Které patogeny způsobují největší ztráty mléka během laktace?

Klinická mastitida může být způsobena širokou škálou patogenů a může se vyskytnout vícekrát během jedné laktace. Protože mezi hlavními patogeny mastitid existují velké rozdíly v patobiologii zánětlivé odpovědi, lze očekávat, že ztráty produkce mléka se budou mezi patogeny lišit. Přesná znalost ztráty mléka specifické pro patogen je důležitá pro rozhodování o léčbě a prognóze produkce postižených krav, včetně rozhodnutí o náhradě.

Studie

V níže popsané studii bylo v období 2003 -2011 sledováno 5 vysoce produkčních holštýnských stád z New Yorku s průměrnou velikostí 1 140 krav. Průměrná produkce mléka se pohybovala od 11 260 do 13 123kg/krávu/305 dní. Měsíční průměr počtu somatických buněk se pohyboval  od 137 do 262 tisíc/ml. Na všech farmách byly dojnice ustájeny ve volném ustájení rozděleny do skupin podle fáze laktace a produkce a reprodukčního stavu a byly dojeny 3x denně.

Většina případů mastitidy detekovali dojiči zjištěním teplého, oteklého vemene nebo změnou konzistence mléka. Další případy byly odhaleny zvýšenou elektrickou vodivostí mléka (>115 % průměru předchozích 10 dnů) a zároveň náhlé ztrátě mléka (<70 % průměru za předchozích 10 dnů). Dojnice byly léčeny podle nastavených léčebných protokolů a zaměstnanci mléko od postižených dojnic odesílali do laboratoře ke kultivaci.

Pokud byly nalezeny 2 různé patogeny (např. Streptococcus spp. a Staph. aureus ) izolovány ze stejné nebo jiné čtvrti ve stejný den, do analýzy se zařadily oba. To znamená, že oba Streptococcus spp. a Staph. aureus byly považovány za původce tohoto konkrétního případu klinické mastitidy. Když byly ve stejný den zaznamenány 3 nebo více patogenů, byl vzorek považován za kontaminovaný.

Pokud se druhá epizoda klinické mastitidy objevila ve stejném čtvrtletí během 5  dnů po první epizodě (se stejným nebo jiným patogenem) nebo se objevila během 14  dnů se stejným patogenem izolovaným z obou epizod, byla považována za stejný případ klinické mastitidy. V předchozí situaci (druhá epizoda vyskytující se ve stejném čtvrtletí ≤5  d po první) byla příčina klinické mastitidy kódována jako první se vyskytující patogen. Jakákoli epizoda vyskytující se >14  dní po předchozí epizodě, bez ohledu na izolovaný patogen, byla považována za nový případ klinické mastitidy. Ačkoli byly epizody klinické mastitidy charakterizovány na úrovni čtvrtletí, jednotkou analýzy v této studii byla kráva v dané laktaci.

Bylo sledováno osm kategorií patogenů:

1. Streptococcus spp. [zahrnuje Strep. dysgalactiae , Strep. uberis , další gram-pozitivní kataláza-negativní koky (jako je Streptococcus aerococcus , Streptococcus enterococcus , Streptococcus lactococcus ) a další Streptococcus spp.];
2. Staph. aureus ;
3. CNS (stafylokoky jiné než Staph. aureus)
4. Escherichia coli ;
5. Klebsiella spp.;
6. případy se známkami klinické mastitidy, ale bez bakteriálního růstu (nad úroveň, kterou lze detekovat našimi mikrobiologickými postupy), pozorované ve vzorku kultury a případy s kontaminací (≥3 patogeny ve vzorku);
7. „jiné léčitelné“ – další patogeny, které lze léčit antibiotiky (zahrnuje Citrobacter , Corynebacterium bovis , Enterobacter , Enterococcus , Pasteurella , Pseudomonas)
8. „jiné neléčitelné“ – další patogeny, které nejsou úspěšně léčeny antibiotiky ( Trueperella pyogenes , Mycoplasma , Prototheca , kvasinky).

Tab. č.1: Distribuce patogenů u prvotelek a dojnic na další laktaci

počet laktací/počet případů	17 0265/4 579			21 011/11 823
	Prvotelky – procento případů během laktace			Dojnice na 2. a 3. laktaci – procento případů
	1. nález	2. nález	3. nález	1. nález	2. nález	3. nález
Streptococcus spp.	22,2	18,7	14,8	21,3	20,8	21,2
Staph. aureus	7	7	10,9	4,8	5,9	6,8
CNS	7,2	7,2	7	5,3	6,3	6,1
Escherichia coli	21,2	15,6	12,5	23,6	17,3	13,7
Klebsiella spp	3,9	5,8	4,7	8,2	9,4	9,8
bez nárůstu	21,3	27,7	32	22,4	25,7	28,9
„jiné léčitelné“	12,2	13,2	14,5	11,2	12	11,1
„jiné neléčitelné“	5,2	4,8	3,5	3,1	2,7	2,3

Tabulka č.1 ukazuje distribuci patogenů a případů u prvotelek a dojnic na dalších laktacích. Klinická mastitida se vyskytovala častěji u starších krav než u prvotelek. U prvotelek se Streptococcus spp. vyskytoval nejčastěji jako první případ. V dalších případech byl nejčastěji nález bez nárůstu patogenu nebo kontaminace. U starších dojnic byla jako první případ nejčastější E. coli . Ve druhém nebo třetím případě byl nejčastěji nález bez nárůstu patogenu nebo kontaminace.  Snížení produkce mléka bylo spojeno s klinickou mastitidou způsobenou řadou patogenů, i když vzorce ztráty mléka se lišily podle patogenu a počtu případů. Tato studie zohledňovala pouze skutečné ztráty v produkci mléka u dojnice. Nezahrnuje mléko, které bylo vyloučeno z dodávky z důvodu použití antibiotik u dojnice.

Jiná onemocnění

Tato studie se zaměřila na vzorce ztráty mléka u rekurentních epizod klinické mastitidy způsobených stejnými nebo různými patogeny. Do modelů bylo zahrnuto pět dalších nemocí [mléčná horečka, zadržená placenta, metritida , ketóza a dislokace slezu, aby se zohlednily jejich potenciální účinky na produkci mléka.  Zúčastněným producentům mléka a veterinárním lékařům byly poskytnuty písemné definice onemocnění , aby byla zajištěna jednotnost v definici onemocnění a diagnostických kritériích napříč studovanými farmami.

Vliv jednotlivých patogenů na produkci mléka

Rozdílné vzorce ztráty mléka pozorované v této studii mohou souviset s průběhem a intenzitou patogen-specifické zánětlivé odpovědi na intramamární infekci. Například vysoké hladiny bakterií během období přechodné infekce jsou běžně spojeny se závažnější zánětlivou odpovědí a jsou často pozorovány u E. coli. Přetrvávající infekce s nízkými hladinami bakterií a jemnější zánětlivou reakcí je typičtější pro Staph. aureus  a dlouhé období infekce vysokými hladinami bakterií a přetrvávajícími vysokými hladinami somatických buněk v mléce je spojeno se Strep. Uberis.

Staphylococcus aureus byl spojen s nižší produkcí mléka, když se vyskytl jako první nebo druhý případ v laktaci, ale méně, když se jednalo o třetí případ.  Jedinou kategorií patogenů v této studii, která neměla žádný nebo jen malý škodlivý vliv na produkci mléka, byla skupina CNS.

To bylo pozorováno již dříve, přičemž někteří výzkumníci dokonce hlásili vyšší produkci po jeho nálezu. Ve 4 200 stádech na severovýchodě Spojených států během 15letého období produkovaly dojnice se subklinickým CNS intramamáními infekcemi více mléka než dojnice s negativní kulturou. Nárůst byl malý, ale statisticky významný. Ve vlámské studii zjistili, že jalovice se subklinickou infekcí CNS v prvním týdnu laktace předčily ty neinfikované o 2,9  kg mléka/den během laktace. Novozélandské jalovice se subklinickým intramamárními infekcemi způsobenými minoritními patogeny (včetně CNS) produkovaly  během laktace o 0,7 kg/den více mléka než neinfikované jalovice.

Lze předpokládat, že současná infekce méně významným patogenem zabraňuje následné infekci hlavním patogenem. Kromě toho méně významné patogeny, včetně CNS, obecně způsobují menší poškození vemene a mají méně škodlivých důsledků než hlavní patogeny, jako jsou Streptococcus spp., Staph. aureus , E. coli nebo Klebsiella spp.

V této studii byla E. coli  spojena s velkými, dlouhotrvajícími ztrátami mléka.  Podle získaných údajů předchozí případ E. coli neznamenal ochranu z hlediska snížené závažnosti v následném případu E. coli. Dojnice s E. coli  ztratily v každém případě přibližně stejné množství mléka. Vzhledem k tomu, že k následnému případu nutně dochází později v laktaci, ztráta ve vztahu ke skutečnému produkčnímu potenciálu se rozhodně nesnížila.

Klebsiella spp. byla spojena s velkým poklesem dojivosti u krav na vyšší laktaci. Tato zjištění jsou v souladu se studií, ve které bylo zjištěno, že v průměru krávy na vyšších laktací infikované Klebsiellou spp. ztratily 4,9  kg/den mléka po diagnóze a po zbytek laktace ve srovnání s dojnicemi, které neměly klinickou mastitidu.

Kategorie „jiné léčitelné“ v této studii zahrnovala Citrobacter , Corynebacterium bovis , Enterobacter , Enterococcus , Pasteurella a Pseudomonas . Ztráty mléka byly u této skupiny celkem mírné, což se dalo očekávat; Schukken a kol. (2012) uvedli menší klinickou závažnost u Enterobacter spp. než u E. coli nebo Klebsiella spp. Pseudomonas spp. také není spojena s velkou ztrátou mléka. Pasteurella spp. však byla spojena s velkým poklesem produkce.

Kategorie „jiné neléčitelné“ zahrnovala T. pyogenes , Mycoplasma , Prototheca a kvasinky. Významné ztráty mléka byly spojeny s těmito patogeny v obou skupinách bez ohledu na počet případů. Předchozí studie také uváděly nižší produkci v přítomnosti T. pyogenes a předpokládá se, že nízká dojivost spojená s mastitidou T. pyogenes vzniká z toho, že tato infekce je destruktivní pro epitel produkující mléko. Waage a kol. (2000) zjistili, že u jalovic léčených na T. pyogenes CM v periparturiním období byla více než polovina čtvrtí nefunkčních. Velké ztráty mléka byly také hlášeny u Mycoplasma , Prototheca a kvasinek.

V této studii bylo také zkoumáno, zda existuje rozdíl v účinku na produkci mléka mezi stejnými a různými patogeny v následných případech klinické mastitidy. Referenční skupinou byly laktace, kde se nevyskytovaly klinické mastitidy. U prvotelek, pokud byly patogeny stejné v případech 1 a 2, došlo k malé, ale statisticky významné ztrátě mléka. Pokud byly patogeny odlišné, ztráta byla o něco menší. U starších krav také došlo k malé, ale statisticky významné ztrátě mléka, ať už byly patogeny stejné nebo odlišné v případech 1 a 2. V obou skupinách došlo k mírnému nárůstu produkce mléka u případů 2 a 3, ať už byly patogeny stejné nebo odlišný.

Vzhledem k těmto malým rozdílům mezi případy se tedy zdá, že expozice konkrétnímu patogenu v jednom případě neposkytuje ochranu, pokud jde o ztrátu mléka, proti tomuto patogenu v dalším případě. To však nemusí platit pro všechny druhy nebo skupiny patogenů.

Imunitní odpověď mléčné žlázy na patogen

Data ukazují, že přirozený výskyt klinické mastitidy s patogenem podobnou ochranu neposkytuje. Získané údaje jasně ukazují, že u přirozeně postižených krav nedochází k rozvoji ochranné imunity. Důvody tohoto nedostatku účinné imunitní paměti nejsou známy, ale mohli bychom předpokládat, že imunitní odpověď v mléčné žláze je dostatečně odlišná od systémové odpovědi. Také mléčná žláza krav s klinickým případem mastitidy může být postižena nebo změněna tak, že se zvyšuje riziko dalšího případu. Alternativně mohou mít krávy postižené klinickou mastitidou méně účinnou vrozenou imunitní odpověď na intramamární infekci, takže výskyt dalšího případu je odrazem zvýšeného rizika klinické mastitidy u krav, které jsou nyní identifikovány jako vysoce rizikové krávy. Tyto vysoce rizikové krávy nejsou identifikovatelné v obecné populaci krav, které ještě nezažily první případ. Pokud je taková vrozená zvýšená náchylnost skutečně přítomna, pak očkování nebo přirozený případ klinické mastitidy může skutečně poskytnout určitou ochranu u krav s vrozeným zvýšeným rizikem onemocnění i bez něj. Koncept zvýšeného rizika opakovaných případů po prvním případu mastitidy je důležitým zjištěním v této a dalších studiích.

zdroj: JA Hertl, YH Schukken, LW Tauer, YT Grohn,Pathogen-specific effects on milk yield in repeated clinical mastitis episodes in Holstein dairy cows, Journal of Dairy Science, Volume 97, Issue 3, March 2014, Pages 1465-1480

foto: pixabay.com