FotoCa: Un novo dispositivo para detectar vacas con hipocalcemia subclínica

Marta Miranda, á esquerda, xunto a dous compañeiros do grupo de investigación

A hipocalcemia é unha enfermidade metabólica que ten un forte impacto na saúde da vaca no postparto, afectando ao rendemento produtivo e reprodutivo do rabaño, sendo por tanto de vital importancia o seu control para garantir a viabilidade económica das explotacións leiteiras.

“Os baixos niveis de calcio en sangue son un problema habitual nas gandarías. Depende un pouco de como se manexen as vacas no período seco, pero nas granxas europeas e dos EUA o 50% das vacas teñen hipocalcemia subclínica a partir da segunda lactación, porque o risco de hipocalcemia vai aumentando coas lactacións por desgaste e perda de calcio óseo. No primeiro parto non é frecuente que haxa este problema”, explica Marta Miranda, catedrática do Departamento de Anatomía, Produción Animal e Ciencias Clínicas Veterinarias da Universidade de Santiago.

A prevalencia é alta, xa que hoxe en día máis do 50% das vacas sofren hipocalcemia subclínica

O grupo de investigación en Medicina Animal (IMedA) ao que pertence desenvolveu un dispositivo point of care para medición de calcio en granxa. “Poder medir o nivel de calcio a pé de vaca é de gran axuda para detectar e tratar animais con hipocalcemia subclínica”, indica.

É fundamental unha intervención temperá para que a recuperación da vaca sexa efectiva e non derive en complicacións asociadas, para o que se require un método de diagnóstico rápido, fiable e económico. “Xa existen equipos de laboratorio fiables e equipos portátiles para usar en granxa, pero son caros, xa que o seu custo está entre 20 e 30 euros por mostra, polo que non se usan de forma habitual”, aclara.

A única forma de detectar as hipocalcemias subclínicas é mediante unha análise de sangue

Por iso, a vantaxe de FotoCa, o dispositivo desenvolvido polo equipo do Campus Terra, radica en que permite unha medición a pé de vaca de forma sinxela e barata mediante un fotómetro multiespectral.

O método consiste na extracción dunha pequena cantidade de sangue da vaca, a separación do soro sanguíneo, a súa mestura cos reactivos para a disolución da mostra e a medición nun dispositivo portátil que está baseado no Fotometrix de Xuvenciencia, o programa impulsado pola USC para fomentar a ciencia entre os máis novos.

O método colorimétrico elixido simplifica a análise e reduce o seu custo, pero non está exento de algunhas particularidades. “Tivemos que suprimir as interferencias da hemoglobina mediante un sistema multicompoñente. Comezamos estudando dous reactivos diferentes que reaccionan co calcio presente na mostra, o método Zincon e o método Arsenazo III, e decantámonos polo segundo pola estabilidade das disolucións. O Zincon pode ter tamén interferencias doutros elementos presentes no sangue e que poden provocar un cambio de cor que nos pode levar a equívocos”, detalla Marta.

O protocolo de seguimento veterinario da granxa debería incluír a monitorización da hipocalcemia nas vacas no cuarto día postparto

Co método xa validado, xorde o problema de extraer a cantidade exacta de sangue, xa que “a parte da disolución é unha parte moi crítica para calcular a concentración exacta de calcio”, indica. “Para iso tivemos que idear un sistema práctico para poder sacar a cantidade necesaria e poder facer a extracción cunha soa man, deseñando un extractor cun adaptador”, engade.

Con este protocolo de extracción de sangue, o equipo da Facultade de Veterinaria propón a monitorización das vacas no cuarto día tras o parto, introducindo esta dinámica na rutina da granxa dentro dos protocolos de seguimento veterinario postparto.

Programa de Transferencia

O desenvolvemento do dispositivo FotoCa foi un dos seis proxectos seleccionados para formar parte do Programa de Activación á Transferencia de Coñecemento do Campus Terra, que busca poñer a disposición do sector os froitos da investigación realizada na Universidade.

“Xa se realizaron os primeiros contactos con empresas farmacéuticas do sector interesadas no desenvolvemento e comercialización do dispositivo”, avanza Marta, facendo posible deste xeito a súa chegada ao mercado e o seu uso en granxas comerciais, que se beneficiarían destes avances.

Queremos que sexa un dispositivo de baixo custo de arredor de 3 euros por mostra

“Queremos que sexa un dispositivo de baixo custo. O ideal sería que o custo quedase en arredor de 3 euros por vaca, similar ao doutras mostras, como as que se usan para detectar a BHB, que rolda os 3,2€, pero o reto é o custo porque é o factor limitante a día de hoxe”, detalla.

Unha detección eficaz da hipocalcemia subclínica permite atallar a tempo os riscos de trastornos asociados ao parto. A redución do calcio leva consigo unha diminución da función inmune e das contraccións do músculo liso, podendo derivar en metrite. Ademais, baixos niveis de calcio sanguíneo nos 4 días seguintes ao parto incrementan o risco doutras patoloxías como desprazamento de abomaso ou mamite.

Factores de risco

A hipocalcemia é un trastorno metabólico frecuente en bovinos que afecta ás vacas nos días próximos e posteriores ao parto. Durante as etapas finais da preñez e a lactación temperá prodúcese un aumento significativo na demanda de calcio en vacas leiteiras, o que resulta nunha diminución dos niveis de calcio no sangue.

Vacas gordas a partir do terceiro parto, máis proclives a ter hipocalcemia

Como factores de risco intrínsecos á propia vaca están a idade, o número de partos, a obesidade e a alta produción. Hai máis risco en vacas de máis idade, a partir de 2-3 partos e en vacas gordas, así como nunha alta produción de leite que xera unha forte demanda de calcio.

Sintomatoloxía

A hipocalcemia clínica, tamén coñecida como febre do leite, maniféstase en forma de inquietude, debilidade, diminución do apetito e, en casos máis graves (redución aguda dos niveis de calcio en sangue), vacas tombadas incapaces de se erguer.

Os baixos niveis de calcio en sangue poden presentarse de forma clínica (por baixo de 1,5 mmol/litro) ou subclínica (entre 1,5 e 2 mmol/l)

Pero no caso da hipocalcemia subclínica, os animais que a sofren son asintomáticos, polo que a única maneira de saber se unha vaca está sufrindo hipocalcemia subclínica é analizando a concentración de calcio en sangue mediante unha análise serolóxica dentro dos primeiros 1 a 2 días posteriores ao parto.

Tratamento

Ante a presenza dunha vaca con febre do leite e tombada, débese administrar solución de Ca por vía intravenosa, algo que só pode facer o veterinario. Porén, para o tratamento da hipocalcemia subclínica está indicado o uso de Ca por vía oral (bolos), que mantén niveis máis elevados de Ca en sangue 20, 24 e 36 horas despois do tratamento.

A suplementación con calcio en todas as vacas que paren, ademais dun gasto innecesario, pode ser contraproducente

A hipocalcemia é un dos problemas máis frecuentes en vacas leiteiras de alta produción, xa que máis da metade dos animais padecen esta carencia tras o parto, pero ante as dificultades para detectar os casos subclínicos, a decisión de moitas granxas hoxe en día consiste en administrar bolos de calcio por sistema, aínda que Marta considera equivocada esta estratexia. “A suplementación con calcio en todas as vacas que paren pode ser contraproducente, ademais das perdas económicas que supón tratar animais que non o precisan”, advirte.

Por iso, poder discriminar que vacas son realmente as que precisan o bolo de calcio das que non permitiría afinar no tratamento. “Ás veces é difícil establecer o punto de corte, pero neste caso, aínda que teñamos algún falso positivo, non sería relevante, porque hoxe estamos tratando ao 100% das vacas e o importante sería descartar ese 50% que estamos tratando sen necesidade”, argumenta.

Consecuencias

A hipocalcemia pode desencadear múltiples procesos patolóxicos como consecuencia da perda de inmunidade e dos problemas para a contracción muscular do rume (desprazamento de abomaso), do útero (metrite) e do esfínter dos tetos (mamite).

A hipocalcemia altera as respostas fisiolóxicas e metabólicas das vacas no período de transición tras o parto. No útero, despois do parto, uns niveis baixos de calcio dan lugar a unha menor contracción das paredes da matriz, favorecendo a retención da placenta. Tamén provoca unha menor involución uterina, o que reduce a expulsión dos loquios do parto, converténdose nun caldo de cultivo para a proliferación de todo tipo de axentes microbianos e a aparición de metrite.

Con baixos niveis de calcio, a contracción muscular vese diminuída e a inmunidade reducida

A hipocalcemia é un factor estresante para o animal, o que provoca un aumento do cortisol no sangue entre 7 e 10 veces superior aos niveis normais, dando lugar á inmunosupresión da vaca e incrementando o risco de enfermidades de tipo infeccioso como metrite ou mamite. Do mesmo xeito, a redución da inxesta de materia seca pode provocar un balance enerxético negativo no postparto e a aparición de cetose.

Os baixos niveis de calcio sanguíneo impactan negativamente na contracción da musculatura lisa e no peche do canal do teto postmuxido, polo que o risco de mamite aumenta

O canal do teto é unha estrutura anatómica que se pecha tras o muxido para previr a entrada de bacterias patóxenas na ubre, polo que o atraso no peche do canal do teto incrementa o risco de desenvolver infeccións. Despois do muxido, o canal do teto péchase pola contracción dos músculos arredor do esfínter do teto. O calcio é un mineral crucial para a actividade contráctil e a formación da queratina.