Dr Antonio Di Loria

1. Poliencefalomalacia (PEM) dei Ruminanti Dr Antonio Di Loria Aspetti Eziopatogenetici

2. Patologia metabolico-nutrizionale che colpisce sporadicamente i bovini e gli ovini, sebbene segnalata anche in altri ruminanti nota come “necrosi della corteccia cerebrale”

3. il termine deriva da: • polio: materia grigia • encefalo: cervello • malacia: reammollimento in senso letterale può essere definita: Rammollimento della Materia Grigia Cerebrale

4. Caratterizzata dalla presenza di focolai di rammollimento della corteccia cerebrale, necrosi neuronale in assenza di cellule infiammatorie, che determina l’insorgenza di una sintomatologia neurologica variabile

5. sono colpiti animali giovani (allevamenti intensivi con alimentazione a base di concentrati) • la malattia è ben nota nel bufalo mediterraneo ed è indicata dagli allevatori con il termine di ”male feruto”

6. nel bovino e nel bufalo si osserva principalmente nel periodo compreso tra la tarda estate e la fine dell’autunno • nei piccoli ruminanti invece la massima incidenza si verifica durante i mesi invernali

7. fino agli anni ’60 l’eziologia dell’affezione era riferita soltanto ad una carenza di tiamina o Vit. B1 • attualmente è considerata una patologia plurifattoriale

8. E’ stato osservato che la PEM può essere associata a: • diete con alti livelli di solfati associate ad inadeguato apporto dietetico di rame (Cu), molibdeno (Mo), zinco (Zn), ferro (Fe), cobalto (Co), selenio (Se) • assunzione di vegetali contenenti sostanze tossiche/o antimetaboliti con particolare tropismo per il SNC

9. Fattori predisponenti: • clima • errata gestione aziendale • diete con elevati contenuti di carboidrati facilmente fermentescibili (concentrati), povere in fibra e carenti di vitamine e/o minerali

10. Tali diete fanno si che nei vitelli la PEM assuma il carattere di una tecnopatia tipica degli allevamenti a carattere intensivo

11. Storicamente la PEM è stata sempre associata ad una condizione di ipovitaminosi B1, la cui produzione endogena viene assicurata dai batteri cellulosolitici del rumine

12. La tiamina viene fosforilata a livello epatico dando origine alla tiamina pirofostato o difostato (TPP), forma biologicamente attiva (80 %), ed a quella trifosfato (TTP) e monofosfato (TMP)

13. la tiamina svolge un ruolo fondamentale, in qualità di coenzima, nell’ambito del metabolismo glucidico • la decarbossilazione ossidativa del’acido piruvico con formazione di acetil-coenzima A, che entra a far parte del ciclo di Krebs, è catalizzata dalla piruvico-deidrogenasi, il cui coenzima è rapprentato dalla Vit. B1

14. un’altra importante via della demolizione del glucosio è rappresentata dal ciclo dei pentosi, che porta alla sintesi di zuccheri a cinque atomi di carbonio • questa via metabolica richiede l’intervento di una transchetolasi, il cui coenzima è rappresentato dalla tiamina

15. la carenza di tiamina blocca due fondamentali tappe del metabolismo glucidico: • ciclo di Krebs • ciclo dei pentosi

16. Una razione ricca di glucidi facilmente fermentescibili (concentrati) può alterare lo sviluppo della flora endoruminale e determinare lo sviluppo di batteri aminolitici, che sono consumatori di vitamine del gruppo B, con conseguente loro possibile deficit

17. tali diete a livello ruminale possono selezionare alcuni microrganismi in grado di sintetizzare enzimi ad attività antivitaminica (tiaminasi) • sono state individuate 2 tiaminasi che agiscono con meccanismo biochimico differente: • tipo 1: Bacillus thyaminoliticus e Clostriduiumsporogenes • tipo 2: Bacills aneurinoliticus

18. piante ricche in tiaminasi: • Pteridium aquilinum • Pteridium esculentum • Equisetum arvense oltre alla tiaminasi contengono altri principi tossici ed un elevato contenuto in zolfo !

19. le farine di pesce contaminate con funghi del genere Acrospeira spp. possono contenere elevate quantità di tiaminasi

20. alcuni farmaci, come l’amprolium, sono in grado di antagonizzare la Vit B1, determinando una carenza secondaria (bufalo indiano !) • l’amprolium, simile strutturalmente alla tiamina, tende ad occupare i siti recettoriali della stessa, bloccandone l’azione (specie nei tessuti nervosi)

21. le lesioni nervose sono praticamente indistinguibili da quelle che si riscontrano in corso di PEM spontanea • questa forma di malattia spesso viene indicata come: “Encefalopatia da Avvelenamento da Amprolium”

22. la carenza di tiamina può essere dovuta anche ad un ridotto assorbimento a causa di processi patologici a carico dei prestomaci e/o dell’intestino

23. indipendentemente dalla causa, la carenza di Vit. B1 determina una alterazione del metabolismo dei glucidi con ridotta produzione di ATP ed aumento dell’acido piruvico e dell’acido lattico

24. a livello di tessuto nervoso tali modificazioni determinano a carico delle membrane neuronali uno squilibrio degli scambi ionici con conseguente ritenzione di sodio • ne deriva un incremento della quota idrica a livello extracellulare e la formazione di edema • il processo evolve con l’aumento della pressione intracranica e la formazione di focolai necrotici diffusi

25. la carenza di tiamina potrebbe influire sul metabolismo di alcuni neurotrasmettitori (acetilcolina)

26. la PEM è associata anche ad un eccesso di zolfo nella dieta o meglio ad un aumento della quantità di solfuri a livello ruminale

27. Funzioni dello zolfo nell’organismo E’ un’importante fonte minerale per i microrganismi ruminali • entra a far parte: • della struttura del collagene • di alcuni catalizzatori del metabilismo vitaminico • dell’insulina • dell’emoglobina • di alcune vitamine (tiamina e biotina) • di alcuni aminoacidi essenziali (metionina, cisteina, cistina e taurina)

28. Alcuni vegetali contengono elevate quantità di zolfo: • Pteridium aquilinum • Pteridium esculentum • Equisetum arvense • Cirsium arvense • Chenopodium spp. • Kochia scoparia • Cereali • Canna da zucchero (melassa) • Crucifere

29. potenzialmente pericolose sono anche le piante coltivate su terreni fertilizzati con zolfo o le falde acquifere ricche di tale minerale… maggiore incidenza della PEM durante il periodo estivo

30. A livello ruminale i microrganismi in grado di utilizzare lo zolfo si dividono in: • Solfato-riduttori assimilatori (Bacteroides spp., Butyrivibrio spp., Lachnospira spp.): riducono lo zolfo e lo impiegano per la sintesi di aminoacidi • Solfato-riduttori dissimilatori (Desulfivibrio desulfuricans, Desulfotomaculum ruminis): utilizzano lo zolfo come accettore di elettroni e sintetizzano solfuri come prodotto finale

31. Una dieta ricca in solfati e di carboidrati di pronto utilizzo, con acidificazione dell’ambiente ruminale, determina un aumento della capacità riduttiva dei batteri dissimilatori, con incremento della produzione di solfuri e riduzione dei batteri cellulosolitici produttori di tiamina

32. Il destino dello zolfo a livello ruminale è condizionato dal pH • pH basico: composti solforati allo stato liquido • pH acido: solfuro di idrogeno (H2S) allo stato gassoso l’H2S viene eliminato attraverso l’eruttazione o l’aria espirata con azione irritante sulle prime vie respiratorie

34. le elevate quantità di H2S interferiscono con la respirazione cellulare, bloccando l’attività del citocromo C ossidasi il blocco della respirazione cellulare conduce a mancata sintesi di ATP, con conseguente carenza di energia disponibile soprattutto a livello di SNC e comparsa di necrosi diffusa

35. Inizialmente l’organismo tenta di eliminare l’H2S in eccesso aumentando la frequenza degli atti respiratori, tuttavia l’H2S tende a paralizzare i centri del respiro aggravandone la sintomatologia

36. Inoltre i solfuri assorbiti inibiscono l’azione di altri enzimi importanti per la sintesi di ATP e per gli effetti anti-ossidativi (superossido-dismutasi e glutatione-perossidasi)

37. questi enzimi svolgono una importante attività antiossidante nei confronti dei radicali liberi • in particolare la glutatione-perossidasi (la cui sintesi è favorita dal Selenio) contribuisce all’azione antiossidante della Vit. E a livello di membrana cellulare

38. Elevate concentrazioni di H2S possono favorire l’azione dei radicali liberi a livello di tessuto nervoso, data l’alta concentrazione di lipidi in esso presente

39. il deficit energetico e la maggiore sensibilità ai danni ossidativi delle cellule nervose sono sufficienti a determinare un danno neurale di tipo necrotico

40. Diete carenti in rame, zinco, molibdeno e ferro sembrano essere coinvolte nella patogenesi delle forme di PEM zolfo-indotte tali elementi formano dei composti insolubili con l’H2S riducendone la biodisponibilità e la conseguente tossicità

41. Il solfuro endoruminale favorisce l’effetto antagonista del molibdeno sul rame • Il solfuro lega il molibdeno formando tiomolibdeno, composto insolubile che impedisce l’assorbimento di rame carenza di rame

42. Polioencefalomalacia dei Ruminanti Aspetti Clinico-Diagnostici e Terapeutici

43. sono colpiti vitelli e vitelloni da carne, gli ovini, occasionalmente i ruminanti selvatici, mentre raramente si osserva nei bovini adulti

45. Nei bovini sono colpiti animali tra i 6 -18 mesi (maggiore incidenza 9-12 mesi) • Negli ovini la malattia si manifesta intorno ai 2-7 mesi • Nei caprini si rileva un range più ampio: 2 mesi-3 anni • Nel bufalo mediterraneo la patologia si manifesta in animali giovani (6-20 mesi)

46. la PEM è descritta anche in animali adulti con manifestazioni cliniche meno gravi e spesso con guarigione spontanea • Non esiste predisposizione di sesso e di razza

47. Nei bovini rappresenta una tecnopatia tipica degli allevamenti intensivi

48. In relazione alla genesi plurifattoriale la PEM presenta indici di morbilità e mortalità molto variabili !! • L’incidenza nel bufalo può variare tra il 4 ed il 10 %, con indice di mortalità compreso tra il 20-60 % • Negli ovini è intorno al 10 %, con mortalità compresa tra l’1-10 % • Nei bovini è intorno al 25 %, con mortalità compresa tra il 25-50 %

49. Rilievi Clinici I FASE Anoressia/disoressia Difficoltà nella prensione degli alimenti Difficoltà nella deambulazione

50. Rilievi Clinici II FASE Stato di ipereccitabilità con ansia e reazioni abnormi agli stimoli esterni Crisi convulsive tonico-cloniche periodiche della durata di 2 minuti (l’animale cade a terra in decubito laterale con arti rigidi ed estesi)