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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 71040
Telephone: (318) 927-9654
Fax: (318) 927-4139
E-mail: [email protected]
Fuente: 1992. 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. 464-479.
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
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.
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
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
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
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
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 1.000.000
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 750.000
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.
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
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
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
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.
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
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
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. 1982. Progressive pathology of staphylococcal mastitis with a note on
control, immunization and therapy. Vet. Rec. 110:372.
Craven, N. And M.R. Williams. 1985. Defences of the bovine mammary gland against
infection and prospects for their enhancement. Vet. Immunol. Immunopathol. 10:71.
Larson, B.L. 1985. Lactation. The Iowa State Univ. Press, Ames, IA.
Nickerson, S.C. 1985. Immune mechanisms of the bovine udder. An overview.
JAVMA. 187:41.
Paape, M.J., W.D. Schultze, A.J., Guidry and R.E. Pearson. 1979. Leucocytes second line of defense against invading mastitis pathogens. J. Dairy Sci. 62:135.