NON INVASIVE STUDY ON CANINE PERINATOLOGY

In order to improve knowledge about perinatal physiology in dogs, and in the attempt to provide some potential diagnostic/prognostic markers for a better management of diseased and less viable newborn puppies, the PhD project was focused on two main topics: a) the definition of some fetal fluids characteristics under normal condition; b) the investigations of suitability of hair and nail single collection for the retrospective analysis of dehydroepiandrosterone (DHEA) and dehydroepiandrosterone sulfate (DHEAS), involved in the fetal final maturation and neonatal adaptation. In relation to the first topic a first study was aimed to measure the fetal fluids cortisol concentrations in puppies at birth, and to assess the possible effect of cortisol on newborn survival at 24 hours of age, and the effect of some neonatal or maternal parameters on fetal fluids cortisol concentrations. A significant higher cortisol concentration in the allantoic than in the amniotic fluid was found, but with significant high positive correlation between amniotic and allantoic cortisol concentrations. Significant higher amniotic cortisol concentrations were found in puppies dead at 24 hours, as well a significant effect of the litter on fetal fluids cortisol concentrations. The second study investigated the concentrations of uric acid, lactate, glucose and creatinine in amniotic fluid of small sized purebred newborn dogs born by elective cesarean section at term of normal pregnancies, in relation to newborn outcome and the possible effect played by maternal parity and newborn gender on uric acid, glucose, lactate and creatinine concentrations. When the statistical analysis was performed on fetal fluids belonging to normal puppies no significant difference on uric acid concentration were found in relation to maternal parity or newborn gender. Regarding amniotic glucose concentration a significant influence of newborn gender, but not of maternal parity, was found. Amniotic lactate concentration was higher in multiparous in comparison to primiparous bitches. Regarding creatinine no significant differences were found in relation to maternal parity or newborn gender. The third study investigated the biochemical composition of fetal fluids at term pregnancy in dogs. A comparison between fetal fluids characteristics of normal and pathologic puppies was done, but, the statistical analysis did not show significant results, due to the small number of pathologic puppies. When the statistical analysis was applied to the normal puppies, differences between the two fluids were found for many parameters, suggesting a different source and mechanism of production and accumulation of the two fluids in dogs. The study showed also the possible influence of breed body size and of maternal parity and newborn gender on some parameters. Further studies are needed in order to better investigate possible differences between fetal fluids belonging to normal and to pathological puppies, and therefore to detect potential markers of fetal/neonatal diseases or for a quick identification of newborns at risk, that need special surveillance and cares, immediately after birth. In relation to the second topic the present thesis highlighted that DHEA, recognized to be produced by the adrenals of offspring, is higher in the hair of premature as compared to puppies 1-30 days old, although not different from stillborn puppies, suggesting the possible production of this hormone by the fetus itself in the last period of intrauterine development. Although the hair is suitable for perinatal DHEA analysis in dead puppies, the hair necessary for the analysis still limits the use of this matrix for in vivo studies in newborn puppies. Therefore, the measurement of DHEA and of its transport form DHEAS, also in the nails of newborn puppies was assessed. The results showed that nails were suitable for DHEA and DHEAS measurement, allowing the use of this matrix for serial studies on alive newborn puppies. DHEA and DHEAS concentrations were significantly different in the overall concentration in nails of newborn puppies, with a high correlation between the concentrations of DHEA and DHEAS; DHEAS and not DHEA concentrations were significantly higher in small size breeds in comparison with large size breeds, while DHEAS was higher in premature puppies when compared to puppies born-dead or dead between 11 and 20 days of age. When the usefulness of these non-invasive matrices for the study of the dog perinatology was considered, the nails resulted more suitable in comparison to the hairs. In fact, in the perspective of using these matrices in alive newborn puppies, at present the relatively large amount of hair necessary for the analysis prevent its use on alive newborns.

Al fine di migliorare le conoscenze riguardo la fisiologia perinatale nel cane e nel tentativo di fornire dei potenziali markers diagnostici e/o prognostici per la gestione dei neonati poco vitali o patologici, il progetto di dottorato si è concentrato su due aspetti principali: a) la definizione di alcune caratteristiche dei fluidi fetali nel cane in condizioni di normalità; b) il possibile uso di pelo e unghie come matrici per lo studio retrospettivo sulla concentrazione di deidroepiandrosterone (DHEA) e deidroepiandrosterone solfato (DHEAS), coinvolti nelle fasi finali della maturazione fetale e nell’adattamento neonatale. Per quanto riguarda il primo argomento un primo studio ha indagato la concentrazione di cortisolo nei fluidi fetali del cane alla nascita, indagando il possibile effetto del cortisolo sulla sopravvivenza dei neonati a 24 ore di età, indagando inoltre l’effetto di alcuni parametri materni e fetali sulla concentrazione di cortisolo nei fluidi fetali. Lo studio ha dimostrato una concentrazione maggiore di cortisolo nel fluido allantoideo rispetto al fluido amniotico, con una correlazione positiva nelle concentrazioni tra i due fluidi, è stato riscontrato infine un effetto della cucciolata sulle concentrazioni del cortisolo nei fluidi amniotico e allantoideo. La concentrazione di cortisolo nel fluido amniotico dei cuccioli morti nelle 24 ore dopo la nascita è risultata maggiore rispetto al fluido amniotico dei neonati normali. Un secondo studio ha indagato le concentrazioni di acido urico, lattato, glucosio e creatinina nel fluido amniotico appartenente a cuccioli di taglia piccola nati da taglio cesareo elettivo al termine di gravidanze normali, valutando la possibile influenza della parità materna e del sesso dei neonati sulla concentrazione di questi metaboliti, così come sull’effetto di questi metaboliti sull’outcome neonatale. Da questo studio non sono emerse differenze significative sulla concentrazione di acido urico e creatinina in relazione a parità materna e sesso dei neonati. Per quanto riguarda il glucosio è stata riscontrata un’influenza del sesso dei neonati ma non della parità materna sulla concentrazione nel liquido amniotico. La concentrazione del lattato nel fluido amniotico è risultata statisticamente più elevata nelle cagne multipare rispetto alle primipare. Un terzo studio ha indagato la composizione biochimica dei fluidi fetali del cane a termine di gravidanza. È stata effettuata una comparazione tra i fluidi di soggetti normali e patologici ma l’analisi statistica non è stata in grado di evidenziare differenze significative tra i due gruppi, probabilmente anche per la scarsa numerosità dei soggetti patologici rispetto ai sani. Per quanto riguarda le possibili differenze tra i fluidi nei soggetti sani, sono state evidenziate differenze significative nelle concentrazioni di alcuni dei parametri analizzati, suggerendo un diverso meccanismo di produzione e accumulo per i due fluidi nel cane. Lo studio ha rivelato inoltre l’influenza di taglia materna e parità, così come del sesso dei neonati, su alcuni dei parametri indagati. Altri studi sono necessari per meglio indagare le possibili differenze nella composizione dei fluidi fetali tra soggetti sani e patologici al fine di individuare possibili markers per la rapida individuazione dei soggetti patologici che richiedono una pronta assistenza nelle prime ore di vita. In relazione al secondo aspetto indagato è emerso che il DHEA, prodotto dai surreni fetali, presenta una concentrazione maggiore nel pelo dei neonati prematuri rispetto ai neonati morti tra 1 e 30 giorni di vita, concentrazione che risulta tuttavia simile a quella dei neonati morti nelle prime 24 ore di vita, questi risultati suggeriscono una possibile produzione di questo ormone da parte del feto stesso durante l’ultima fase di sviluppo intrauterino. Sebbene il pelo si sia rivelato una matrice utile per gli studi sulle concentrazioni del DHEA nei neonati, tuttavia il suo uso in vivo è limitato dal quantitativo richiesto per le analisi; è stata quindi indagata la concentrazione del DHEA e della sua forma di trasporto, DHEAS, anche nelle unghie dei cuccioli neonati. I risultati di questo studio hanno rivelato che le unghie sono una matrice ottimale per la determinazione di DHEA e DHEAS e che questa matrice potrebbe essere usata efficacemente anche per studi seriali in vivo. Le concentrazioni di DHEA e DHEAS nelle unghie sono risultate significativamente differenti ma fortemente e positivamente correlate. La concentrazione di DHEAS e non di DHEA è risultata statisticamente maggiore nei cani di tagli piccola rispetto ai soggetti di taglia grande, inoltre la concentrazione di DHEAS è risultata maggiore nei cuccioli prematuri rispetto ai nati morti o ai cuccioli morti tra 11 e 20 giorni di vita.