidi malnutriti persiste come preoccupazione per il benessere. Gli studi nutrizionali che valutano il processo di rialimentazione o riabilitazione sono limitati ed esistono pochi dati per spiegare come cambi la funzione metabolica durante la rialimentazione.

Uno studio, coordinato da Sawyer C. Main e da Lindsay P. Browne, rispettivamente del dipartimento di Scienze Animali e del dipartimento di Chimica dell’Università del Tennessee, ha valutato i cambiamenti nel profilo metabolitico (metaboloma) dei cavalli emaciati durante la riabilitazione tramite rialimentazione.

Lo stato dell’arte della ricerca

L’industria equina continua a essere afflitta da un numero significativo di cavalli “indesiderati”, solo negli USA ogni anno sono circa 138.000.

Per vari motivi (tra cui per esempio la mancanza di conoscenze nutrizionali da parte del proprietario), molti equidi “indesiderati” possono diventare emaciati.

Ciò nonostante, la ricerca dedicata alla valutazione del loro recupero nutrizionale e della riparazione metabolica è stata minima. La letteratura descrive alcuni studi sulla riabilitazione o sulla rialimentazione del cavallo malnutrito, ma questi studi durano solo da 10 a 15 giorni, mentre il periodo medio di rialimentazione dura diversi mesi

La malnutrizione viene diagnosticata come una mancanza di nutrizione dovuta a un apporto inadeguato o sbilanciato di nutrienti, o alla loro compromessa assimilazione o utilizzo. Una grave malnutrizione o digiuno produce risposte proteolitiche e lipolitiche che possono provocare problemi fisiologici negativi tra cui la sindrome da rialimentazione, la cachessia, l’atrofia sierosa, le contrazioni muscolari dovute a scarse riserve di calcio e l’aritmia cardiaca.

Elementi che influenzano lo stato nutrizionale, tra cui la genetica, il background, la predisposizione alle malattie e la storia alimentare, sono spesso non identificati all’interno delle popolazioni di cavalli indesiderati e debilitati. Quindi, un coerente metodo di valutazione abbinato alla comprensione dei cambiamenti nel metabolismo è importante per comprendere i fenotipi emaciati e, se possibile, il recupero di un peso corporeo e di una condizione sana.

Un approccio più quantitativo per valutare un sistema biologico è quello della metabolomica, la misurazione globale dell’insieme di metaboliti di piccole molecole che costituiscono il metaboloma di un organismo. Il metaboloma è costituito da numerose piccole molecole derivate o utilizzate da tutte le vie metaboliche conosciute. La metabolomica fornisce informazioni sullo stato fisiologico di un organismo (cioè il fenotipo) e, quindi, può servire come misurazione per integrare altri approcci qualitativi, come il sistema BCS. Lo studio del profilo metabolico degli equidi emaciati potrebbe fornire informazioni su quali vie metaboliche sono interessate durante uno stato di malnutrizione.

Al momento, sono state condotte poche ricerche nel campo della metabolomica equina per quanto riguarda la riabilitazione nutrizionale. Gli attuali studi equini si sono concentrati principalmente su purosangue sani, cavalle gravide, esercizio fisico e doping. La ricerca metabolomica condotta su maiali malnutriti e esseri umani con cachessia può servire come confronto fondamentale per gli equidi emaciati, ma è giustificata una conoscenza specie-specifica attraverso i periodi di intervento dietetico.

Lo studio statunitense

Lo studio si è focalizzato sulla valutazione del metaboloma di vari cavalli malnutriti durante il processo di rialimentazione per determinare le differenze metaboliche tra il cavallo debilitato e quello riabilitato durante il processo di rialimentazione.

I cavalli (è stato valutato un campione di dieci cavalli) sono stati nutriti con diete specifiche durante il periodo di riabilitazione e sono stati raccolti e analizzati regolarmente campioni di sangue. Il confronto tra equini in stato di malnutrizione e equini durante il processo di rialimentazione ha mostrato diminuzioni di composti chimici potenzialmente tossici correlati alla funzionalità epatica, renale e muscolare, nonché cambiamenti legati al cambiamento delle richieste energetiche.

La combinazione di analisi ematochimiche e metabolomiche su equini debilitati durante la riabilitazione fornisce informazioni biologiche vitali e prove che il processo di rialimentazione ha un impatto significativo sul metaboloma equino.

Lo studio conclude che il processo di rialimentazione e riabilitazione determina un cambiamento complessivo nel metaboloma equino.

Conclusioni

Il confronto del metaboloma equino durante uno stato di malnutrizione rispetto a quello riabilitativo ha evidenziato differenze significative che forniscono informazioni biologiche essenziali sul processo di rialimentazione del cavallo emaciato. 

Dopo l’inizio del processo di rialimentazione (RP), è stata osservata una diminuzione dei metaboliti potenzialmente tossici, sono state mostrate alterazioni metaboliche che suggerivano un aumento della funzionalità epatica e renale ed erano evidenti cambiamenti dei valori legati al metabolismo muscolare e al cambiamento delle richieste energetiche. 

I pannelli ematochimici hanno anche mostrato differenze statistiche tra l’abbondanza di analiti tra il CCP (cioè lo stato di malnutrizione) e l’RP, indicando ulteriormente una funzionalità epatica e renale impropria durante il CCP. 

La combinazione di analisi ematochimiche e metabolomiche sui soggetti equini in questo studio ha fornito informazioni essenziali sui processi biologici che vengono influenzati durante la riabilitazione del cavallo malnutrito. 

Nonostante le differenze osservate tra il metaboloma rispetto agli attributi specifici del soggetto (ad esempio dieta, sesso e fascia di età), è stato osservato un chiaro discernimento tra il metaboloma unico del CCP e quello RP, fornendo la prova che il processo di rialimentazione ha un impatto profondo sulla riabilitazione equina.

Reference

Reference: Main SC, Brown LP, Melvin KR, Campagna SR, Voy BH, Castro HF, Strickland LG, Hines MT, Jacobs RD, Gordon ME, et al. Metabolomic Profiles in Starved Light Breed Horses during the Refeeding Process. Animals. 2022; 12(19):2527. https://doi.org/10.3390/ani12192527

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