Fisiopatologia dello STRESS

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1 Fisiopatologia dello STRESS

2 Benessere Animale ( Animal( Welfare ) Uno stato di salute mentale e fisica in cui l animale l è in armonia con il suo ambiente (Huges & Duncan, 1988) Stress Effetto ambientale su un individuo che sovraccarica i suoi sistemi di controllo e regolazione e riduce o sembra ridurre la sua efficienza. La riduzione di efficienza può essere compensata o portare a conseguenze dannose per l individuol individuo (Broom e Johnson, 1993)

3 Stress : termine derivato dalla fisica (forza che, applicata ad un corpo solido, lo deforma per compressione, trazione o torsione) introdotto in biologia dal fisiologo americano Walter Cannon (seconda decade del 1900) per indicare qualsiasi fattore in grado di alterare le normali funzioni fisiologiche e psicologiche dell organismo

4 Omeostasi : (dal greco homoio = simile, stabile e stasis = stato, condizione) equilibrio stabile dell organismo insieme di parametri biochimici e fisiologici variabili entro limiti ristretti e regolati da meccanismi omeostatici

5 stimoli stressanti di varia natura attivazione del sistema simpatoadrenomidollare

6 Reazione di lotta-fuga fuga (fight-flightflight reaction) reazione integrata ed aspecifica messa in atto dall organismo in situazioni di emergenza

7 Hans Selye (fisiologo ungherese, 1936): stress come insieme delle modificazioni aspecifiche che compaiono in un organismo esposto all azione azione di un agente stressante, indipendentemente dalla natura di esso

8 Sindrome Generale d Adattamento 1. Reazione d Allarme d 2. Fase di Resistenza 3. Fase di Esaurimento

9 TRIADE dello STRESS Ipertrofia della corteccia surrenale Ipoplasia timo-linfatica Ulcere gastro-duodenali

10 Agenti Stressanti Alterazione dell Omeostasi = STRESS Attivazione del Sistema dello Stress Risposte adattative neuro-endocrine endocrine (risposte( periferiche) e comportamentali (risposte( centrali)

11 Risposte adattative allo stress Comportamentali: Aumento dello Stato di Veglia e di Allerta Aumento della Vigilanza, dell Attenzione e delle Capacità mnemoniche Soppressione dell interesse per il cibo Soppressione dell attivit attività sessuale Fisiche: Aumento dell Irrorazione del Sistema Nervoso Centrale e dei Muscoli Scheletrici Aumento dell Attivit Attività Cardiaca e della Pressione Sanguigna Aumento della Funzione Respiratoria Aumento della Glicolisi,, della Gluconeogenesi e della Lipolisi Inibizione della funzione gonadica Contenimento della risposta infiammatoria ed immunitaria

12 Carsten e Moberg, 2000 (

13 L attivazione della risposta allo stress dipende da: intensità dello stress stato fisico del soggetto esperienze precedenti fattori genetici risposta individuale

14 Sistema dello Stress Componenti centrali : - Locus coeruleus - Nucleo paraventricolare dell ipotalamo Componenti efferenti periferiche : - Sistema simpatoadrenomidollare - Asse ipotalamo-ipofisi ipofisi-surrenesurrene

15 Sistema Simpatoadrenomidollare Sistema Nervoso Simpatico Midollare del surrene azione rapida, immediata (W.B. Cannon: fight-flight flight reaction)

16 Sistema Nervoso Simpatico Locus coeruleus noradrenalina

17 Midollare del surrene

18 Principali effetti dell attivazione generalizzata del sistema simpatoadrenomidollare: Sistema cardiovascolare tachicardia, aumento della forza di contrazione e della gittata cardiaca, vasocostrizione nei distretti cutaneo, splancnico,, e renale, ridotta resistenza al flusso a livello muscolare Apparato respiratorio broncodilatazione, iperventilazione Cute e annessi pallore o a volte cianosi, brividi, piloerezione Apparato gastroenterico inibizione della motilità intestinale ed arresto dei processi digestivi Effetti metabolici aumento della glicogenelisi e gluconeogenesi epatica, stimolazione della lipolisi nel fegato e nel tessuto adiposo, stimolazione della glicogenolisi in cuore e muscoli

19 Asse ipotalamo-ipofisi ipofisi-surrenesurrene CRH = corticotropin releasing hormone Nucleo paraventricolare

20 Corticale del surrene

21 Mineralcorticoidi: aldosterone Glucocorticoidi: es. cortisolo Steroidi sessuali

22 Esempi di effetti dei glucocorticoidi: Metabolici: inibizione secrezione insulina, stimolazione della gluconeogenesi epatica, inibizione della sintesi ed aumento del catabolismo proteico (eccetto fegato), induzione enzimatica epatica Anti-infiammatori infiammatori: soppressione di rilascio e/o produzione di mediatori dell infiammazione (prostaglandine, leucotrieni, istamina, serotonina, bradichinina,, ecc.), riduzione della dilatazione dei capillari e della componente liquida e cellulare dell essudato, essudato, riduzione della mobilizzazione dei leucociti verso il sito di flogosi Immunosoppressivi

23 Eustress Eustress (dal greco eu: buono) : buono) finalizzato a raggiungere una condizione di adattamento psico-fisico individuale all ambiente; ambiente; sollecitazioni proporzionate alle capacità di risposta dell organismo, reazione neuroendocrina e psichica armoniosa ed adeguata Distress (dal latino (dal latino dis: : cattivo) sollecitazione che eccede le capacità di risposta (causa stressogena fisica o psichica di intensità istantanea estremamente elevata oppure prolungato stillicidio di situazioni stressanti di minore entità ma continuative) o sollecitazione troppo povera

24 (1908) Stimolazione e/o attivazione fisiologica Rendimento e/o stato di salute

25 Possibili effetti negativi dello stress: Soppressione della Risposta Infiammatoria ed Immunitaria Alterazioni della funzione riproduttiva Disturbi comportamentali

26 Effetti dello stress sulla risposta infiammatoria / immunitaria: - L assunzione che lo stress influenzi il sistema immunitario deriva dall osservazione di un aumento dell incidenza di malattie in animali esposti ad ambienti molto stressanti (Moberg et al., 2001) Effetti dei glucocorticoidi: Su traffico e movimento dei leucociti neutrofilia, linfopenia, eosinopenia, basopenia, monocitopenia / monocitosi (cane) leucogramma da stress Sulla funzione leucocitaria (es. inbizione adesione neutrofili all endotelio, diminuzione di attività delle cellue NK, ecc.) Sulla produzione di fattori umorali inibizione di produzione e attività di citochine ed altri mediatori della flogosi (es. IL-1, IL-3, IL-4, IL-5, IL-6, TNF-α,, IFN-γ,, ecc.) Sull equilibrio tra linfociti Th1 e Th2

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28 TNF-alfa alfa, IL-6

29 Effetti dello stress sull attivit attività endocrina: Inibizione dell asse ipotalamo-ipofisi ipofisi- gonadi Ruolo di: - CRH - glucocorticoidi - oppioidi endogeni - prolattina Kyrou e Tsigos (2008) Hormones 7(4):

30 Esempi di patologie cutanee di origine psicogena: Alopecia psicogena (gatto) Dermatite da leccamento (cane)

31 Fonti di stress negli animali domestici: Interazioni animali ambiente Cambio di ambiente brusco e radicale Trasporto, Spostamenti Caldo-Freddo, Umidità e Ventilazione, Rumore, Luce Brusco cambiamento del regime alimentare Digiuno, Sete

32 Interazioni tra animali Gerarchie sociali, Competizione Isolamento per l animale l sociale Svezzamento e Rimescolamento Sovraffollamento Interazioni animali uomo

33 Principali aspetti della legislazione dell Unione Europea (UE) in materia di benessere animale ( europa.eu/legislation_summaries/food_safety/animal_welfare animal_welfare/index_it.htm) Protezione degli animali negli allevamenti Benessere degli animali durante il trasporto Protezione degli animali durante la macellazione e l'abbattimento (introduzione di procedure operative standard, formazione del personale, utilizzo di nuovi dispositivi) Protezione degli animali da laboratorio Protezione degli animali selvatici in giardini zoologici

34 Benessere degli animali destinati alla produzione alimentare: dipendente in larga parte dalle pratiche gestionali da parte dell uomo Esempi di fattori che possono influire sul benessere: - tipo di strutture stabulative - spazio a disposizione - densità dei capi - condizioni di trasporto - metodi di stordimento e di macellazione il benessere degli animali influenza la sicurezza della catena alimentare il benessere degli animali costituisce un ambito importante del mandato EFSA (Autorità Europea per la Sicurezza Alimentare)

35 Esempi di situazioni stressanti nel cane e/o nel gatto: Malattie che limitano il rendimento fisico Malattie degli organi sensoriali Patologie dolorose acute o croniche Stati di esaurimento (eccessive pretese) Cambiamenti improvvisi (traslochi, nascite di bimbi, cambi di proprietario, ecc.) Minacce (reali o presunte) Incertezza nelle aspettative (problemi di comunicazione con l uomo, incapacità di comprendere le aspettative del padrone, ecc..) Fallimento (frustrazione e percezione del disappunto dell umano) Metodi di training che procurano ansia e/o dolore Eccessive prove di lavoro (pressione psicologica e fatica fisica) Giochi troppo pesanti o scatenati Agitazione, ira, aggressività nel contesto sociale (percezione di un atmosfera negativa)

36 Esempi di situazioni stressanti nel cane e/o nel gatto: Bambini (grida, giocattoli rumorosi, fisicità esagerata, ecc.) Eccessivo trambusto nella sfera domestica (continuo via vai di gente, troppe attenzioni, rumori) Troppe emozioni forti positive o negative (mancanza di recupero per la rielaborazione degli stimoli) Fenomeni atmosferici (es. temporali) Ricovero in pensione per animali Paura dell abbandono Solitudine e noia Visite dal veterinario Limitazione nei movimenti (es. cani a catena) Sovraffollamento Sovraccarico da parte delle necessità emotive del proprietario Contatti fisici troppo frequenti o troppo rari Stress da conflitto in case con più animali Abbinamento sbagliato cane - proprietario

37 Indicatori dello stato di benessere: legati all animale animale: - fisiologici - patologici (es. presenza di malattie) - produttivi - comportamentali legati all ambiente ambiente di vita legati alla gestione degli animali e/o degli allevamenti legati al rapporto uomo-animale (es. qualità e quantità delle interazioni, preparazione del personale)

38 Metodi di valutazione del benessere animale: valutazione della risposta biologica (neuro- endocrina e comportamentale) valutazione dei cambiamenti di funzioni biologiche valutazioni epidemiologiche e bio-statistiche su fonti di dati clinici, anatomo-patologici patologici,, riproduttivi o di efficienza zootecnica M. Amadori, I.L. Archetti, M.M. Mondelli, La valutazione del Benessere Animale, Centro Benessere Animale e Immunoprofilassi, IZSLER, Brescia

39 - Metodi atti ad evidenziare situazioni stressanti acute, applicati a ridosso di tali eventi: risposte a breve termine di tipo comportamentale, alterazioni di parametri fisiologici, alterazioni delle carni alla macellazione (es. frequenza cardiaca e respiratoria, ormoni, enzimi, prodotti metabolici, alterazione PSE delle carni) - Metodi atti ad evidenziare situazioni stressanti croniche: valutazione di parametri ormonali ed immunitari valutazioni bio-statistiche su resistenza alle malattie e longevità,, funzioni riproduttive, crescita e incrementi ponderali, attività produttiva (es. latte) osservazioni di disturbi comportamentali correlati allo stress cronico

40 Parametri fisiologici ed ematici: frequenza cardiaca e respiratoria, esame emocromocitometrico, glicemia, cortisolo,, progesterone e testosterone, colesterolo, trigliceridi,, calcio attività muscolare: acido lattico, creatin-fosfochinasi (CPK), aspartato aminotransferasi (AST) Cortisolemia: valore a cui si attribuisce maggiore importanza per valutare lo stato di benessere del cane; tuttavia: il prelievo ematico può rappresentare un evento stressante può essere preferibile l utilizzo l di tamponi salivari, campioni di urina, feci o pelo necessità di stabilire se condizione di stress negativo o stato di eccitazione positiva per l animale l particolari stressor possono non determinare come risposta un aumento del cortisolo,, ma solo una reazione comportamentale

41 Valutazione di parametri immunitari: - Non risente in linea generale delle alterazioni legate alle manualità di prelievo dei campioni - Si basa su parametri oggettivabili e non su giudizi soggettivi, come i parametri comportamentali - Non richiede tempi prolungati di osservazione come i parametri comportamentali - Fornisce dati predittivi sulla possibile evoluzione di condizioni di scarso benessere verso patologie conclamate

42 Risposta allo stress a livello cellulare Heat Shock Proteins o Stress Proteins Morimoto R.I.,., Genes & Development (1998) openi.nlm.nih.gov/detailedresult.php?img= _oxim0303_0186_fig001&req=4