Resumen.- Se evaluó la utilización de una vacuna de Escherichia coli J5, en la inmunización de vacas lecheras, para la prevención y control de la mastitis causada por E. coli a través del análisis de la prevalencia de infecciones intramamarias (IIM) en el post parto, ocurrencia y severidad de los casos clínicos de mastitis en los primeros 100 días de lactancia, influencia en el conteo de células somáticas (CCS) y producción de leche. Los grupos experimentales fueron compuestos de 187 animales, divididos en 2 grupos: vacas vacunadas y no vacunadas. Las inmunizaciones se realizaron 60 días antes del parto, 30 días antes del parto y la primera semana post parto. El día del secado y siete días después del parto fueron recolectadas muestras para diagnostico microbiológico de los patógenos causantes de mastitis. La ocurrencia de casos clínicos fue verificada por el test de despunte durante los ordeñes registrándose los datos de intensidad. Las muestras fueron recolectadas mensualmente, a partir del décimo día de lactancia, para evaluar el CCS. La producción de leche fue registrada mensualmente en los primeros 100 días de lactancia. Se encontró en el grupo vacunado, reducción de la prevalencia de E. coli después del parto, la aparición de casos clínicos los primeros 100 días de lactancia así como la intensidad de éstos casos clínicos. No fueron observadas diferencias estadísticamente significativas en CCS, sin embargo las vacas vacunadas presentaron una mayor producción de leche, comparadas con las vacas no vacunadas. La vacuna con E. coli J5 fue eficaz en reducir la prevalencia de infecciones intramamarias (IIM) al parto, número e intensidad de los casos clínicos y aumento de la producción en los primeros 100 días de lactancia.
Las bacterias conocidas como coliformes comprenden el grupo más importante de microorganismos responsables de los casos de mastitis clínica ambiental. El mayor impacto económico de mastitis por coliforme se basa en los costos incurridos de casos clínicos de mastitis aguda, debido al gran descarte de leche, la ineficiencia en el tratamiento con antibióticos y la alta tasa de mortalidad relacionada al shock endotóxico propio de las infecciones por este agente.
La presentación de nuevas IIM en el periodo seco es uno de los principales factores que afectan la manifestación de mastitis clínica por coliformes en el inicio de la lactancia, siendo estos casos más severos y asociados a un periodo de inmunosupresión. Se observa que, en algunas circunstancias, las concentraciones de anticuerpos en el suero y la leche pueden aumentar con el uso de vacunas contra coliformes compuesta de microorganismos mutantes, tal es el caso de E. coli J5. La vacunación, por lo tanto, puede ser eficaz en aumentar la resistencia de las vacas a las infecciones por coliformes en el periodo post parto, reduciendo significativamente las pérdidas causadas por esta enfermedad.
Estudios controlados en Europa y Estados Unidos, demuestran eficacia de la inmunización de animales con E. coli J5, no solamente en lo que se refiere a la presentación de nuevas IIM y de casos clínicos de mastitis, sino también en la intensidad de los mismos. Sin embargo, las condiciones de producción y, consecuentemente los factores de riesgo, en rebaños brasileros son muy distintas al ser comparadas con las de otros países. En este contexto, el estudio tuvo como objetivo validar la eficacia de utilización de una vacuna comercial conteniendo Escherichia coli J5 en la prevención y control de la mastitis clínica causada por coliformes, en especial Escherichia coli, en diferentes momentos de la lactancia. Por lo tanto, fueron analizadas la prevalencia de las infecciones intramamarias por este agente en el post parto, la aparición y la intensidad de los casos clínicos de mastitis en los primeros 100 días de la lactancia, así como también su influencia en el conteo de células somáticas (CCS) y la producción de leche en vacas y vaquillonas lecheras.
El estudio fue realizado entre marzo y julio del 2007, en un tambo comercial del municipio de Pitangui, Minas Gerais, compuesto por 450 vacas cruza holando x gir lechero, en lactancia, con una producción media de 25 kg de leche/día. Las vacas fueron ordeñadas dos veces por día con un intervalo de 12 horas, el equipamiento es tipo espina de pescado con 24 conjuntos (2x12=24) con retiradores automáticos de pezoneras. El tambo tiene un programa intensivo de control de mastitis por medio de los siguientes procedimientos: rutina de ordeñe higiénica, tratamiento de las vacas secas, mantenimiento de la limpieza del ambiente donde permanecen los animales, adecuada limpieza y mantenimiento del equipo de ordeñe y tratamiento inmediato de los casos clínicos de mastitis. También existe el control intensivo de patógenos contagiosos-Staphylococcus aureus y Streptococcus agalactiae- de baja prevalencia en el establecimiento. Los animales infectados con esos patógenos, identificados por medio de cultivos microbiológicos realizados después del parto, son descartados del rodeo. Resultados de cultivos microbiológicos de tanque de frío y cultivos individuales realizados antes del inicio del estudio demostraban que las IIM eran causadas predominantemente por patógenos ambientales.
El grupo experimental estaba compuesto de 187 animales distribuidos al azar, teniendo en cuenta la fecha de parto, producción de leche, promedio del CCS de la última lactancia y fecha probable de parto en dos grupos experimentales: J5V (n=96)-grupo de vacas vacunadas que recibieron 3 dosis de vacuna contra la Escherichia coli (ROTATEC J5®); J5Vcont (n=91): grupo de vacas control que no recibieron ninguna dosis de vacuna contra Escherichia coli (ROTATEC J5®).
Los animales fueron inmunizados con vacuna comercial (ROTATEC J5® BIOGÉNESIS BAGÓ S.A., Paraná, Brasil) según el siguiente protocolo: Grupo J5V –tres aplicaciones por vía SC en una dosis de 3 ml, aplicada con jeringa dosificadora en el tercio medio del cuello – se administraron dos dosis de vacuna en el pre parto, la primera 60 días antes de la fecha prevista de parto y la segunda 30 días después de la primera, y una tercera dosis administrada en la primera semana post parto. Todos los animales fueron mantenidos en las mismas condiciones en cuanto a instalaciones, nutrición y ambiente durante el periodo del ensayo.
El tratamiento con antibiótico específico para vacas secas, a base de cloxacilina benzatínica, fue realizado en todas las vacas 60 días antes de la fecha probable de parto, en el día de secado. Para la realización del mismo, después del ordeño completo de las vacas, se realizó la desinfección y antisepsia de los pezones con hipoclorito de sodio (pre dipping); se secaron los pezones con toallas de papel después de 30 segundos; se desinfectó el esfínter del pezón con algodón embebido con alcohol al 70% y se procedió a la infusión del medicamento, utilizando jeringa de cánula corta. Después de la aplicación del pomo, fue realizada una nueva antisepsia con iodo (post dipping). Las vacas que presentaron periodo de seca mayor a los 60 días o abortaron durante el periodo experimental fueron excluidas del estudio.
Al momento del secado, siete días después del parto y al detectar casos clínicos de mastitis se recolectaron muestras de leche para diagnostico microbiológico individual con el objetivo de la identificación de patógenos causantes de mastitis. Las muestras de leche fueron obtenidas inmediatamente antes del ordeñe, después del descarte de los primeros chorros de leche, desinfección de los pezones con una solución de hipoclorito de sodio y secado con toallas de papel descartable. Al momento de la colecta, se realizó antisepsia del esfínter del pezón con algodón embebido en alcohol al 70%. Se muestrearon los cuatro cuartos formando una muestra única, pool, recolectada en frascos estériles previamente identificados. El material recolectado fue congelado y enviado en recipientes térmicos al laboratorio para aislamiento y caracterización de los microorganismos. Volúmenes de 10 ml de cada muestra fueron sembradas con asas calibradas y descartables en cada cuadrante de una placa de agar-sangre conteniendo 5% de sangre de carnero desfibrinada e incubándose a 35 ° C por 24 hs, de acuerdo con las recomendaciones de Harmon et al (1990).
Después del periodo de incubación, se realizó la primera lectura de las placas, observándose crecimiento microbiano, aspecto, coloración y número de colonias presentes. Se continuó la incubación de las placas por otras 24 hs a 35 °C, para realizar la segunda lectura a las 48 hrs de la siembra. De aquellas muestras de leche que presentaban crecimiento de microorganismos, se seleccionó una colonia representativa, que fue sembrada en agar BHI (Brain Heart Infusión-agar con infusión de cerebro y corazón) e incubada a 35°C por 24 hs. Después de este periodo, los aislamientos fueron examinados al microscopio en frotis teñidos por la técnica de Gram y evaluados en cuanto a su producción de catalasa para luego ser sometidos a las pruebas de identificación (Brito & Brito 1999).
Las muestras de pool de leche y las individuales destinadas a CCS, fueron recolectadas mensualmente a partir de los 10 días de lactancia, según el protocolo del National Mastitis Council (NMC 1999). Estas fueron retiradas directamente de los medidores de leche acoplados al equipo de ordeño y acondicionados en frascos que contienen dos pastillas del conservante Bronopol (2-bromo-2-nitropropano-1,3-diol), permitiendo su conservación a temperatura ambiente. Las muestras fueron homogenizadas por agitación suave, hasta la completa disolución de los comprimidos y enviadas al laboratorio. El análisis del CCS fueron realizadas por método electrónico (equipamiento Bentley CombSystem® 2300).
El monitoreo de mastitis subclínica se realizó por medio de seguimiento individual, considerándose como portador de mastitis sub clínica al animal que presenta CCS >250.000 células/ml, de acuerdo a Green et al. (2002).
La ocurrencia de mastitis clínica fue determinada por el test de fondo negro, realizado por los responsables del ordeño. Los casos de mastitis fueron clasificados de acuerdo con su grado de intensidad en grado 1 –sólo cambios visibles en la leche, como coágulos; grado 2 – presencia de coágulos e inflamación en la ubre; y grado 3 – coágulos, inflamación y compromiso sistémico (Bradley & Green 2001). Fueron consideradas la duración y la intensidad de casos clínicos durante el periodo experimental como objetivo de comparar los grupos vacunados y no vacunados.
La producción de leche fue evaluada mensualmente, a partir del 10° día de lactación entre los meses de marzo y junio. La producción fue medida por medidores de leche acoplados al equipo de ordeñe, a la mañana y a la tarde, posibilitando la evaluación de la producción individual y diaria de los animales.
Para el análisis de los datos relacionados a producción, CCS y composición de la leche, se utilizó un diseño completamente al azar, en un sistema de cuotas para 15 tratamientos en arreglo factorial 5 x 3 – cinco grupos y tres periodos de recolección. Se utilizó el test SNK para comparación de promedios, utilizándose los recursos del programa SAS (SAS 1999), al 5% de probabilidades. Los datos de CCS fueron transformados en Log?? CCS para que adquiriese distribución normal. La frecuencia de aparición de microorganismos en el post parto de casos clínicos durante la lactancia, así como datos relacionados con la intensidad de los casos clínicos, fueron analizados utilizando cuadros de contingencia y prueba exacta de Fisher. Para interacción de factores se usó el test de Mc Nemar y se analizó la intensidad de los casos clínicos utilizándose solamente el análisis descriptivo de los datos.
El cuadro 1 presenta la prevalencia de infecciones intramamarias (IIM) en el secado y post parto en vacas vacunadas y no vacunadas. Hubo reducción (p< 0,05) en la prevalencia de Escherichia coli en el post parto en el grupo de vacas vacunadas (J5V) comparadas con las no vacunadas (J5VCont). No hubo diferencia significativa entre los grupos con relación a otros patógenos (p>0,05). Atribuible este resultado al efecto del tratamiento con antibiótico realizado el día del secado, es decir, la terapia de vaca seca y la ocurrencia de cura espontánea, principalmente relacionada a coliformes y generalmente presente durante el periodo de vaca seca. Este resultado pone en evidencia la importancia de esta terapia en la resolución de infecciones preexistentes y en la prevención de nuevas infecciones en el periodo de vaca seca, especialmente, aquellas causadas por otros agentes que no son coliformes. En ambos grupos, cuando se observan de manera aislada, se nota una reducción significativa (p<0,05) en el porcentaje de animales infectados en el post parto, con aumento en el porcentaje de animales con resultados negativos al cultivo microbiológico (Cuadro 1). A pesar de no haber sido percibidas diferencias estadísticamente significativas entre los grupos, se observó un aumento del 100% de animales negativos al cultivo microbiológico en las vacas vacunadas (J5V), siendo este aumento del 50% en animales no vacunados (J5Vcont). Todas las vacas recibieron antibiótico específico para vacas secas el día del secado, esto es 60 días antes del parto. No obstante, se constató la ocurrencia de mejores resultados, considerándose un aumento en el número de animales negativos en el grupo de vacas vacunadas (J5V). Este dato indica alguna contribución de la inmunización con E. coli J5 en la eliminación de infecciones adquiridas durante el periodo de secado, en especial aquellas causadas por coliformes, ya que la protección ofrecida por la vacunación con E. coli J5 es atribuida al aumento en la concentración de anticuerpos que poseen reacción cruzada contra otras especies de bacterias Gram negativas (Hogan et al. 1992c).
J5V=vacas vacunadas; J5Vcont=vacas control; ¹ SEC = Seca, ² POS = post parto; ??? Frecuencia seguida de letra minúscula distintas, en la misma columna, indican diferencias estadísticas entre grupo, por el Test Exacto de Fisher (p≤0,05); ??? Frecuencias seguidas de letras mayúsculas distintas, en la misma línea, indican diferencias estadísticamente significativas entre secado y post parto, en el mismo grupo y para el mismo microorganismo, por el Test de McNemar (p<0,05); * En esta categoría están incluidos los patógenos Bacillus sp., Streptococcus sp., Pseudomonas sp. y Levaduras.
A pesar de que la terapia de vaca seca no presenta eficacia comprobada contra bacterias Gram negativas, ésta es capaz de aumentar la tasa de cura en animales infectados por otros tipos de patógenos y prevenir la aparición de nuevas infecciones durante el periodo de secado (Bradley & Green 2001). Este dato se torna evidente cuando se observan los resultados del presente estudio en que ambos grupos fueron tratados con antibióticos específicos para vacas secas el día del secado, presentaron reducción de la prevalencia de infecciones causadas por otro tipo de microorganismos: de 54,17% en el secado al 25,00% en el post parto en vacas vacunadas y de 40,45% en el secado al 31,87% en el post parto en las vacas no vacunadas.
Durante el periodo de secado, en especial después del periodo de involución completa de la glándula mamaria, ésta es parcialmente resistente a las infecciones debido a los altos niveles de lactoferrina presente en la secreción mamaria (Bradley & Green 2004). Esta proteína posee capacidad bacteriostática, principalmente, por tornar no disponibles los niveles de hierro presentes en la glándula mamaria (Green et al. 2002, Kutila et al. 2003, Chaneton et al. 2008). Estudios realizados por Diarra et al. (2002) indican una potente actividad bactericida de la lactoferrina por medio de un aumento en la permeabilidad de la membrana celular bacteriana y lesión de la pared celular externa, particularmente en las bacterias Gram negativas, pudiendo aumentar el efecto de algunos antimicrobianos. Este dato puede justificar los resultados aquí presentados, en los que se observa una disminución de los porcentajes en la aparición de vacas infectadas en el grupo de vacas no vacunadas (J5Vcont), aunque menos pronunciado en comparación con las vacunadas (J5V), pudiéndose atribuir el aumento de la tasa de cura espontánea de los animales presente en el periodo seco por la acción de la lactoferrina, así como otros factores inmunológicos inherentes a los animales en esta etapa fisiológica (Burvenich et al. 2007), asociada a la terapia de vaca seca. Así se verifica que el periodo seco es ideal para conseguir una completa sinergia entre la terapia antimicrobiana y la función inmune para la eliminación de patógenos de la glándula mamaria, sin incurrir en los altos costos de los tratamientos típicos para las vacas en lactación.
La acción de la lactoferrina en las secreciones mamarias es aún mayor contra bacterias Gram negativas (-), en especial E coli, como fue demostrado por Chaneton et al. (2008) que observaron que la inhibición del crecimiento de E. coli depende de las concentraciones de lactoferrina en la glándula mamaria. También Todhunter et al (1990) verificaron que esta inhibición puede ser optimizada por la presencia de inmunoglobulinas, ya que la combinación de inmunoglobulinas y lactoferrinas resulta en reducciones significativas en el crecimiento de E. coli, comparadas con la acción aislada de lactoferrina, indicando que los anticuerpos presentes en la secreción mamaria que interactúan con la lactoferrina son más efectivos contra E coli. Así, de acuerdo a los resultados aquí expuestos y en base a los estudios de Chaneton et al. (2008) y Todhunter et al. (1990), la reducción observada en la prevalencia de IIM después del parto, resulta de la asociación entre las altas concentraciones de lactoferrina e inmunoglobulinas en la glándula mamaria durante el periodo de secado junto con su capacidad bacteriostática, así como su capacidad para aumentar la eficiencia de los antibióticos en las vacas secas. La interacción entre estos factores puede llevar a un aumento en la tasa de curación de los animales, limitando el establecimiento de IIM en ese periodo.
Debido al hecho de que las vacas vacunadas (J5V) presentaron una reducción más pronunciada en la prevalencia de E. coli en el post parto, comparada con las no vacunadas (J5Vcont) y a la optimización del potencial de acción de las inmunoglobulinas por la presencia de lactoferrina (Todhunter et al. 1990), se verifica que la vacunación con E. coli J5 podría estar influenciando la reducción de prevalencia de E. coli en el post parto, potencializando la acción de la lactoferrina y aumentando la tasa de cura espontánea. Esa potencialización se debe a un aumento de los niveles de anticuerpos en el calostro y en las secreciones mamarias que reconocen la E. coli debido a la vacunación con E. coli J5, disminuyendo la susceptibilidad de los animales para ser infectados por el agente tanto en el período pre parto como pos parto, como propone Tomita et al. (2000).
A pesar de no haber sido evaluados títulos de inmunoglobulina en el presente estudio, investigaciones anteriores demostraron que vacas vacunadas con E. coli J5 presentaban títulos de IgM e IgG en las secreciones mamarias mayores que las vacas no vacunadas, estando los mismos relacionados con el aumento de la capacidad fagocítica y opsonizadora de los leucocitos y macrófagos. Este aumento está involucrado en la prevención de la colonización de la glándula mamaria por los organismos invasores y el aumento en la tasa de eliminación de estos cuando la infección ya se encuentra establecida (González et al. 1989, Hogan et al 1992). También por los resultados observados en este estudio, se puede admitir la posibilidad de que el aumento de los títulos de anticuerpos en vacas vacunadas con E. coli J5, sea capaz de inducir una protección inicial en vacas antes del inicio del periodo de alto riesgo de adquirir IIM, esto es en el periodo pre parto.
El presente estudio contrasta con resultados obtenidos en estudios anteriores, en los cuales no encontramos reducción de la prevalencia de IIM causadas por E. coli y por el uso de inmunización con E. coli J5 (Hogan et al. 1992b, 1992c, 1995, 1999, Clark & Van Rockel 1994, Tomita et al. 1998, Smith et al. 1999). Las diferencias observadas entre este estudio y estudios anteriores son atribuidas principalmente a las diferencias metodológicas entre los mismos. La mayoría de estos estudios utilizaron infecciones experimentales, es decir, inoculación intramamaria de E. coli para evaluar la respuesta animal, y no la evaluación de la respuesta basada en la infección natural por el agente, como aquí se ha presentado.
Los resultados de este estudio coinciden con estudios previos que evalúan la eficiencia de la vacunación con E. coli J5 en la prevención de la ocurrencia de IIM por E. coli en el post parto naturalmente adquiridas en rebaños comerciales y con la administración de tres dosis de la vacuna (González et al. 1989, 1996, Cullor 1991, Hogan et al. 1992b). En concordancia con el presente estudio, los anteriores demostraron reducción en la prevalencia de infecciones causadas por E. coli en el post parto en vacas vacunadas con E. coli J5.
En el cuadro 2 se presenta la ocurrencia de IIM por E. coli que se tornan clínicas en el post parto en vacas vacunadas y no vacunadas. En el grupo de vacas vacunadas (J5V) no hubo manifestación clínica en el único animal encontrado positivo para E. coli en el post parto. La diferencia entre los grupos fue estadísticamente significativa (p<0,05). Los resultados evidencian la eficacia de la vacuna E. coli J5 en la prevención de ocurrencia de casos clínicos de mastitis al inicio de la lactancia, incluso cuando el animal ya está infectado por E. coli en el post parto. Esta prevención puede ser justificada con los resultados de Hogan et al. (1992ª, 1995), que verificaron que el 66,7% de las IIM en el post parto en vacas no vacunadas se tornaban clínicas en los primeros 90 días de lactancia, comparado con el 20% de vacas vacunadas con E. coli J5. Los autores demostraron que la inmunización con E. coli J5 puede aumentar la capacidad de defensa del animal a la infección, por medio del estímulo a la producción de anticuerpos específicos contra antígenos de núcleo de lipopolisacarido (LPS), los cuales son comunes a todas las bacterias Gram negativas (-), promoviendo la eliminación del patógeno sin la presentación de signos clínicos (Burvenich et al. 2007). También Smith et al. (1999), utilizando la misma metodología utilizada en el presente estudio, observaron que durante los primeros 90 días de lactancia, las vacas vacunadas presentaron riesgo cinco veces menor de presentación de mastitis clínica por coliformes cuando se las comparaba con las no vacunadas.
J5V= vacas vacunadas; J5Vcont=vacas control. Frecuencia seguida de letras minúsculas distintas difieren estadísticamente por el Test de Mc Nemar (p<0,05)
J5V= vacas vacunadas; J5Vcont=vacas control. Frecuencia seguida de letras minúsculas distintas difieren estadísticamente por el Test Exacto de Fisher (p<0,05).
Muchas de las IIM por bacterias Gram negativas (-) adquiridas al final del periodo seco, se pueden manifestar como casos clínicos de mastitis al inicio de la lactancia, debido al compromiso inmunológico asociado al post parto (Bradley & Green 2000, Burvenich et al. 2007). Los resultados del presente estudio demuestran que la inmunización de vacas con E. coli J5 puede influenciar la reducción de la ocurrencia de casos clínicos de mastitis, tanto en el momento del post parto inmediato como en los primeros 100 días de lactancia. Estos resultados coinciden con lo propuesto por Tomita et al. (2000), que describen que el mecanismo de acción de la vacunación con E. coli J5 contra las mastitis clínicas causadas por E. coli, consiste en la protección por medio del aumento de la opsonización de los LPS bacterianos y el aumento de los títulos de los anticuerpos séricos en la leche. En un estudio a campo, altos títulos de IgG en el suero contra E. coli J5, fueron asociados con una disminución de la incidencia de mastitis clínica por coliformes (Tyler et al. 1998). Este aumento en la opsonización de LPS bacterianos promueve una mayor migración de polimorfonucleares (PMN) hacia el interior de la glándula mamaria, además de aumentar la capacidad fagocítica de los mismos, generando mayor eliminación de bacterias en el interior de la glándula y disminuyendo la incidencia de casos clínicos de mastitis (Tomita et al. 2000, Burton & Erskine 2003, Burvenich et al. 2007).
En el cuadro 4 se presenta la intensidad de los casos clínicos de mastitis causados por E. coli en vacas vacunadas y no vacunadas, acontecidos durante el periodo experimental. Parece que solo el grupo de vacas no vacunadas (J5Vcont) presentaron casos clínicos de grado 3-casos severos con signos sistémicos. En 7% (2/33) de los casos clínicos de mastitis en este grupo, hubo manifestación de signos sistémicos, comparados con ningún animal en el grupo vacunado. Sin embargo, no se observaron diferencias estadísticas (p>0,05) con relación a la intensidad (grados) de los casos clínicos entre el grupo vacunado (J5V) y no vacunado (J5Vcont). Sin embargo, es interesante realizar un análisis descriptivo de los datos debido a la ausencia de casos severos en los animales vacunados. Es importante enfatizar que se trata de un estudio a campo, donde se observan las infecciones naturales por el agente, difiriendo por lo tanto, del resultado obtenido en estudios con infecciones experimentales, pero que aun así coinciden con estudios anteriores (González et al. 1989, Hogan et al. 1994, 1995, Tomita et al. 2000). Estos reportan que más del 90% de las IIM experimentales llevan al desarrollo de casos clínicos agudos de mastitis por E. coli, tanto en animales vacunados como no vacunados, comparado con menos del 10% en los casos de infecciones naturales. Por lo tanto, basado en este estudio y por los resultados aquí presentados, se sugiere que la inmunización con E. coli J5 puede ser eficaz en la reducción de la intensidad de los casos clínicos de mastitis causados por E. coli. Sin embargo, estudios más detallados con observación de mayor número de casos clínicos son necesarios.
J5V= vacas vacunadas; J5Vcont=vacas control. No hubo diferencia estadísticamente significativa en lso grupos Test Exacto de Fisher (p>0,05).
Los mecanismos por los cuales la vacunación con E. coli J5 actúa, reduciendo la incidencia y la intensidad de los casos clínicos, todavía no son totalmente conocidos. Sin embargo, realizando un análisis descriptivo de los datos, los resultados aquí presentados pueden ser justificados basándose en una de las hipótesis de eficacia de la inmunización con E. coli J5, en que la protección ofrecida por la vacunación, aparentemente está relacionada con el aumento de producción de anticuerpos específicos contra antígenos del núcleo de LPS y el aumento de la opsonización de las bacterias (Dosgne et al. 2002, Hogan & Smith. 2003). El pico de recuento bacteriano y la intensidad de los signos clínicos de la enfermedad son dependientes de la rapidez y eficiencia de la respuesta de los neutrófilos y de la opsonización de las bacterias por los anticuerpos (IgG e IgM), facilitando así el reconocimiento de estas para la fagocitosis y consecuentemente muerte intracelular (Hogan et al 1995, Tomit et al. 2000, Hogan & Smith 2003, Burvenich et al. 2007, Wilson et al. 2007). Por lo tanto, se observa una reducción en el número de bacterias en el interior de la glándula mamaria, con una subsecuente reducción en la intensidad de los casos clínicos. En el presente estudio, se observa que sólo las vacas no vacunadas (J5Vcont) presentan casos de mastitis clínica con manifestación sistémica, demostrando así que la vacunación con E. coli J5 en vacas puede promover una eliminación eficiente de bacterias y neutralización del LPS, responsable de los signos sistémicos de los casos de mastitis clínica causada por E. coli.
Otro factor que corrobora la hipótesis presentada son los resultados de Shafer-Weaver et al. (1999) y Wilson et al. (2007), los que demostraron que los títulos séricos de IgG? e IgG? contra E. coli son significativamente mayores en vacas vacunadas comparadas con las no vacunadas. Este hecho, en particular el aumento de los títulos de IgG?, favorece la formación de respuesta inmunológica de tipo 1, importante contra mastitis bovina, principalmente en el inicio de la infección, una vez que esta inmunoglobulina ayuda en la fagocitosis de la bacteria por parte del neutrófilo para la rápida fijación del complemento (Burton & Erskine 2003). Se sabe que en la respuesta inmunológica en vacas al inicio de la lactancia predominante es la de tipo 2, este cambio del tipo de respuesta, con predominio de IgG?, es extremadamente beneficiosa en la reducción de los signos clínicos. La presencia de mayores títulos de IgG? contra E. coli J5, inmediatamente después de la invasión bacteriana en la glándula mamaria, parece ser una de los mayores beneficios de la vacunación con E. coli J5, especialmente si nos encontramos con que las concentraciones de esta inmunoglobulina en vacas no vacunadas se produce 12 horas después de la invasión de E. coli, mientras que en vacas vacunadas esto sucede aproximadamente en 4 horas (Shafer & Weaver et al. 1999). Por lo tanto, estos hallazgos explican la ocurrencia de casos clínicos de mastitis con signos agudos producidos sólo en animales no vacunados, como se presenta en este trabajo.
Sin embargo, incluso con el uso de la vacuna E. coli J5, se observa que algunos animales vacunados presentan casos clínicos de mastitis de grado 2 (cuadro 4), caracterizados por la presencia de coágulos y signos de la inflamación en la ubre como edema y aumento de la temperatura. En el grupo de vacas vacunadas (J5V), el 25% de los animales presentaron casos clínicos de grado 2. Este hecho es dilucidado basado en Dosgne et al. (2002) quienes propusieron que las diferencias individuales entre los animales con respecto a la respuesta a la inmunización con E. coli J5, pudiéndose clasificar los animales en alta o baja respuesta a la inmunización apoyandose en la magnitud de la respuesta de anticuerpos contra E. coli J5. Aproximadamente un tercio de las vacas responde normalmente a la inmunización, mientras que dos tercios de los animales demuestran un grado variable de respuesta a la inmunización en el peri parto. Estos resultados indican que, en este periodo, está debilitada la respuesta de anticuerpos a la inmunización activa, habiendo por lo tanto, un aumento en la susceptibilidad de estos animales de baja respuesta a nuevas infecciones por E. coli en el periodo pre parto. Por lo tanto, a pesar de que la inmunización con E. coli J5 es eficaz para ayudar en la reducción de la intensidad de los signos clínicos de mastitis como aquí se presenta, se espera que en rebaños sometidos a altos desafíos ambientales, casos de mastitis moderada (grado 2) o severos (grado 3) puedan ocurrir posterior a la inmunización.
En el cuadro 5 se presentan las medias de los CCS y la producción de leche en vacas vacunadas y no vacunadas en los primeros 100 días de lactancia. No fueron observadas diferencias significativas (p>0,05) con relación al CCS en los animales vacunados (J5V) y los no vacunados (J5Vcont). Es relevante considerar que la mayoría de las IIM causadas por coliformes, en especial Escherichia coli, son caracterizadas por ser de corta duración y frecuentemente con manifestación clínica aguda. En el presente estudio fueron realizadas sólo tres evaluaciones del CCS de los animales a intervalos de un mes, éstas pueden no ser suficientes para evaluar el efecto de la vacuna E. coli J5 en la reducción del CCS, principalmente después de la manifestación del caso clínico de mastitis. Sin embargo, estudios anteriores demuestran el efecto protector de la vacuna por medio de la observación de los valores de CCS en la leche de vacas vacunadas con E. coli J5 después del desafío intramamario con E. coli, con una media de 500.000 células/ml contra 5.000.000 células/ml en las vacas control. Además, 30 horas post desafío, las vacas vacunadas presentaban reducción del CCS a 300.000 células/ml, mientras que en el grupo control presentaban una media de 2.000.000 células/ml. Esta reducción del CCS es un importante indicador de la menor reacción inflamatoria de la glándula mamaria de las vacas vacunadas, demostrando menor intensidad en los signos clínicos asociados a los efectos de la inmunización con E. coli J5 (Wilson et al. 2007).
J5V= vacas vacunadas; J5Vcont=vacas control; s= desvio estándar. Promedios seguidas de letras distintas, en las columnas, difieren estadísticamente por el Test SNK (p<0,05).
Con relación a la producción de leche, se observó que las vacas no vacunadas (J5Vcont) presentaban una media de producción de leche inferior (p<0,05) que las vacas del grupo vacunado (J5V) en los primeros 100 días de lactancia (cuadro 5). En este periodo, la media de producción de las vacas no vacunadas (J5Vcont) fue de 21,26 kg de leche/vaca/día, mientras que las vacunadas (J5V) presentaron una media de producción de 22,79 kg de leche/vaca/día, o sea, el grupo no vacunado produjo 1,53 kg de leche/vaca/día menos comparado con el grupo vacunado. Un estudio realizado por Wilson et al. (2008) describe que la vacunación con E. coli J5 está asociada a una menor reducción de la producción de leche después de la ocurrencia de casos clínicos de mastitis en vacas vacunadas comparadas con las control. Vacas vacunadas presentaron una producción diaria de leche de 7 a 16 kg mayor que vacas no vacunadas aproximadamente tres semanas después de la manifestación del caso clínico de mastitis, con inicio en los primeros 50 días de lactancia, y aproximadamente 2 kg más de leche durante toda la lactancia. Estos resultados concuerdan con los aquí expuestos, en los cuales la inmunización con E. coli J5 estuvo asociada a una mayor producción de leche en los primeros tres meses de lactancia.
Los resultados aquí presentados, coincidentes con los resultados de Wilson et al. (2007, 2008), indican que la inmunización con E. coli J5 está relacionada con un retorno más rápido a la producción de leche después del caso clínico, una vez que se reduce la intensidad de los signos clínicos, permitiendo el restablecimiento de las funciones de producción de la glándula mamaria, con menores efectos perjudiciales en la producción de leche durante la lactancia.
La vacunación con Escherichia coli J5 demostró ser eficaz en reducir la prevalencia de infecciones intramamarias en el post parto, así como en la ocurrencia e intensidad de los casos clínicos de mastitis causados por E. coli en los primeros 100 días de lactancia.
El conteo de células somáticas (CCS) no fue alterado por la utilización de la vacuna conteniendo E. coli J5 y las vacas inmunizadas con E. coli J5 producen más leche en los primeros 100 días de lactancia.
Lívio R. Molina²*, Mariana B. Gentilini², Antônio U. Carvalho², Elias J. Facury Filho², Gustavo H.F.A. Moreira², Luiz Paulo V. Moreira³ e Reuel L. Gonçalves³