MECANISMOS DE RESISTENCIA DEL HUESPED, A LA MASTITIS

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1 MECANISMOS DE RESISTENCIA DEL HUESPED, A LA MASTITIS Stephen C. Nickerson Hill Farm Research Station Louisiana Agricultural Experimental Station Louisiana State University of Agricultural Center Homer, La Telephone: (318) Fax: (318) snickerson@agctr.lsu.edu Fuente: Nickerson S.C.: Host Resistance Mechanisms to Mastitis. In Large Dairy Herds Management, Van Horn H.H., Wilcox C.J., ed. Am. Dairy Sci. Assoc. pp Las prácticas de control de mastitis para vacas lecheras basadas en una apropiada higiene de ordeño, reducción de la exposición a los patógenos ambientales, suplementación de la dieta con micronutrientes esenciales y terapia antibiótica han reducido la ocurrencia de la enfermedad. Sin embargo, aproximadamente el 38% de las vacas en EE.UU. tienen infecciones intramamarias en un promedio de 1,5 cuartos; por ello, mejores métodos para prevenir la mastitis son necesarios. Una mejor comprensión de los mecanismos de resistencia del huésped deben ayudar al tambero a tomar decisiones de manejo considerando el control de la mastitis, y llevando a mayores avances en la prevención de nuevas infecciones y curación de casos existentes. Este capítulo provee una revisión de los mecanismos de defensa de la ubre y el significado por el cual han sido manipulados para incrementar la resistencia a la mastitis. Anatomía de la Ubre

2 El conocimiento básico de la anatomía y fisiología de la glándula mamaria es necesario para comprender como se desarrolla la mastitis y como operan los mecanismos de resistencia para reducir las infecciones intramamarias. El interior de cada cuarto está compuesto de la cisterna del pezón, cisterna de la glándula, conductos lácteos y tejido glandular. El tejido glandular o porción secretoria contiene millones de sacos microscópicos llamados alvéolos. Cada alvéolo está revestido de células epiteliales productoras de leche y está circundado por células musculares (mioepiteliales) que contraen y expulsan la leche desde el alvéolo durante el ordeño. Los vasos sanguíneos traen nutrientes a cada alvéolo, donde las células epiteliales la convierten en leche. Entre los ordeños, la leche se acumula dentro de los espacios alveolares, conductos y cisternas lácteas y el fluido acumulado es removido a través del canal del pezón. Invasión Bacteriana La mastitis resulta una vez que la bacteria pasa a través del canal del pezón, sobrepone las defensas en la leche y se multiplica en la ubre. Los organismos atraviesan el canal del pezón de varias formas. Entre ordeños, los organismos pueden pasar por multiplicación a través del canal del pezón, o por movimiento físico resultante de la presión localizada en la punta del pezón por el movimiento de la vaca. Durante el ordeño a máquina, los organismos pueden ser propulsados al canal del pezón o a través del mismo a la cisterna del pezón a través de impactos contra la punta del pezón. Los impactos son microgotas de leche cargadas de bacterias que se originan cuando entra aire al sistema de ordeño durante el deslizamiento de pezoneras (graznido). Los deslizamientos de pezoneras a menudo son el resultado de un inapropiado diseño de la pezonera, e interacciones entre el peso del grupo de ordeño, niveles de vacío, fluctuaciones de vacío, ordeño de pezones húmedos, ausencia de mangueras con brazo de soporte, sobreordeño de cuartos individuales y tamaño del pezón. Si los deslizamientos de pezoneras ocurren al mismo tiempo que la pezonera se abre, pequeñas microgotas de leche pueden impactar contra la punta del pezón a una muy alta velocidad. Tales impactos de microgotas pueden contener microorganismos causantes de mastitis que pueden penetrar el canal del pezón. El potencial de invasión está incrementado enormemente por la bacteria que reside o coloniza el canal del pezón. Tales colonizaciones ocurren en vacas lactantes y secas, y pueden sobrevivir por meses, sirviendo como fuentes de bacterias para infectar la glándula una vez que el pasaje a través del canal del pezón ha ocurrido. La práctica de desinfección de los pezones con un germicida efectivo después de cada ordeño reduce enormemente la colonización del canal del pezón.

3 Establecimiento de la Infección La adherencia de las bacterias a los tejidos del interior de la glándula puede afectar su habilidad para permanecer en el interior de la glándula, especialmente durante la lactancia cuando la ubre tiene un lavado periódico durante cada ordeño. Streptococcus agalactiae y Staphylococcus aureus se adhieren bien a los tejidos entre los espacios colectores de leche. Escherichia coli no se adhiere pero se multiplica rápidamente en los cuartos con bajo conteo celular somático (SCC). La interacción de las bacterias con los leucocitos de la leche (células blancas de la sangre o células somáticas) también afecta el establecimiento de la infección. Una función de los lecucocitos es engolfar y destruir la bacteria (abajo descripto). Si las bacterias son eliminadas por los leucocitos, la infección se elimina; sin embargo, si la bacteria persiste, la inflamación crónica continúa. La bacteria parece inicialmente afectar los tejidos de grandes conductos y cisternas colectoras de leche por infligir daño a pequeñas áreas de tejido. Entonces la bacteria ingresa a los pequeños conductos y áreas alveolares de las porciones inferiores de la glándula, probablemente por multiplicación y vía corrientes producidas por el movimiento de la vaca. La bacteria produce toxinas y otros irritantes que causan inflamación y muerte de células productoras de leche. Una serie de eventos inmunológicos también toman lugar por lo cual macrófagos y linfocitos reaccionan con productos liberados por células productoras de leche dañadas, otros leucocitos y bacterias. Esto resulta en la liberación de sustancias que incrementan la permeabilidad de los vasos sanguíneos al plasma sanguíneo, promoviendo la adherencia de neutrófilos (un tipo de leucocito) a las paredes de los vasos sanguíneos y atrae estas células al área de infección. Fluidos, factores de coagulación sanguínea y anticuerpos también escapan a las áreas afectadas. Este influjo de neutrófilos, componentes séricos sanguíneos y fluidos constituyen la respuesta inflamatoria. La inflamación puede ser leve y no detectada (mastitis subclínica), o puede producir signos clínicos obvios, ej., edema, enrojecimiento, deformación y secreciones anormales conteniendo coágulos y células rojas de la sangre. Respuesta Tisular Después que los leucocitos cruzan los vasos sanguíneos y se mueven a través de los tejidos de la ubre hacia los sitios de tejido dañado, se acumulan alrededor de los alvéolos, conductos y cisternas antes de ingresar a la leche. Los leucocitos se mueven a

4 través de los tejidos y por expulsión entre células de esas áreas pasan a través de las regiones dañadas. Durante la migración, los leucocitos pueden liberar enzimas que causan destrucción local de células productoras de leche. La presencia de bacterias, toxinas, leucocitos y otros subproductos de inflamación en áreas afectadas pueden causar residuos; células productoras de leche sanas para revertir al estado de reposo llamado involución. Además, los tejidos debridados, leucocitos y coágulos sanguíneos obstruyen los conductos que drenan a áreas de tejido secretor. Si las bacterias son eliminadas, la inflamación se reduce, los conductos obstruidos son abiertos y la composición de la leche se normaliza en varios días. Como un cuarto injuriado redesarrolla la actividad secretoria es ampliamente desconocido, pero las células productoras de leche dañadas pueden repararse ellas mismas, las células en reposo pueden activarse otra vez, el tejido puede incrementar su actividad y compensar los tejidos improductivos, resultando en un retorno a la producción de leche. Sin embargo, si la infección persiste y los conductos permanecen obstruidos, la leche se acumula en el alvéolo, ejerciendo presión en las células productoras de leche. Esas células revierten al estado de reposo o son destruidas, dependiendo de la severidad de la infección. Después de la destrucción, las estructuras alveolares son reemplazadas permanentemente por tejido cicatrizal (fibrosis), llevando a la reducción de la producción láctea en la corriente y subsiguientes lactancias. Para optimizar la producción láctea, es importante controlar la mastitis previniendo que los nuevos casos ocurran, y una vez que una infección clínica se establece, es crítico un apropiado tratamiento del cuarto afectado. Los mecanismos de resistencia del huésped juegan un importante papel en la inhibición del desarrollo de nuevas infecciones intramamarias y eliminación de casos existentes de mastitis. Esos mecanismos de resistencia son discutidos abajo. Mecanismos de Resistencia Anatómica Los tejidos circundantes del canal del pezón forman la primera barrera contra las bacterias causantes de mastitis. El esfínter muscular alrededor del canal del pezón lo mantiene cerrado entre ordeños e impide la penetración bacteriana desde el orificio del pezón al interior de la glándula. El canal del pezón puede permanecer dilatado por hasta 2 horas siguientes al ordeño. Alimentar las vacas durante este período las mantiene paradas y provee un tiempo para que el músculo del esfínter se estreche y cierre alrededor del canal. Pezones con esfínter muscular débil, relajado o incompetente son denominados patentes o "goteantes". Las vacas tienen tales cuartos ordeñados en 2 ó 3 minutos, pero la incidencia de mastitis es mayor en cuartos con canales del pezón patentes. Las vacas que tienen pezones con músculos del esfínter estrechos son llamadas duras para ordeñar debido a que la leche se expresa como un

5 fino aerosol y la misma fluye muy lentamente. La queratina del canal del pezón es una sustancia gomosa producida por la piel del canal del pezón. La queratina ayuda a bloquear el orificio del pezón, sirviendo como una barrera física a la bacteria. Dentro de 2 ó 3 semanas después del secado, un tapón de queratina ocluye completamente el canal del pezón e inhibe la penetración bacteriana. Las investigaciones demuestran que la ubre es altamente resistente a la mastitis en este momento. La queratina también contiene ciertas proteínas y ácidos grasos que son dañinas para los microorganismos; sin embargo, las bacterias demostraron sobrevivir en la queratina del canal del pezón por meses. Por ello, el valor de estas sustancias antibacterianas es cuestionable, y el papel de la queratina sirviendo como una barrera probablemente juegue una gran parte en la resistencia del huésped a la mastitis. En orden de mantener tejidos sanos de la punta del pezón, es necesario cumplir las recomendaciones de funcionamiento y operación de la máquina de ordeñar, ej., apropiado nivel de vacío en punta de pezón, óptima relación de pulsado, apropiado tiempo de ordeño y adecuada remoción de la unidad de ordeño. El conocimiento de estos tejidos protectores de la punta del pezón también es importante cuando se administran terapias antibióticas en la ubre. Las bacterias que viven o colonizan la queratina del canal del pezón pueden requerir asistencia mecánica para penetrar en las áreas cisternales. La inserción total de la cánula de la jeringa puede empujar porciones de queratina colonizadas por bacterias a la cisterna del pezón e inducir infección intramamaria. Además, la queratina podría ser forzada contra el interior de la pared del pezón por la cánula, creando una apertura mayor a la normal y favoreciendo por ello la penetración bacteriana. Las cánulas de jeringas convencionales promedian 3 mm de diámetro, y el diámetro del canal del pezón está en un rango de 0,40 a 1,63 mm desde la porción distal a proximal del canal. La inserción total de una cánula comercial puede resultar en una dilatación temporaria del lumen del conducto más allá del diámetro normal (hasta 8 veces el diámetro normal si el rango del diámetro inferior es considerado). El trauma del tejido causado por la inserción total de la cánula puede causar brechas o espacios en la queratina, proveyendo áreas para que la bacteria se adhiera y colonice. Una comparación de secciones de corte histológicos de canales de pezones que fueron insertados con una cánula de jeringa por inserción parcial o total reveló que los insertados parcialmente tenía una densa capa de queratina comparada con aquellos infundidos con inserción total. El último caso exhibió pérdida parcial de la queratina. La remoción de la queratina se demostró previamente que disminuía la resistencia a la infección intramamaria. Similarmente, glándulas susceptibles demostraron tener la

6 queratina del canal más delgada, menos densa, y extraída del epitelio en muchas áreas. La desinfección de la punta del pezón previa a la infusión del antibiótico destruye muchas bacterias, pero organismos alojados en grietas y hendiduras cerca del orificio del pezón y en el canal del pezón pueden estar protegidas y sobrevivir. En estos sitios, pueden ser impulsadas hacia arriba si la inserción total de la cánula es aplicada. Si las bacterias ganan acceso a la cisterna del pezón por estas varias rutas mencionadas son resistentes o inaccesibles a la droga infundida y una nueva infección intramamaria puede resultar. Estudios iniciales en un rodeo diseñado de investigación para comparar métodos de inserción de cánula para administración de terapia de droga intramamaria al secado demostró que la inserción profunda de la cánula afecta el número de nuevas infecciones intramamarias al parto. Un 58,8% de reducción en el número de nuevas infecciones intramamarias con patógenos mayores al parto fue encontrada en cuartos tratados por inserción parcial (2 a 3 mm) de la cánula comparada con aquellos tratados con inserción total. Por ello, colocar la cánula de la jeringa antibiótica solo 2 a 3 mm en el canal del pezón, en lugar de la inserción total antes de la infusión, resulta en una reducción de nuevas infecciones intramamarias por Streptococcus uberis, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae y coliformes. Aunque la inserción parcial puede ser acompañada por personal entrenado de laboratorio bajo condiciones de investigación del rodeo, observaciones a campo han demostrado que el tambero tiene dificultad en insertar la punta de la jeringa convencional en el canal del pezón a un nivel recomendado. También, el movimiento de las vacas durante la infusión causa la inserción total de la cánula. Consecuentemente, varias jeringas y cánulas con puntas cortas fueron desarrolladas para aliviar este problema. Una de estas jeringas modificadas fue evaluada en varios tambos comerciales. Un 45,8% de reducción en el número de nuevas infecciones intramamarias con patógenos mayores al parto fue encontrada en cuartos tratados usando jeringas modificadas comparadas con aquellos tratados con jeringas convencionales. El número de nuevas infecciones intramamarias causadas por Staphylococcus aureus y Streptococcus uberis fueron reducidas entre 43,8% y 50%. El producto testeado fue ofrecido en una jeringa convencional, pero la cubierta de la cánula fue provista con una punta de quiebre, la cual cuando era removida, permitía la protusión de 3,5 mm de la cánula de la jeringa. El manguito era biselado, formando un sello con el orificio del pezón para proveer soporte durante la infusión y asegurar el movimiento ascendente del antibiótico. El uso de la inserción parcial fue opcional cuando la cubierta entera de la cánula podría ser removida, permitiendo la inserción

7 total. Por ello, modificando el tratamiento de jeringas con cánulas acortadas son recomendadas cuando se infunden antibióticos en la ubre, pero no reemplazan los procedimientos para desinfectar la punta del pezón previo al tratamiento. Células Somáticas de la Leche Cuando la bacteria vence la resistencia mecánica del canal del pezón, los leucocitos (células blancas de la sangre) en la leche sirven como un importante mecanismo de defensa. Estas células forman el SCC, el cual está compuesto de neutrófilos, macrófagos, linfocitos y un pequeño porcentaje de células epiteliales. El SCC total varía enormemente durante el ciclo de lactancia, incrementándose desde principio a mitad de lactancia, alcanza un pico durante la involución y entonces decrece durante la calostrogénesis. Durante la inflamación producida por la infección bacteriana, el SCC de glándulas lactantes puede incrementarse a más de cel/ml. Mucho de este incremento es producido por neutrófilos (mayor al 90%) que se mueven desde la sangre a la leche en repuesta a la infección bacteriana. Los neutrófilos engolfan (fagocitan) y matan bacterias, pero esta actividad es inhibida por componentes de la leche tales como microgotas de grasa y micelas de caseína y como resultado, la función celular es ineficiente. Por ello, el movimiento estable de leucocitos de sangre a leche es requerido para la defensa local contra la mastitis. Dispositivos intramamarios han sido usados bajo condiciones de investigación para elevar el SCC de leche de principio y fin de ordeño para niveles protectores. El dispositivo intramamario es colocado en el interior de la cisterna de la glándula a través de una cánula, donde irrita mecánicamente los tejidos internos de la ubre, llevando a un incremento de neutrófilos como así también la concentración de otros leucocitos. Para una máxima protección contra la infección, los dispositivos intramamarios deberían elevar los conteos celulares somáticas de principio y fin de ordeño al menos a cel/ml. Recientes estudios han demostrado que dispositivos intramamarios abrasivos (aquellos con superficie rugosa para incrementar la irritación) son efectivos contra el desafío experimental de cuartos de la glándula mamaria con Streptococcus uberis bajo condiciones de investigación. Similarmente, estudios a campo en Israel demostraron que dispositivos intramamarios abrasivos son efectivos en reducir la incidencia como así también la severidad de la mastitis clínica en tambos comerciales. Sin embargo, la formación de placas de esos dispositivos lleva a la colonización y subsiguiente infección intramamaria con estafilococos coagulasa negativos. Además, el incremento de la irritación causado por la superficie abrasiva lleva al sangrado en la leche. Nuevos dispositivos han sido desarrollados para aliviar estos problemas, pero han probado ser inefectivos para reducir la mastitis.

8 Los macrófagos son células fagocíticas que sirven para remover la bacteria como también los componentes estáticos de la leche y tejidos debridados que se acumulan durante la involución de la glándula mamaria. Debido a que los macrófagos son el tipo de leucocito predominante en la leche normal, ellos pueden jugar un papel mayor en la defensa de la ubre mientras son las primeras células en encontrar la bacteria y procesar la información a otras células involucradas en la resistencia del huésped. En adición a los macrófagos y neutrófilos, los linfocitos también están presentes en la leche. Los linfocitos clasificados como células B (10 a 20%), células T (50 a 60%) y células nulas remanentes comprende la población de linfocitos de leche normal durante la lactancia. En sistemas de cultivo, estos tipos celulares se sensibilizan a los antígenos, manteniendo su sensibilidad, e iniciando una elevada respuesta a la subsiguiente exposición. El papel de los linfocitos en la glándula mamaria bovina, sin embargo, no ha sido determinado, pero el incremento de estas células en las secreciones sugiere que la glándula totalmente involucionada debería tener mayor respuesta a la vacunación total. Los linfocitos de la glándula mamaria también pueden producir citoquinas que mejoran los mecanismos de resistencia de la ubre. Una respuesta local de la población de linfocitos B fue demostrada por la infusión de Salmonella pullorum y Escherichi coli en los cuartos mamarios bovinos, resultando en la producción local de anticuerpos específicos. Las secreciones lácteas recolectadas del primer y último estadío del período seco fueron encontradas que suprimían la actividad linfocítica in vitro. Estos estadíos son también los dos ciclos de la lactancia cuando la susceptibilidad a la infección es alta. Los leucocitos de la leche son comúnmente referidos como la segunda línea de defensa después que la bacteria pasa a través del canal del pezón, pero en orden de maximizar su función, los mismos necesitan la ayuda de anticuerpos para promover el reconocimiento y fagocitosis de la bacteria. Anticuerpos Los anticuerpos son otro mecanismo muy importante de resistencia debido a que están específicamente dirigidos contra ciertas bacterias causantes de mastitis y las concentraciones de los mismos pueden ser incrementadas por la vacunación. Las clases de anticuerpos encontradas en la leche son IgG1, IgG2, IgA e IgM. La concentración total de anticuerpos en leche normal es baja (menos de 1 mg/ml), pero durante la inflamación, las concentraciones se aproximan a 80 mg/ml en el calostro y en secreciones de glándulas infectadas. La principal función de los anticuerpos en la leche es "cubrir o etiquetar" a la bacteria para que pueda ser reconocida más fácilmente para ser engolfada por los neutrófilos. Este proceso de "etiquetar" es conocido como opsonización. Los anticuerpos también sirven como antitoxinas, las cuales inactivan

9 toxinas (venenos) producidas por la bacteria en la ubre. Además, los anticuerpos sirven como antiadhesinas, las cuales inhiben la fijación de bacterias causantes de mastitis a los tejidos internos de la ubre. Vacunación La vacunación ha sido intentada para incrementar la concentración de anticuerpos en la sangre y leche contra organismos específicos, proveyendo inmunidad por inhibición del crecimiento bacteriano y producción de toxinas. Debido a que Staphylococcus aureus responde pobremente a la terapia antibiótica, las vacunas contra este organismo han sido estudiadas extensivamente. Hasta recientemente, muchas investigaciones de vacunas revelaron que nuevas infecciones de Staphylococcus aureus no eran prevenidas, pero la ocurrencia y severidad de la enfermedad clínica era reducida. Las concentraciones de anticuerpos en sangre fueron encontradas incrementadas después de la inmunización sistémica, pero las concentraciones en leche se incrementaron sólo después que la respuesta inflamatoria a la invasión bacteriana ocurrió. El incremento de anticuerpos en leche puede ser efectivo en reducir la severidad de la mastitis pero inefectivo en prevenir nuevas infecciones. Investigaciones en el Hill Farm Research Station evaluaron dos vacunas durante tres lactancias para comparar la tasa de nuevas infeciones, valores de conteo de células somáticas y producción de leche entre vacas vacunadas y controles. No se observaron diferencias en la tasa de nuevas infecciones durante las tres lactancias, en las cuales las vacas fueron inmunizadas con una vacuna experimental de proteína A de Staphylococcus aureus en el área del linfonódulo supramamario o intramuscularmente con una bacterina comercial. Sin embargo, la tasa de curación espontánea (habilidad de la vaca para liberarse por sí misma de la infección establecida) fue significativamente mayor en vacas vacunadas y el SCC y ocurrencia de síntomas clínicos fueron más bajos. Trabajos Australianos tuvieron éxito con una vacuna nueva de Staphylococcus aureus. Fue dada junto a un adyuvante especial (dextrán sulfato) y la combinación estimuló un incrementó en las clases de anticuerpos (IgG2) que ayuda en la opsonización de la bacteria para incrementar el engolfamiento por los neutrófilos. Este tipo de vacuna es única debido a que estimula los anticuerpos que son dirigidos contra la pseudocápsula del Staphylococcus aureus. Cuando estas bacterias se están desarrollando en la leche, producen una capa de slime o pseudocápsula que circunda cada célula bacteriana. Esta estructura ayuda al Staphylococcus aureus a sobrevivir en la ubre debido a que interfiere con la habilidad de los leucocitos para identificar y engolfar esta bacteria. Por ello, los anticuerpos contra la pseudocápsula son necesarios para inactivarlo y hacer la bacteria más accesible a los leucocitos para la fagocitosis. La inmunización con esta vacuna también fue encontrada causar más rápida respuesta inmune a la bacteria que ingresa a la ubre. Esta vacuna ha inmunizado exitosamente ganado lechero contra

10 mastitis experimental y es efectiva contra muchas cepas de Staphylococcus aureus. Esta misma vacuna fue estudiada recientemente en los EE.UU. Vacas secas, vacunadas localmente en el área del linfonódulo supramamario, o inyectadas intramuscularmente al secado y revacunadas 6 semanas más tarde, fueron más resistentes al desafío experimental con Staphylococcus aureus que las vacas no vacunadas. La tasa de infección en los controles no vacunados fue del 92% contra el 36% en el grupo vacunado intramuscularmente y 60% en el grupo vacunado en el área del linfonódulo supramamario. El gran incremento en los anticuerpos circulantes contra Staphylococcus aureus en vacas vacunadas se cree que provee alguna protección contra la mastitis. Otra vacuna contra Staphylococcus aureus formulada para estimular los anticuerpos pseudocápsula anti- Staphylococcus como también aquellos contra alfa-toxina fue evaluada en vaquillonas. A las 4 y 2 semanas previas al parto, a las vaquillonas inmunizadas se les dieron inyecciones de vacuna en el área del linfonódulo supramamario, mientras el grupo control permaneció sin vacunar. Después del parto, todos los cuartos de ambos grupos de vacas fueron desafiados con Staphylococcus aureus. Los resultados demostraron un 52% de reducción en nuevas infecciones en cuartos de vaquillonas infectadas; los controles no vacunados fueron seis veces más susceptibles a las nuevas infecciones. Además, el 64% de las infecciones se convirtieron en crónicas, mientras en las vacunadas, sólo el 12% se transformaron en crónicas. Progresos también se han realizado con vacunas contra mastitis coliforme. Una es una vacuna muerta por calor administrada subcutáneamente al secado, 30 días más tarde y otra vez dentro de los 14 días del parto. El uso de esta cepa bacteriana en la formulación de una vacuna coliforme es única debido a que estimula la producción de anticuerpos contra una amplia variedad de bacterias coliformes, incluyendo especies de Klebsiella y Enterobacter. Estdios a campo iniciales utilizando esta vacuna experimental demostraron que la prevalencia de mastitis clínica coliforme durante los primeros 100 días de lactancia fue solamente del 2,6% en vacas vacunadas, pero la prevalencia se incrementó al 12,8% en controles no vacunados. En subsiguientes estudios a campo, las vacas recibieron la misma vacuna entre los 182 y 195 días de preñez, una segunda dosis entre los 210 a 223 días y la dosis final entre los 238 y 251 días de preñez. Durante la subsiguiente lactancia, la incidencia de mastitis clínica coliforme fue del 3,3% en vacunadas contra el 10,9% en controles. Una versión propietaria de vacuna de Escherichia coli J5 estuvo disponible en 1992 para la venta a los veterinarios en California, con el rótulo mencionando una reducción

11 para la venta a los veterinarios en California, con el rótulo mencionando una reducción en la incidencia de mastitis clínica coliforme en vacas lecheras. Es administrada al secado, 30 días más tarde y otra vez al parto. El uso de esta vacuna resultó en un 72% de disminución de los casos clínicos coliformes en vacas vacunadas. Menos del 2% de las vacunadas tuvo un evento clínico repetido durante los primeros 100 días de lactancia, mientras los controles no vacunados exhibieron un 25% de tasa de recurrencia de episodios clínicos. Un análisis del presupuesto parcial de la implementación en el tambo del programa de vacunación J-5 demostró que el uso de la vacuna en todas las vacas era rentable cuando la incidencia de mastitis clínica coliforme excedía el 1%. Usando tal programa podría producirse una rentabilidad de $ 57 por vaca por lactancia y el retorno de la inversión podría ser aproximadamente del 1.700%. Aunque avances significativos en el desarrollo de vacunas han sido realizados, una recomendación general no es garantizada en este momento. Sin embargo, la inmunización puede ser de ayuda en rodeos con mastitis clínica endémica y/o crónica por reducción de la severidad de las infecciones e incremento de la tasa de curación espontánea. Factores Solubles Inespecíficos Mientras los anticuerpos representan factores solubles específicos en la leche, hay otras proteínas inespecíficas que funcionan en la resistencia a la enfermedad. El sistema lactoperoxidasa-tiocianato-peróxido de hidrógeno (H2O2) en la leche inhibe el crecimiento de Staphylococcus aureus y muchos estreptococos y coliformes. La lactoperixadasa es sintetizada por el epitelio mamario a concentraciones de 2 a 35 mg/ml; el tiocianato deriva de los alimentos verdes conteniendo precursores de tiocianato (1 a 10 ppm) y H2O2 es producido por estreptococos a 2 a 4 ppm (si los organismos están presentes). Las concentraciones de lactoperoxidasa y tiocianato están incrementadas en cuartos infectados y pueden ser protectoras si se suministra con una fuente de H2O2. Por ejemplo, Escherichia coli y Staphylococcus aureus son destruidos cuando un suministro exógeno de H2O2 está disponible; por ello, la inflamación puede ser retrasada por inyección de glucosa oxidasa como una fuente de H2O2. La lisozima, sintetizada localmente o derivada de la sangre, destruye ciertas bacterias por lisis del peptidoglicano de la pared celular. La concentración de esta proteína en la leche es baja (0,13 ug/100ml), aunque se incrementa durante la infección intramamaria. Las vacas con bajos títulos de lisozima pueden ser más susceptibles a la mastitis, indicando que la deficiencia de la proteína predispone a la ubre a la infección.

12 El complemento comprende una serie de pequeñas proteínas en la ubre que están presentes en concentraciones extremadamente bajas en glándulas lactantes y totalmente involucionadas. Sin embargo, durante la involución, calostrogénesis e inflamación mamaria, altas concentraciones del complemento llegan a la leche desde la sangre. En la ubre, ellas pueden actuar como opsoninas para preparar a la bacteria para la fagocitosis. El complemento presente en el calostro ha sido asociado con actividad bactericida contra Escherichia coli in vitro y fue encontrado ser más activo que el presente en la leche de glándulas lactantes. La proteína S, componente del complemento bovino, actualmente puede interferir con la resistencia, como promover la fijación al epitelio mamamario de Streptococcus dysgalactiae y favorecer la infección de la ubre. La lactoferrina es bacteriostática debido a las propiedades quelantes del hierro en presencia de bicarbonato, haciendo al hierro indisponible para la bacteria que requiere para su crecimiento. La lactoferrina también puede ser activa en la modulación y control del macrófago, linfocito y función del neutrófilo. Esta proteína, derivada de las células epiteliales y leucocitos, es encontrada en pequeñas cantidades en la leche de glándulas normales sanas (0,1 a 0,3 mg/ml) y tiene poca actividad durante la lactancia. Sin embargo, las concentraciones de lactoferrina se incrementan durante la involución temprana y se convierte en la proteína sérica principal de las secreciones de glándulas secas en concentraciones de un rango entre 20 a 30 mg/ml, la cual puede prevenir nuevas infecciones coliformes. Debido a que muchos estreptococos tienen bajos requerimientos de hierro, el efecto de la lactoferrina en estos organismos es mínima. Debido a que la ubre seca es altamente susceptible a las nuevas infecciones durante la involución activa, pero es resistente a las infecciones cuando alcanza el estado de involución total, la involución ha sido acelerada usando colchicina, la cual deprime la secreción láctea, y la endotoxina, la cual induce el movimiento de leucocitos a la leche. Las infusiones intramamarias de estas sustancias resulta en reducción del volumen fluido e incremento de lactoferrina, anticuerpos y concentraciones de leucocitos a los 7 días de involución, condiciones que han sido relacionadas a un 50% de reducción en nuevas infecciones. Las concentraciones de factores protectores naturales también pueden ser manipulados por el método de secado. En un estudio, las vacas fueron secadas (1) por cese abrupto del ordeño, (2) ordeño una vez por día la última semana de lactancia, ó (3) ordeño una vez por día pero alimentando solo con heno durante la última semana. El último plan de alimentación difería de la dieta de silo y concentrado suministrada a los grupos (1) y (2). Para el día 3 previo al secado, las secreciones mamarias de las vacas en (3) contenían

13 3 previo al secado, las secreciones mamarias de las vacas en (3) contenían significativamente más leucocitos, anticuerpos y lactoferrina que aquellas en (1) y (2). Las secreciones mamarias de (3) también fueron más inhibitorias del crecimiento de Escherichia coli y Klebsiella pneumoniae. Suplementación en la Dieta para Reducir la Incidencia de Mastitis La dieta parece jugar un papel en la resistencia de la ubre a la infección debido a que ciertos nutrientes afectan varios mecanismos de resistencia mamaria, ej., función leucocitaria, transporte de anticuerpos e integridad del tejido mamario. Por ejemplo, investigadores de la Universidad del Estado de Ohio suplementaron dietas a vaquillonas con vitamina E (50 a 100 ppm) y selenio (0,3 ppm) 60 días preparto y durante toda la lactancia. La suplementación en la dieta reduce las infecciones por estafilococos y coliformes al parto por un 42%. Aunque las tasas de nuevas infecciones durante la lactancia no difieren de los controles no suplementados, la duración de la infección causada por otros organismos como Corynebacterium bovis fue reducida 40 al 50% en vaquillonas suplementadas. La mastitis clínica en vaquillonas suplementadas fue reduciada (57%) en principio de lactancia como así también durante toda la lactancia (32%) y el SCC fue más bajo. Además, la inyección de 50 mg de selenio 3 semanas preparto decrece las nuevas infecciones al parto. Por ello, la vitamina E y el selenio mejoran la sanidad de la ubre, y el efecto de la suplementación en la dieta fue más evidente al parto y principio de lactancia. Recomendaciones corrientes típicas para vacas Holstein estabuladas en un área deficiente en selenio son 3 mg selenio/día (0,3 ppm) durante el período seco y 6 mg selenio/día durante la lactancia. Recomendaciones para vitamina E son suplementar la dieta con 1000 UI/día durante el período seco y 400 a 600 UI/día durante la lactancia. Similarmente, deficiencias en vitamina A y beta-caroteno están asociadas con un incremento en la incidencia de mastitis. Científicos suplementaron vacas Holstein con vitamina A y beta-caroteno, comenzando 30 días preparto y continuando 10 semanas en la lactancia. Ellos encontraron que la suplementación con los dos nutrientes arriba mencionados redujo el SCC durante la subsiguiente lactancia. La vitamina A y el betacaroteno son importantes porque influencian la función de órganos linfoideos del cuerpo, los cuales están involucrados en la resistencia del huésped a la enfermedad. Más específicamente, estos dos componentes afectan la función linfocitaria en respuestas inmunes celulares mediadas como así también mejoran la secreción de citoquinas tales como interleuquinas e interferones que incrementan la resistencia a la infección. Adicionalmente, la vitamina A puede estimular la producción de anticuerpos contra enfermedades causadas por bacterias. La vitamina A y beta-caroteno mejoran la actividad de leucocitos involucrados en la

14 La vitamina A y beta-caroteno mejoran la actividad de leucocitos involucrados en la fagocitosis y destrucción de la bacteria. Investigaciones demostraron que vacas suplementadas con estos dos componentes de la dieta tuvieron pocas nuevas infecciones en el período seco temprano y exhibieron bajo SCC durante el principio de la lactancia con respecto a las vacas no suplementadas. Conclusiones La bacteria causa mastitis sólo después que ha pasado a través del canal del pezón; por ello, esta estructura es la principal defensa de la vaca contra la infección. Debido a ello, una especial consideración del canal del pezón es necesaria durante el ordeño a máquina y cuando se infunden antibióticos en la ubre. Las células somáticas de la leche trabajan junto con los anticuerpos para luchar contra la infección y recientes éxitos con vacunas contra Staphylococcus aureus y coliformes sugiere que la vacunación para incrementar las concentraciones de anticuerpos puede convertirse en una parte de los programas de control de mastitis en el futuro. Además, la suplementación en la dieta con vitamina E y selenio parece ser una herramienta simple de manejo para optimizar los factores protectores dentro de la ubre y reducir los niveles de mastitis en áreas deficientes de nutrientes. Referencias Anderson, J.C Progressive pathology of staphylococcal mastitis with a note on control, immunization and therapy. Vet. Rec. 110:372. Craven, N. And M.R. Williams Defences of the bovine mammary gland against infection and prospects for their enhancement. Vet. Immunol. Immunopathol. 10:71. Larson, B.L Lactation. The Iowa State Univ. Press, Ames, IA. Nickerson, S.C Immune mechanisms of the bovine udder. An overview. JAVMA. 187:41. Paape, M.J., W.D. Schultze, A.J., Guidry and R.E. Pearson Leucocytes - second line of defense against invading mastitis pathogens. J. Dairy Sci. 62:135.