Nome do Projeto
DESENVOLVIMENTO DE UMA SUSPENÇÃO ORAL PARA PREVENÇÃO E AUXILIAR NO TRATAMENTO DE HIPOCALCEMIA EM VACAS LEITEIRAS
Ênfase
Pesquisa
Data inicial - Data final
30/08/2020 - 28/02/2024
Unidade de Origem
Coordenador Atual
Área CNPq
Ciências Agrárias
Resumo
O cálcio é um dos principais minerais para todos os animais. Ele está envolvido em diversas rotas metabólicas, como por exemplo na contração muscular, segundo mensageiro em células entre outros. Na vaca leiteira, ele é de suma importância para a produção leiteira, entretanto devido aos desafios que o animal tem durante o parto, a demanda desse mineral pode ser superior a quantidade com a qual ele consegue metabolizar, levando o animal à hipocalcemia, além de abrir brechas para que outros transtornos possam ocorrer. Algumas estratégias são utilizadas no pré-parto e pós-parto recente a fim de minimizar os danos causadas por esse transtorno, entretanto algumas carecem de comprovações científicas e outras demandam repetidos manejos, diminuindo o bem-estar tanto do animal quanto do produtor. Portanto, o objetivo desse projeto é desenvolver uma suspensão oral de cálcio para prevenção de hipocalcemia subclínica e também auxiliar no tratamento do transtorno clínico. Para tanto um estudo vai ser conduzido utilizando vacas, da raça Holandês, com escore de condição corporal entre 3,0 e 3,5, logo após o parto. Serão utilizados 24 animais divididos em 3 grupos: Grupo Controle (n=8), receberão por via oral 1 L de água potável logo após a primeira ordenha; Grupo 1 (n=8), receberão 1 L de uma suspensão de cálcio por via oral logo após a primeira ordenha; e Grupo 2, que receberão logo após as duas primeiras ordenhas 1 L de uma suspensão de cálcio por via oral. As coletas de sangue serão realizadas logo após o parto (hora 0) e após as 7 primeiras ordenhas (horas 6, 12, 24, 36, 48, 60 e 72), a fim de verificar o perfil metabólico desses animais. Espera-se que ao final deste projeto, obtenha-se um produto passível de transferência tecnológica capaz de aumentar rapidamente os níveis plasmáticos de cálcio no pós-parto recente de vacas leiteiras, momento crucial para se ter uma boa saúde e produção na próxima lactação.

Objetivo Geral

O objetivo deste estudo é desenvolver uma suspensão oral que seja capaz de prevenir a hipocalcemia subclínica em vacas leiteiras, bem como servir como auxiliar para o tratamento do transtorno clínico

Justificativa

A hipocalcemia é um transtorno metabólico que acomete vacas leiteiras durante o período de transição, sendo este compreendido nas três semanas pré e três semanas pós-parto, caracterizado por uma queda nos níveis plasmáticos de cálcio. É neste momento que também ocorrem diversas mudanças nutricionais, endócrinas, fisiológicas e metabólicas, que caso não monitorados podem ocasionar danos que serão durante toda a lactação (Caixeta et al., 2017).
A demanda de cálcio no final da gestação e no início da lactação é muito alta e é agravada devido à baixa ingesta de matéria seca durante este período. Esta demanda varia bastante, sendo que não é suprida totalmente pela ingesta, que durante o pré-parto gira em torno de 30 g/dia, direcionada para o desenvolvimento final do feto e produção de colostro, e no pós-parto de até 100 g/dia (Goff, 2014), principalmente para a produção de leite, ultrapassando de 7 a 10 vezes a quantidade de cálcio sérico do animal (Horst et al., 2005), havendo assim a necessidade de que o organismo do animal crie alternativas para manter a homeostasia do mineral.
A mantença da homeostasia do cálcio é regulada por três hormônios: paratormônio (PTH), vitamina D (VitD) e calcitonina (Campos e Pinhati, 2013). Quando há uma queda nos níveis plasmáticos de cálcio, receptores do mineral localizados na paratireoide lançam sinais para que haja a síntese e secreção de PTH (Brown, 2007), sendo que este se direciona há dois sítios: primeiramente para os ossos, ativando indiretamente os osteoclastos culminando na degradação da matriz óssea e consequentemente na liberação de cálcio para a corrente sanguínea (Datta e Abou-Samra, 2009); já o segundo local de atuação é nos rins, onde atua de duas formas, uma delas é aumentando a reabsorção renal do mineral, e a outra é ativando a enzima 1α-hidroxilase, que é responsável pela conversão da forma inativa da vitamina D (Calcidiol; 25OHD), sintetizada no fígado a partir de um precursor provindo da síntese na pele, para sua forma ativa (Calcitriol; 1,25(OH)2D)(Goff, 2014).
A VitD ativa se direciona aos ossos e ao intestino, sendo que nos ossos ela auxilia na ativação dos osteoclastos e no intestino é a principal responsável pela absorção do cálcio provindo da dieta (Christakos, 2012). Entretanto, todo esse mecanismo demora até 48 horas até o seu pleno funcionamento, sendo necessário estratégias que auxiliem os animais a recuperarem rapidamente os níveis plasmáticos de cálcio (Goff et al., 1986).
As estratégias comumente utilizadas são adotadas no ainda no pré-parto, como a utilização de dietas acidogênicas e a redução na disponibilidade de cálcio absorvível. A primeira baseia-se numa leve redução no pH sanguíneo do animal, o que vai causar uma alteração nos receptores de cálcio localizados na paratireoide, simulando assim uma redução na concentração de cálcio sérico, estimulando a produção e secreção de PTH (Goff, 2014; Rodney et al., 2018), já a segunda estratégia se baseia no mesmo princípio, entretanto há uma redução nos níveis plasmáticos de cálcio (Kocabagli, 2018). Entretanto, essas duas estratégias apresentam algumas desvantagens, como no caso das dietas acidogênicas, existe a necessidade de diversos manejos, manipulação de dietas, altos custos dos sais, necessidade de separação do rebanho pre-parto, além de ser de baixa palatabilidade, dificultando a implementação em pequenas propriedades(Stout et al., 1972; Hu e Murphy, 2004; Gelfert et al., 2006). Já a redução de cálcio na dieta é de difícil manipulação, uma vez que as pastagens apresentam grande quantidade deste mineral (Kocabagli, 2018).
Existem ainda estratégias com a utilização de aplicação de cálcio por via intravenosa e subcutânea no pós-parto. Elas são capazes de aumentar rapidamente os níveis plasmáticos do mineral, entretanto ambas podem causar um efeito rebote, fazendo com que haja uma queda bruscas nas concentrações séricas podendo levar a quadros de hipocalcemia clínica mais graves (Blanc et al., 2014; Domino et al., 2017).
Outra estratégia bastante utilizada é administração de cálcio por via oral, que é capaz de aumentar os níveis plasmáticos do mineral, entretanto esse método demora um tempo para seja absorvido. Alguns estudos relatam que em altas concentrações dentro do rúmen (acima de 1,2 mmol/L), a passagem para a corrente sanguínea se inicia ainda no local (Schröder et al., 2015), entretanto, a maior parte é absorvida somente no intestino do animal, através da ação da vitamina D (Goff, 2014).
Além disso, produtos comerciais de aplicação oral não apresentam comprovação científica da eficácia de seus produtos, sendo que muitos se baseiam em informação na literatura e que muitas vezes não utilizam o mesmo composto em suas formulações. A partir do exposto, é possível verificar a possibilidade de desenvolvimento de um produto eficaz para combater os danos que a hipocalcemia pode causar. Sendo assim o objetivo desse projeto será desenvolver um produto oral para prevenção de hipocalcemia subclínica e auxiliar no tratamento para a clínica.

Metodologia

Recursos Humanos
O projeto está vinculado à linha de pesquisa de “Inovação Farmacêutica" do Núcleo de Pesquisa, Ensino e Extensão em Pecuária (NUPEEC) da Universidade Federal de Pelotas, mais especificamente na área de “Desenvolvimento de fármacos” linha de pesquisa esta que é coordenada também pela proponente, juntamente com os professores do NUPEEC. Neste projeto, alunos dos Programas de Pós-Graduação em Biotecnologia, Veterinária, Zootecnia da UFPel; além de alunos de iniciação científica e tecnológica dos cursos de graduação em Medicina Veterinária, Zootecnia e Biotecnologia, serão envolvidos. Todos estes alunos fazem parte da equipe do grupo NUPEEC (wp.ufpel.edu.br/nupeec), sendo estas atividades um importante instrumento para a formação pessoal.

Animais e manejo
Serão selecionados animais gestantes, saudáveis, com escore de condição corporal entre 3,0 e 3,5 no pré-parto e que não apresentem hipocalcemia clínica no pós-parto. Durante o pré-parto, os animais serão alocados a campo, recebendo dieta pré-parto no cocho e água ad libitum, sendo que assim que ocorra o parto, os animais serão separados de sua cria e serão dirigidos a outro piquete com pasto e suplementação no cocho com dieta própria para esse período.
Após o parto, os animais serão separados aleatoriamente em 3 grupos: Grupo Controle (n=8), que receberão 1 L de água potável nas duas primeiras ordenhas por via oral; Grupo Produto 1 (n=8), receberão 1 L de um produto a base de cálcio com um aditivo na primeira ordenha pós-parto por via oral; e Grupo Produto 2 (n=8), o qual receberá 1 L do mesmo produto nas duas primeiras ordenhas após o parto, também por via oral.

Avaliações Clínicas
Durante o período experimental, os animais serão acompanhados por um médico veterinário verificando qualquer alteração comportamental e no local de aplicação. Além disso, serão feitos exames clínicos, avaliando frequência cardíaca e respiratória, movimentos ruminais, temperatura retal, coloração de mucosas e grau de hidratação (Rosemberger, 1993).

Coletas Sanguíneas
As coletas de sangue serão realizadas por punção da veia coccígea, utilizando o sistema vaccutainer, no momento do parto (hora 0) e nas primeiras sete ordenhas pós-parto (hora 6, 12, 24, 36, 48, 60 e 72). As amostras serão centrifugadas a 2250 x g por 15 minutos a fim de se obter o soro sendo estes armazenados a -20°C até o momento das análises.

Análises Bioquímicas
As amostras de soro serão analisadas quanto as concentrações de cálcio, fósforo, γ-glutamil transferase (GGT), aspartato aminotransferase (AST), proteínas totais, albumina e magnésio utilizando kits comercias por espectrofotometria em um analisador bioquímico automático (LabMax Plenno, Labtest Diagnóstica LTDA, Brasil), utilizando protocolos de acordo com o fornecedor.

Análises estatísticas
As analises estatísticas serão realizadas utilizando o programa estatístico SAS Studio (SAS lnstitute lnc., Cary, EUA), utilizando PROC MIXED, avaliando grupo, horas e a interação entre eles, pelo método ANOVA com medidas repetidas (PROC MIXED) com avaliação pós-hoc de Tukey-Krammer (p<0,05), sendo que a estrutura de covariância utilizada será a que obtiver o menor valor no critério de informação Bayesiano. Todas as variáveis serão analisadas quanto sua normalidade utilizando o método Shapiro-Wilk (>0,90 e p>0,05), sendo as que não apresentarem distribuição normal serão transformadas para atingir a normalidade.

Indicadores, Metas e Resultados

 Realização de revisões bibliográficas e de bulas - Serão realizadas buscas em bancos de patentes, de periódicos de domínio público e em bulários, informações sobre o transtorno e produtos durante toda a execução do projeto.
 Reuniões quinzenais - Serão realizadas reuniões quinzenais, afim de alinhamentos quanto a metodologia, avanços alcançados ou até mesmo mudança de algo não previsto.
 Consolidação das habilidades de pós-graduandos e graduandos - Auxiliar os pós-graduandos e graduandos responsáveis na seleção dos animais e nas avaliações laboratoriais.
 Organização dos resultados - Auxiliar na tabulação e análises dos dados, a fim de identificar e organizar os dados para rodar estatística;
 Organização de trabalhos - Elaboração resumos para a participação de eventos de iniciação científica, a fim de divulgar as linhas de pesquisa do grupo.
 Produzir pelo menos 2 artigos
 Produzir pelo menos 1 patente - auxiliar na confecção da patente junto a coordenação de inovação tecnológica da UFPel
 Produzir um produto passível de transferência tecnológica para área das ciências agrarias, afim de obter maior visibilidade do grupo de pesquisa, assim como da Universidade.
• Aumentar o número de artigos de alta qualidade da equipe e do Programa de Pós-Graduação envolvidos;
• Aumentar o número de estudantes participando de congressos nacionais e internacionais relacionados às linhas de pesquisa da equipe;
• Aumentar o número de patentes
• Auxiliar os Programas de Pós-Graduação com o intuito de aumentar seu conceito

Equipe do Projeto

NomeCH SemanalData inicialData final
Augusto Pinto Pês
JOSIANE DE OLIVEIRA FEIJÓ
MARCIO NUNES CORREA2
URIEL SECCO LONDERO

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