Postnatale Adaption des Glucosestoffwechsels neugeborener Kälber in Abhängigkeit von Reifegrad und Kolostrumfütterung
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Mit der Geburt endet beim neugeborenen Kalb die kontinuierliche Zufuhr von Glucose als Hauptenergielieferant über die Plazenta. Die Energieversorgung erfolgt jetzt diskontinuierlich über die aufgenommene Milch mit Laktose und Fett als Hauptenergieträger. Da die orale Glucoseversorgung zur Deckung des Glucosebedarfs nicht ausreicht, kommt der endogenen Glucoseproduktion (eGP) und insbesondere der Gluconeogenese (GNG) beim neugeborenen Kalb eine wichtige Bedeutung für die Aufrechterhaltung des Glucosehomeostase zu. In der vorliegenden Studie wurde abgeklärt, ob und in welcher Form die ontogenetische Entwicklung um die Geburt und die Erstversorgung der Kälber mit Milch die Glucosebereitstellung beim neugeborenen Kalb beeinflussen. Hierzu wurden 28 Kälber in 4 Gruppen untersucht. Die Kälber werden entweder unreif (9 Tage vor Geburtstermin) per Kaiserschnitt oder durch Spontangeburt entwickelt. In einer dritten Versuchsgruppe wurden spontan geborene Kälber über 4 Tage mit Kolostrum (= Erstmilch nach der Geburt) gefüttert, während in einer vierten Versuchsgmppe die Kälber in den ersten vier Lebenstagen mit einer Formula, einem Kolostrumersatz, gefüttert wurden. Die Nährstoffzusammensetzung, insbesondere der Laktosegehalt war in beiden Diäten gleich, die Formula enthielt aber keine biologisch aktiven Substanzen wie Hormone oder Wachstumsfaktoren. Bei den zu früh geborenen Kälbem sank die Glucosekonzentration im Blutplasma über die ersten 24 h nach der Geburt ab. Auch zeigten die zu fiüh geborenen Kälber im Blutplasma das höchste Glukagon/Insulin Verhältnis, aber die niedrigsten Cortisol- und 3,5,3-Triiodthyroninkonzentrationen. Die eGP und GNG sowie die Phosphoenolpyruvatcarboxykinaseaktivität (EC 4.1.1.32) und der Glykogengehalt in der Leber waren bei den zu früh geborenen Kälbern am niedrigsten und zeigten die höchsten Werte bei den 4 Tage alten Kälbern. Die 4 Tage alten Kolostmmkälber hatten gegenüber den Formulakälbem eine höhere Glucosekonzentration im Blutplasma, eine höhere Leberglykogenkonzentration und eine höhere postprandiale Insulinsekretion, was den besseren Glucosestatus der Kolostrumkälber deutlich machte. Dagegen zeigten die Formulakälber ein höheres Glukagon/Insulin Verhältnis im Blutplasma und hatten in der Leber eine höhere Pymvatcarboxylaseaktivität (EC 6.4.1.1). Darmwachstum und Laktataseaktivität im Dünndarm sowie die Glucoseabsorption waren höher bei den Kolostrumkälbern, wohingegen die Formulakälber tendenziell den höheren First Pass Uptake der Glucose im Splanchnikusgewebe aufwiesen, was eine höhere Glucoseverwertung im Splanchnikusgewebe bedeutete. Jedoch waren weder eGP noch GNG durch die Fütterung beeinflusst. Die Ergebnisse verdeutlichen, dass die eGP und deren endokrine Regulation bei zu früh geborenen Kälbem nicht vollständig ausgereift sind und dass die Ausreifung der eGP mit der ontogenetischen Entwicklung der Kälber zunimmt. Der verbesserte Glucosestatus der 4 Tage alten Kolostrumkälber gegenüber den 4 Tage alten Formulakälbern begründet sich vor allem in einer besseren oralen Glucoseaufnahme. Dagegen hat Kolostrum keinen zusätzlichen Einfluss auf die eGP oder GNG. Höhere PC Aktivitäten in der Leber und ein erhöhtes Glukagon/Insulin Verhältnis im Blutplasma bei den Formulakälbem lassen aber auf einen Einfluss der Diät auf die Regulation der GNG schließen. Zusammenfassend zeigt diese Studie, dass die postnatale eGP bei neugeborenen Kälbern vorwiegend durch den Reifegrad der Kälber bestimmt wird, wohingegen sich die Kolostrumaufnahme positiv auf die Glucoseabsorption auswirkt, aber die eGP nicht zusätzlich stimuliert.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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