Профилактика клинических и субклинических маститов.  Опыт итальянских коллег.

 доктор Алессандро Фантини 

«Мастит молочных коров: проблема, далеко не решённая»: под этим заголовком 17 января 2019 года была опубликована  статья, в которой, освещалась  ситуация с заболеваемостью коров  субклиническим маститом и его место среди проблем в   молочной промышленности Италии.

Мастит, клинический или субклинический, представляет собой заболевание с огромным отрицательным экономическим воздействием, поскольку это заболевание приводит к увеличению  количества выбракованных и выбывших из стада продуктивных   животных, значительно снижается  качество молока и ограничивается возможность использования такого сырья  в молочном производстве и переработке.

Продуктивность больных маститом коров снижается, создаётся необходимость широкого использования антибиотиков, что в свою очередь   повышает  риск очень серьёзного явления - антибиотикорезистентности.  

Общепринятые методы лечения мастита у дойных коров на самом деле мало способствуют устойчивости к антибиотикам. Применение  мазей с интрамаммарными антибиотиками для лечения мастита у дойных коров составляет менее 0,5% от общего потребления антибиотиков сельскохозяйственными животными, выращиваемыми в Европе (EU31; это согласно 9-му отчету ESVAC Европейского агентства по лекарственным средствам, опубликованному 15 октября.  2019 г. и который относится к 2017 г.). 

Несмотря на эти «утешительные» данные, необходимость отказа от метафилактических практик в разведении, таких как систематическое введение антибиотиков  (BDCT), подтверждается, и это справедливо, также в законодательном контексте, предпочитая вместо этого селективную  терапию (SDCT), то есть введение антибиотиков только коровам, у которых инфицировано вымя или у которых был клинический или субклинический мастит во время последней лактации.

Однако недооценка проблемы мастита и «поверхностное» внедрение SDCT может привести к возрождению этого серьёзного заболевания. 

В разведении так называемых «пищевых животных», то есть животных, которые производят пищу для людей, будущее имеет профилактика.

Профилактику можно разделить на прямую и косвенную. 

• В косвенной имеются ввиду правила гигиены, такие как употребление качественной питьевой воды, борьба с насекомыми, особенно с  мухами - потенциальными биологическими переносчиками болезнетворной микрофлоры, соблюдение правил биологической защиты предприятия недопущение проникновения посторонних людей, диких животных и ограждение ферм . В последние месяцы все мы экспериментировали с некоторыми аспектами косвенной профилактики, такими как мытье рук и социальное дистанцирование.  Что касается непрямой профилактики, существует множество хорошо известных правил гигиены, которые необходимо соблюдать, чтобы предотвратить попадание бактерий и водорослей, таких как Prototheca, в вымя и вызвать мастит.
• Все те конкретные меры, которые принимаются для борьбы с конкретным патогеном или группами патогенов, относятся к прямой профилактике. Важный пример прямой профилактики - вакцинация.

На сегодняшний день разработаны и успешно применяются схемы  вакцинопрофилактики против некоторых патогенов вызывающих мастит, таких как Escherichia coli, Staphylococcus aureus и Streptococcus uberis.  

Роль, которую играет  сбалансированное кормление и правильный  уход за животными,  обеспечивая оптимальное функционирование защитных систем вымени, очень интересна и многообещающа.  Чтобы разобраться в этой теме, необходимо сделать краткое резюме о физиологических процессах происходящих в вымени коровы :

• Для «командования» закрытием и открытием соска, есть гладкая мышца.  В физиологическом  цикле коровы, например, в послеродовой период, бывают моменты, когда метаболические заболевания, такие как гипокальциемический и гипомагниемический синдром и патологический отёк молочной железы, могут изменить функциональность сфинктера соска, что облегчает проникновение микроорганизмов в вымя из   окружающей среды.  Профилактика этих двух метаболических заболеваний, вызванных дисбалансом обмена макроэлементов, явно помогает ограничить новые инфекции вымени в послеродовом периоде и, следовательно, ранний мастит в период лактации.
• Концентрация кальция в крови в послеродовом периоде, как правило, очень низкая из-за выработки молозива и молока после родов.  Гипокальциемия, даже субклиническая, предполагает неизбежное снижение концентрации ионизированного кальция (Ca2 +) в клетках иммунной системы, что снижает их функциональность.  По этим двум причинам, чтобы усилить функциональность сфинктера сосков и стимулировать врождённую или клеточно-опосредованную иммунную систему, следует проверять кальциемию в послеродовом периоде и в течение 2-3 недель после этого.  Канал соска выстлан кератином восковой консистенции, образованным многослойным плоским эпителием, присутствующим в самом канале.  Кератин представляет собой физический барьер для проникновения микробов, но внутри него также находятся молекулы с антимикробной активностью, такие как миристиновая кислота, пальмитолеиновая кислота и линолевая кислота.  Катионные белки кератина могут электростатически связываться с микроорганизмами, делая их более чувствительными к осмотическому давлению.  Сбалансированный  рацион кормления , при нынешнем уровне знаний, не может существенно повлиять на количество и функциональность кератина, но может помочь основным защитным системам вымени, присутствующим в молоке, от цистерны соска до альвеол молочной железы. 

Защита   вымени  коровы посредством иммунных процессов  осуществляется двумя основными способами:

• Гуморальная защита ( приобретённый иммунитет)  или иммуноглобулины (IgG1, IgG2, IgA и IgM), вырабатываемые В-лимфоцитами в ответ на специфические распознаваемые антигены, также определяемые как гуморальная иммунная система. В дополнение к антителам к гуморальным защитным механизмам также относятся лактоферрин, комплемент, лизоцим, фермент лактопероксидаза и цитокины. 

Лактоферрин - это белок, продуцируемый эпителиальными клетками молочной железы и лейкоцитами, который связывает свободное железо (ионы) в молоке, предотвращая рост бактерий, которые в нем нуждаются, таких как Echerichia coli и Klebsiella pneumoniae.

 Система комплемента включает белки, присутствующие в молоке и сыворотке, которые могут иметь важное влияние как для приобретённого, так и для врождённого иммунитета и которые синтезируются гепатоцитами, моноцитами и макрофагами.  Эти белки участвуют в лизисе бактерий, опсонизации и привлечении фагоцитов.

 Лизоцим - важный бактерицидный белок молока. 

Лактопероксидаза- представляет собой фермент, который в присутствии тиоцианата и перекиси водорода оказывает бактерицидное действие на грамотрицательные и грамположительные микроорганизмы.  В частности, Streptococcus uberis очень чувствителен к этому ферменту.   Цитокины – группа  включает интерлейкины, колониестимулирующие факторы (CSF), интерфероны (IFN) и факторы некроза опухоли (TNF).  Цитокины обладают замечательными иммуномодулирующими свойствами.

Сбалансированное кормление   и определённый уход за животными частично влияет на гуморальную  защиту, за исключением иммуноглобулинов, за счёт действия на В-лимфоциты.

• Врождённая или клеточно-опосредованная иммунная защита (клеточный иммунитет) -  это   комплекс защитных систем, к которым относятся макрофаги, нейтрофилы, В  и Т-лимфоциты и естественные клетки-киллеры. 

Макрофаги - это клетки, которые в большом количестве  присутствуют в молоке здорового вымени и оказывают важное и постоянное действие по распознаванию и  поглощению  чужеродных веществ и микроорганизмов и разрушая их за счет производства реактивных молекул кислорода (АФК),  это называется «респираторный взрыв».  Кроме того, макрофаги, производя вещества с хемотаксической активностью, отзывают нейтрофилы из крови в случае массивной микробной атаки.  Даже если нейтрофилы правильно вызваны хемотаксическими молекулами, продуцируемыми макрофагами, они могут столкнуться с серьёзными трудностями при пересечении эндотелия сосудов и попадании в альвеолы ​​молочных желёз.  Важна роль селектинов, белков адгезии, которые опосредуют процесс адгезии лейкоцитов к эндотелиальным стенкам, тем самым облегчая их прохождение в ткани, требующие их вмешательства. 

Нейтрофилы- присутствуют в маститном молоке в больших количествах, они поглощают и уничтожают патогенные микроорганизмы по механизму, очень похожему на механизм макрофагов.  Есть два типа лимфоцитов: В-лимфоциты, которые имеют функцию производства антител и, следовательно, являются важными элементами гуморального или приобретённого иммунитета;  и Т-лимфоциты, которые выполняют гораздо более сложные функции. 

В послеродовый период молочные коровы, а также другие жвачные животные находятся в «патофизиологическом» иммунодепрессивном состоянии, которое, однако, может перерасти в патологическое состояние. 

Причин патологического состояния новотельных коров может быть много:

• стресс из-за многочисленных групповых изменений,
• отрицательный энергетический и белковый баланс,
• повышение концентрации кетоновых тел в крови,
• окислительный стресс из-за относительного дефицита антиоксидантов
• глубокая гормональная перестройка,

Все эти факторы затрудняют работу   иммунной  системы. 

Другими критическими периодами  для дойной коровы являются  сухостойный  период и первые недели лактации.  В частности, у голштино-фризского скота пик продуктивности составляет около 80 дней, и в течение этих 11-12 недель после родов  концентрация энергии и белка в рационе вряд ли будут удовлетворять потребности организма.

• Негативный энергетический баланс у коров с высоким генетическим потенциалом часто начинается в дни, предшествующие отёлу, и продолжается с разной амплитудой почти до пика лактации.
• Болезни обмена веществ, преобладающие в переходной фазе, негативно влияют на иммунную систему.  В частности, кетоновые тела, которые характеризуют кетоз, оказывают негативное действие на фагоцитоз и хемотаксис нейтрофилов, а также на продукцию цитокинов (в частности, TNF и IFN). 

Производство молока у новотельных  коров является основной метаболической функцией, по крайней мере, у таких пород, как голтино-фризская.  Это означает, что на этой фазе производственного цикла питательные ресурсы, независимо от того, поступают ли они из корма или из внутренних запасов организма, используются в первую очередь выменем для синтеза молока.  Объективно важные метаболические функции, такие как рост и размножение у коров с высоким генетическим потенциалом, становятся в таком случае  вторичными, т.е. «активируемыми» только в том случае, если питательные вещества остаются в вымени. 

При текущем уровне знаний неясно, имеет ли иммунная система такой же метаболический приоритет, как и вымя, но разумно предположить, что может иметь место некий вторичный дефицит питательных веществ.

• Энергетическая потребность лейкоцитов, и в частности лимфоцитов, довольно высока и приводит к потребности в глюкозе и аминокислотах, таких как глутамин, которые предпочтительно используются в глюконеогенезе
• Было замечено, что отрицательный энергетический баланс вызывает подавление важных генов нейтрофилов, таких как те, которые определяют антигенную презентацию, «респираторный взрыв» и провоспалительные реакции (TNF-α и т. Д.). 
• Пропионат, в основном продуцируемый ферментацией крахмала в рубце, стимулирует высвобождение нейтрофильных гранул, содержащих лизоцим и лактоферрин, высвобождение кальция, хемотаксис и выработку супероксид-аниона. Пропионат жвачных животных вносит более 75% вклад в глюконеогенез, то есть в синтез глюкозы, которая является наиболее важным «топливом» для производства энергии (АТФ).
• Повышение концентрации крахмала в рационах молочных коров, в перинатальный период и в первые недели лактации для увеличения выработки пропионовой кислоты в рубце имеет важное ограничение при ацидозе рубца. 

Введение добавок, таких как пропиленгликоль, или молекул, таких как монензин, позволяет увеличить поступление пропионатов в  организм коровы без отрицательного воздействия на pH рубца. 

• Глюкоза также накапливается в клетках иммунной системы в виде гликогена и в больших количествах используется для «респираторного взрыва».
• У молочных коров аминокислоты, особенно глюконеогенетические, имеют фундаментальное значение для энергетического обмена.  В частности, глутамин в больших количествах мобилизуется мышечной тканью в наиболее критических фазах отрицательного энергетического баланса и превращается в глутамат, который затем используется для синтеза мочевины, глюкозы и АТФ.  Доказательством этого является тот факт, что коровы могут потерять более 15 кг мышечной ткани в течение первых двух недель лактации.
• Помимо глутамина, важен также аргинин, который, по-видимому, играет ключевую роль в развитии В-лимфоцитов и способности Т-клеток.

Неоценима роль  антиоксидантов, таких как витамин A, бета-каротин, витамин E, цинк, медь, марганец и селен, в противодействии серьёзным патологическим процессам которые могут возникать в  тканях молочной железы,  в результате окислительного стресса, то есть дисбаланса  окисляющих молекул, таких как ROS, продуцируемых макрофагами и нейтрофилами во время «респираторного взрыва».

В заключение можно сделать вывод, что ведение послеродового периода у коров, направленное на минимизацию стресса и использование сбалансированных рационов, как основного, так и лечебного кормления,  может значительно помочь  корове не заболеть маститом и сохранить здоровую молочную железу, а значит и продуктивность.  Усиление биобезопасности и гигиены, а также внедрение вакцинопрофилактики и лечебного кормления могут существенно способствовать снижению распространённости как клинического, так и субклинического мастита, а также  снизить использование антибиотиков.