DHA per i cuccioli

Introduzione

Gli acidi grassi polinsaturi a catena lunga (LCPUFA) svolgono un ruolo vitale nello sviluppo e nella fisiologia del cane. In particolare, nel tessuto retinico e cerebrale sono presenti concentrazioni elevate dell’acido docosaesaenoico (DHA), un acido grasso omega-3 che, come noto, si accumula rapidamente in questi tessuti nell’ultimo terzo della gestazione e nei primi mesi di vita neonatale, cioè il periodo che corrisponde alla massima crescita cerebrale nei mammiferi. Questo deposito precoce di DHA sembra essere necessario per lo sviluppo neurale e visivo normale 1, poiché uno stato subottimale di DHA in animali giovani è stato associato a compromissione nella funzione cognitiva e visiva, tra cui ridotta capacità di apprendimento, deficit della memoria, elettroretinogrammi anomali, e compromissione della vista 2. È stato proposto che l’arricchimento alimentare con DHA prima della nascita o nel periodo neonatale possa essere utile anche per promuovere alcuni tipi di apprendimento e memoria 3.

Fonti e funzioni del DHA

Gli LCPUFA vengono forniti al feto attraverso la placenta, e al neonato attraverso il latte della madre. L’acido alfa-linolenico (ALA) è il precursore del DHA, ma la conversione di ALA in DHA è inefficiente, e la biosintesi del DHA materno potrebbe non essere sufficiente ad arricchire in modo ottimale le riserve materne e trasportarle al feto. Gli studi suggeriscono che la capacità del cane di produrre DHA da ALA si esplichi principalmente nelle prime settimane di vita, e non è noto se le quantità prodotte siano sufficienti a sostenere uno sviluppo neurologico ottimale 4. Fornire DHA alla madre può essere il modo più efficiente per fornirlo ai neonati, e includere DHA (invece di ALA) dopo lo svezzamento può essere il modo più efficace per garantire che l’organismo riceva le quantità necessarie per proseguire lo sviluppo neurologico.

Finora, i meccanismi con cui il DHA fornisce un beneficio cognitivo potenziato non sono del tutto compresi. Tuttavia, è noto che il DHA svolge un ruolo in molte fasi dello sviluppo neuronale, sia nel feto, sia nel neonato, ed esiste un’evidenza che esso influisca sulla fluidità della membrana sinaptica, modifichi la funzione enzimatica, e aumenti la produzione o l’espressione di recettori e composti dopaminergici. Ciò può migliorare l’apprendimento e la memoria, poiché i sistemi dopaminergici sono specificamente coinvolti nella regolazione dei processi comportamentali come, ad esempio, l’attività motoria, le emozioni e l’orientamento nello spazio 5.

Studi recenti

Il PHNC di Lewisburg ha effettuato alcuni studi per valutare gli effetti sull’apprendimento e la memoria dei cuccioli derivanti dall’arricchimento dell’alimentazione materna (fetale-neonatale) con DHA e dopo lo svezzamento. Sono stati condotti tre studi:  

1. Uno studio su cagne alimentate con basso o alto tenore di DHA durante la gestazione e la lattazione, verificando poi le differenze nello sviluppo visivo e l’apprendimento spaziale in cuccioli svezzati con lo stesso alimento tra 7 e 9 settimane di età. 
2. Uno studio in cui sia le madri, sia i loro cuccioli, hanno ricevuto un basso, medio o alto tenore di DHA, valutando poi le differenze nello sviluppo visivo e l’apprendimento spaziale in cuccioli tra 9 e 14 settimane di età utilizzando un labirinto a T.
3. Uno studio in cui i cuccioli hanno ricevuto un basso o alto tenore in DHA, dallo svezzamento fino a 25 settimane di età, valutando poi, a partire da 15 settimane di età, l’apprendimento spaziale e la memoria dei raggi di un labirinto. 

Tutti gli alimenti dello studio sono alimenti completi adattati agli stadi vitali secondo i profili nutrizionali di AAFCO* e differivano solo nella composizione della miscela oleosa utilizzata, come mostrato nella Tabella 1.

*Association of American Feed Control Officials (Associazione americana per il controllo dei mangimi)

Tabella 1. Composizioni dell’alimento dello studio.

Studio 1

Per valutare l’apprendimento spaziale (direzione) e la capacità visiva, sono stati valutati 8 cuccioli nati da madri che avevano ricevuto un’alimentazione arricchita con DHA, e 8 cuccioli nati da madri che non l’avevano ricevuta (Tabella 1). Tre porte rettangolari poste lungo una parete bianca erano contrassegnate con un simbolo nero (cerchio, quadrato o triangolo). Ai cuccioli sono stati assegnati in modo randomizzato una porta e un simbolo visivo, e gli animali sono stati addestrati ad avvicinarsi alla porta/al simbolo in cambio di una ricompensa alimentare. Al termine del periodo di apprendimento, sono state valutate la memoria spaziale (analizzando come il cucciolo localizzava la porta assegnata) e la capacità di discriminazione visiva (osservando come identificava il simbolo assegnato).

Tutti e 16 i cuccioli sono risultati capaci di selezionare correttamente la porta e il simbolo assegnati. Durante il periodo dei test spaziali, tutti i cuccioli in entrambi i gruppi hanno mostrato un tasso di successo di almeno il 90% nell’approcciare la porta loro assegnata entro 120 secondi. Tuttavia, quando testati per la capacità di discriminazione visiva, i cuccioli nati da madri alimentate con alto contenuto in DHA hanno ottenuto risultati migliori rispetto agli altri cuccioli, e i cuccioli nel primo gruppo hanno ottenuto complessivamente risultati migliori rispetto a quelli nel secondo gruppo. 

Studio 2

28 Beagle sono state assegnate in modo randomizzato a una delle tre diete (a basso, medio o alto contenuto in DHA; (Tabella 1) e nutrite ad libitum durante la gestazione e la lattazione; i cuccioli sono stati svezzati con lo stesso alimento della madre durante lo studio (Figura 1). In totale, dalle cucciolate, sono stati selezionati 60 cuccioli di età compresa tra 9 e 15 settimane per valutarne la funzione cognitiva (discriminazione visiva e apprendimento spaziale) in un labirinto a T (Figura 2). Ai cuccioli è stato insegnato ad associare un simbolo (un quadrato o un cerchio) a una ricompensa alimentare situata in un braccio del labirinto, come pure a un indizio olfattivo (senza possibilità di ottenere cibo) nell’altro braccio. È stata quindi avviata una “fase di inversione del compito” in cui era cambiata la posizione associata al simbolo del cucciolo (ad es. se il cerchio designava prima la presenza di cibo nel braccio destro del labirinto, ora indicava che il cibo era nel braccio sinistro).

Nel test, i cuccioli alimentati ad alto contenuto in DHA hanno superato costantemente quelli del gruppo a basso contenuto in DHA. Le prestazioni dei cuccioli nel gruppo a medio contenuto in DHA erano migliori rispetto ai cuccioli nel gruppo a basso contenuto in DHA, e peggiori rispetto a quelle del gruppo ad alto contenuto in DHA; tuttavia, queste differenze non erano statisticamente significative, sebbene la tendenza suggerisca che la risposta all’apprendimento sia quantità-dipendente.

Studio 3

Questo studio ha coinvolto cuccioli nati da madri che avevano ricevuto un’alimentazione non arricchita durante la gestazione e la lattazione. Allo svezzamento, i cuccioli sono stati assegnati in modo randomizzato a una dieta a basso o ad alto contenuto in DHA (Tabella 1), e il test della funzione cognitiva è stato eseguito utilizzando un labirinto a 8 raggi con porte numerate all’estremità di ognuno, che potevano essere aperte o chiuse in modo indipendente (Figura 3). Questo studio è stato progettato per l’orientamento spaziale e la memoria a breve, medio e lungo termine, indicate anche come effetto di vicinanza temporale (memoria a breve termine) ed effetto di preminenza (memoria a lungo termine). Il test del labirinto è iniziato a 15 settimane di età e ancora una volta il cucciolo doveva entrare in un braccio del labirinto per recuperare una ricompensa alimentare, ma questo studio prevedeva quattro fasi di difficoltà crescente. Inizialmente, i dati sono stati analizzati per tenere conto dei principali effetti dati dal numero di tentativi, sesso, alimentazione e interazioni associate, ma i primi due fattori non hanno avuto effetti significativi e sono stati successivamente rimossi dal modello, con l’analisi finale che includeva solo il tipo di alimento. 

Tutti i cuccioli hanno completato con successo le prime due fasi, anche se è stato notato che i cuccioli che avevano ricevuto un alto contenuto in DHA hanno richiesto meno sessioni di apprendimento rispetto ai cuccioli dell’altro gruppo per la fase 2 (sebbene le differenze non fossero statisticamente significative tra i due gruppi). 

La maggior parte dei cuccioli che avevano ricevuto un alto contenuto in DHA ha avuto successo nel test della memoria a lungo termine (effetto di preminenza) rispetto ai cuccioli che avevano ricevuto un basso contenuto in DHA, e questo valeva anche per i test di memoria a medio e breve termine, sebbene queste differenze non fossero statisticamente significative. Quando sono stati analizzati sia i tassi di “successo” sia quelli di “errore”, i cuccioli che avevano ricevuto l’alto contenuto in DHA hanno fatto significativamente meno errori di scelta quando posti di fronte a tre potenziali tipi di errore simultaneamente. 

Discussione

I cuccioli vengono generalmente adottati dalle famiglie definitive poco dopo lo svezzamento, e la maggior parte dei proprietari ha opportunità limitate o nulle di influire sullo stato del DHA della madre o dei suoi cuccioli prima dell’adozione. Analogamente, quando i cuccioli nascono da madri abbandonate o malnutrite (ad es. in rifugi o animali salvati) lo stato nutrizionale della madre è spesso sconosciuto o carente. Pertanto, una domanda importante ma senza risposta è se fornire un alimento arricchito in DHA dopo il periodo dell’influenza materna possa ancora avvantaggiare la funzione cognitiva e l’apprendimento dei cuccioli. Questi tre studi offrono evidenza che i cuccioli che ricevono più DHA hanno prestazioni superiori nei test cognitivi. Sebbene auspicabile, alimentare la madre con maggior quantità di DHA durante gestazione e lattazione può non essere essenziale per migliorare lo stato di DHA nei neonati. Tuttavia, fornirlo ai cuccioli a partire dallo svezzamento può ancora fornire benefici cognitivi, anche quando non è stato fornito in maggiori quantità alla madre, come mostrato nello Studio 3; i cuccioli hanno dimostrato miglioramenti nell’apprendimento e nella memoria a circa 15-25 settimane di età, il momento in cui la maggior parte dei nuovi proprietari avrà iniziato a socializzare con il nuovo cane e ad educarlo (Figura 4). 

Nel complesso, questi studi indicano che il DHA favorisce il miglioramento della capacità di apprendimento correlata alla memoria, e che questi benefici possono essere acquisiti anche in assenza di arricchimento materno. La conseguenza può essere che i miglioramenti nell’apprendimento legato alla memoria possono facilitare l’educazione dei cani.

Conclusione

Nel complesso, questi studi supportano i primi riscontri nel cane (e in altre specie) in termini di relazione tra DHA e capacità cognitiva; mentre è auspicabile l’arricchimento materno con DHA a beneficio del feto in via di sviluppo e dei neonati, il beneficio può ancora essere acquisito aggiungendo DHA all’alimento per lo svezzamento dei cuccioli tra 6 e 25 settimane di età; inoltre, l’aggiunta nel post-svezzamento in assenza di arricchimento materno continua a migliorare le prestazioni cognitive nel cucciolo in accrescimento, in particolare i parametri relativi alla memoria e alla concentrazione. Sono tuttavia necessari ulteriori studi per esplorare gli effetti dell’arricchimento con DHA sulla funzione cognitiva nei periodi successivi dello sviluppo, e nei cani adulti e anziani.