Effects of adrenocorticotropic hormone challenge and age on hair cortisol concentrations in dairy cattle

Can J Vet Res. 2011 Jul;75(3):216-21.

Abstract
in En , French

Dairy cattle suffer stress from management and production; contemporary farming tries to improve animal welfare and reduce stress. Therefore, the assessment of long-term hypothalamic-pituitary-adrenal function using non-invasive techniques is useful. The aims in this study were: to measure cortisol concentration in cow and calves hair by radioimmunoassay (RIA), to test cortisol accumulation in bovine hair after adrenocorticotropic hormone (ACTH) challenges, and determine the influence of hair color on cortisol concentrations. Fifteen Holstein heifers were allotted to 3 groups (n = 5 each): in control group (C), just the hair was sampled; in the saline solution group (SS), IV saline solution was administered on days 0, 7, and 14; and the ACTH group was challenged 3 times with ACTH (0.15 UI per kg of body weight) on days 0, 7, and 14. Serum samples from the SS and ACTH groups were obtained 0, 60 and 90 min post-injection. Serum cortisol concentration was greater 60 and 90 min after injection with ACTH. Hair was clipped on days 0, 14, 28, and 44. Hair cortisol was methanol extracted and measured by RIA. Hair cortisol was preserved for 11 mo. Hair cortisol concentrations in the ACTH group were greater than in the saline and control groups on days 14 and 28, but not on day 44. Concentrations were greater in calves than in cows and greater in white hair than in black hair. Cortisol accumulated in bovine hair after ACTH challenges, but the concentration was affected by both age and hair color. If hair color effects are taken into account, assessing cortisol concentration in hair is a potentially useful non-invasive method for assessing stress in cattle.

Les bovins laitiers souffrent de stress provenant de la régie et de la production; l’élevage contemporain tente d’améliorer le bien-être animal et de réduire le stress. Ainsi, l’évaluation à long terme de la fonction hypothalamo-hypophyso-surrénalienne à l’aide de technique non-invasive est utile. Les objectifs de la présente étude étaient : mesurer les concentrations de cortisol dans le poil des vaches et des veaux par radio-immuno-essai (RIA), tester l’accumulation de cortisol dans les poils bovins après des challenges avec de l’hormone adrénocorticotrope (ACTH), et déterminer l’influence de la couleur des poils sur les concentrations de cortisol. Quinze génisses Holstein ont été réparties en trois groupes de 5 animaux : dans le groupe témoin (C), seulement les poils ont été échantillonnés; dans le groupe recevant de la saline (SS), une solution saline a été administrée par voie IV aux jours 0, 7 et 14; et le groupe ACTH a été challengé 3 fois avec de l’ACTH (0,15 UI par kg de poids corporel) aux jours 0, 7 et 14. Des échantillons de sérum provenant des animaux des groupes SS et ACTH ont été obtenus 0, 60 et 90 min post-injection. La concentration de cortisol sérique était plus élevée 60 et 90 min après l’injection d’ACTH. Des poils ont été récoltés aux jours 0, 14, 28 et 44. Le cortisol dans les poils a été extrait à l’aide de méthanol et mesuré par RIA. Le cortisol des poils a été conservé pendant 11 mois. La concentration de cortisol dans les poils des animaux du groupe ACTH était plus élevée que dans le poil des animaux SS et C aux jours 14 et 28, mais pas au jour 44. Les concentrations étaient plus élevées chez les veaux que chez les vaches, et plus élevées dans les poils blancs que les poils noirs. Le cortisol s’est accumulé dans les poils bovins après challenge avec l’ACTH, mais les concentrations étaient influencées par l’âge de l’animal et la couleur du poil. Si les effets de la couleur des poils sont pris en compte, la détermination de la concentration de cortisol dans les poils est potentiellement une méthode non-invasive utile pour évaluer le stress chez les bovins. (Traduit par Docteur Serge Messier)

Publication types

  • Comparative Study
  • Controlled Clinical Trial
  • Research Support, Non-U.S. Gov't

MeSH terms

  • Adrenocorticotropic Hormone / administration & dosage
  • Adrenocorticotropic Hormone / pharmacology*
  • Age Factors
  • Animals
  • Cattle / metabolism*
  • Cattle / physiology
  • Dairying
  • Drug Administration Schedule / veterinary
  • Female
  • Hair / metabolism*
  • Hair Color*
  • Hydrocortisone / analysis
  • Hydrocortisone / blood
  • Hydrocortisone / metabolism*
  • Hypothalamo-Hypophyseal System / drug effects*
  • Hypothalamo-Hypophyseal System / metabolism
  • Linear Models
  • Pituitary-Adrenal System / drug effects*
  • Pituitary-Adrenal System / metabolism
  • Radioimmunoassay / veterinary
  • Stress, Physiological
  • Time Factors

Substances

  • Adrenocorticotropic Hormone
  • Hydrocortisone