Validation of automated assays for the assessment of stress and welfare in saliva

  1. Contreras Aguilar, Maria Dolores
Supervised by:
  1. Fernando Tecles Vicente Director
  2. Damián Escribano Tortosa Director

Defence university: Universidad de Murcia

Fecha de defensa: 12 April 2021

Committee:
  1. Josep Pastor Milán Chair
  2. Fuensanta Hernández Ruipérez Secretary
  3. Ana C. Silvestre-Ferreira Committee member
Department:
  1. Animal Medicine and Surgery

Type: Thesis

Abstract

Las situaciones de estrés o que producen un bajo grado de bienestar dan lugar a comportamientos y estados fisiológicos inapropiados en los animales, que en las especies ganaderas se traduce en un descenso en la producción. Pero la correcta evaluación del estrés para intentar evitar sus causas y consecuencias es uno de los principales retos en el ámbito del estudio del bienestar animal debido a la imposibilidad de los animales de expresarlo verbalmente. Tradicionalmente el cortisol se ha usado para evaluar los cambios psicológicos que ocurren por estrés. Sin embargo, hay otros mecanismos fisiológicos envueltos en la reacción de estrés que también pueden directa o indirectamente interactuar e inducir cambios, por ejemplo, en el sistema inmune o en el estado oxidativo. Sin embargo, hay muy pocos estudios que hayan evaluado marcadores de estrés diferentes al cortisol en saliva en las diferentes especies veterinarias. Además, no hay trabajos en los que se aplique un perfil analítico en saliva que, desde un punto de vista integrador, pudiera evaluar el estrés mediante sus diferentes vías de activación e interacción. Por tanto, los objetivos de la actual Tesis doctoral fueron: 1) avanzar en el estudio de la alfa-amilasa salival (sAA, por sus siglas en inglés, salivary alpha-amylase), una enzima evaluadora del sistema nervioso simpático, en las diferentes especies domésticas y en humana como modelo experimental de comparación; 2) mejorar el conocimiento sobre otros posibles biomarcadores de estrés y bienestar que puedan determinarse en saliva mediante técnicas de medición automatizadas; y 3) evaluar los posibles factores que pudieran afectar a la interpretación de los resultados de los biomarcadores salivales evaluados. Además, mediante la publicación de un capítulo de libro, se profundizó en el conocimiento de la anatomía y fisiología de las glándulas salivales para un apropiado conocimiento sobre cómo se forma la saliva y cómo ésta contiene los analitos que pueden ser medidos para la evaluación de estrés. Para el primer objetivo, se realizaron estudios en los que se evaluó cuál sería la mejor forma de expresar los resultados de la sAA, se investigaron los posibles cambios de sus proteoformas en diferentes situaciones estresantes, y se validaron ensayos en las especies canina, equina y porcina. Para el segundo, se validaron ensayos automatizados en saliva de la especie equina, porcina, ovina y bovina para la medición de biomarcadores de estrés y bienestar diferentes a la sAA, y se estudiaron cómo estos biomarcadores se comportan en diferentes situaciones relacionadas con estresores psicolo?gicos, fi?sicos e inflamatorios. Y para el tercer objetivo, se midieron esos biomarcadores de estrés en saliva de la especie equina limpias y contaminadas con alimento u obtenidas con esponja o algodón, además de valorarse posibles variaciones debido al ritmo circadiano, con el fin de evaluar posibles diferencias en sus resultados debido a estos factores. En conclusión, se observó que la actividad sAA es más sensible que la medida de su concentración para detectar cambios inducidos por estrés o dolor en las especies humana, equina y porcina; la sAA existe en la saliva de la especie canina, y su actividad puede incrementar tras una estimulación simpática; la enzima sAA tiene diferentes proteoformas que muestran diferentes cambios según el modelo de estrés aplicado; lipasa, TEA, BChE, ADA, TP, gGT, CK, urea, bilirrubina total, fósforo y lactato pueden medirse en saliva a través de ensayos automatizados de una forma rápida y fiable, y podrían considerarse biomarcadores de estrés; y el grado de contaminación de la saliva con comida, el método de recolección de la misma y el ritmo circadiano pueden modificar los valores de algunos de los analitos evaluados en la presente Tesis.