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Una parte de mi trabajo implica medir niveles de estrés en felinos salvajes. Pero, ¿cómo sabes si un leopardo en medio de la sabana africana está estresado si no puedes preguntarle? Pues podemos aprovechar la “huella” del estrés, es decir, los cambios fisiológicos que un estímulDSC_0026o estresante produce en el organismo. Estos cambios si son medibles y por tanto pueden aportar información objetiva acerca de la capacidad del animal para enfrentarse al medio.

Part of my job is measuring stress levels in wild cats. But, how do you know whether a leopard in the middle of the African savannah is stressed if you can not ask him? Well, we can use what is called the “footprint” of stress, ie, the physiological changes that a stressor produces in the body. These changes are measurable, and they can therefore provide objective information about the animal’s ability to cope with the environment.

Estupendo, pero ¿qué medimos?

Cuando un organismo detecta un estímulo estresante se activa el eje HPA (hipotálamo-pituitaria-corteza adrenal) y el eje SA (simpático-médula adrenal). Varios tipos de hormonas intervienen en estos ejes, pero el producto principal de esta activación son las catecolaminas (adrenalina y noradrenalina) en el eje SA y los glucocorticoides (cortisol y/o corticosterona) en el eje HPA. Ambos tipos de hormonas se encuentran de forma normal en la sangre a un nivel llamado basal. Cuando los ejes se activan debido a un estímulo estresante estas hormonas son liberadas de forma masiva a sangre y su nivel aumenta significativamente. Poco después, una vez pasado el peligro o la situación estresante, las hormonas vuelven a los niveles basales nuevamente. Si el estímulo no es percibido como estresante por el animal, entonces los ejes no se activan y no habrá incremento en los niveles hormonales. Por tanto, de aqui podemos obtener que si somos capaces, por un lado, de determinar el nivel basal de estas hormonas, y por otro lado, de medir el aumento producido frente a un estímulo estresante, entonces podremos comparar ambos niveles y determinar si un animal en cuestión se ha sentido amenazado o no por una situación o estímulo, y por tanto, si ésta le ha producido estrés.

Hasta aquí todo parece muy sencillo, pero ahora hay que ponerse a medir. ¿Cómo medimos?

He comentado que estas hormonas se encuentran en sangre, entonces con obtener una muestra de sangre es suficiente. Pero no es tan fácil. Volvamos a nuestro leopardo. Si alguien piensa que un leopardo va a acercarse a ofrecernos su vena cefálica o yugular voluntariamente, es que no conoce a un leopardo. Obtener la muestra de sangre implica entonces la captura e inmovilización del animal y esto introduce un nuevo problema. Tras un estímulo estresante, como por ejemplo la captura, el eje HPA produce un incremento de los niveles de glucocorticoides en sangre en tan solo 3 minutos, y el eje SA es aún más rápido, en cuestión de pocos segundos ya ha liberado catecolaminas a sangre. Por tanto al capturar al animal lo que estaremos midiendo será el estrés de la propia captura. Una solución es capturar y tomar la muestra de sangre en un intervalo menor a 3 minutos. Esto es complicado, pero algunos investigadores han perfeccionado métodos para conseguirlo, por ejemplo, Robert Sapolsky diseñó una cerbatana para disparar dardos anestésicos a babuinos.

Pero nuestro leopardo no nos lo va a poner fácil. No nos deja acercarnos lo suficiente, y éticamente no es correcto anestesiarlo cada vez que necesitemos tomar algún dato sobre él.

Así que no podemos medir hormonas en sangre, pero todo lo que pasa por sangre es metabolizado y sus residuos o metabolitos son eliminados por las distintas rutas de excreción del organismo. Las catecolaminas son rápidamente metabolizadas y excretadas en orina principalmente, y sus metabolitos son muy inestables. Todo esto hace muy complicado su uso habitual para medir niveles de estrés. Sin embargo, los glucocorticoides son ampliamente usados, tanto que son conocidos como las “hormonas del estrés”.

En la gráfica adjunta podéis ver que desde la corteza adrenal los glucocorticoides pasan a sangre donde ejercen su acción y desde ahí sufren diferentes rutas de metabolismo: una pequeña parte pasa a orina y es eliminada como hormona nativa, mientras que la mayor parte pasa a hígado y sufre un extenso metabolismo. Desde el hígado los metabolitos de glucocorticoides pueden ser vertidos de nuevo a sangre y excretados por orina o acumulados en el pelo o las plumas, aunque la mayor parte pasará al intestino por vía biliar. En el intestino los metabolitos sufren nuevos cambios ya que son degradados por las bacterias intestinales, y otra pequeña parte son reabsorbidos a sangre y llegan de nuevo a hígado por circulación enterohepática.

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Como resultado del metabolismo hepático y la degradación bacteriana en intestino, cada especie producirá un perfil de metabolitos de glucocorticoides característico, con diferentes metabolitos o en diferentes proporciones, incluso habrá diferencias entre machos y hembras de la misma especie. Podemos obtener este perfil a través de cualquiera de las rutas de excreción vistas: heces, pelos, orina (incluso agua de la pecera en peces), plumas, leche o saliva. Actualmente se usan sobre todo las heces ya que los demás sustratos presentan ciertos problemas. Por ejemplo, los felinos al marcar expulsan la orina en forma de spray, esto dificulta mucho recoger la muestra de orina. También son muy dados a acicalarse lamiéndose el pelaje, y en las especies sociales o en época de cría, a acicalarse unos a otros. Este comportamiento estaría introduciendo un error en la medida, ya que los glucocorticoides procedentes de la saliva se acumulan en el pelo.

De todas estas posibilidades, las heces son estupendas en el caso de nuestro leopardo africano, ya que para recogerlas no es necesario acercarnos al animal, bastará con seguir su rastro, recoger y guardar las heces en una bolsita en frío hasta su llegada al laboratorio. Allí las heces son procesadas, y analizadas, y como resultado obtenemos los niveles de metabolitos de glucocorticoides en ese animal. Para obtener los niveles basales recogeremos heces durante varios días previos al estímulo que queremos saber si resultará o no estresante para el animal, y también recogeremos heces tras este estímulo. Así, sin haberlo molestado y de forma totalmente no invasiva, podremos averiguar si por ejemplo, una actuación humana en la zona ha resultado estresante para los animales. Mucho más seguro para todos que pedirle que alargue la patita y se deje pinchar.

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