Liberação de peróxido de hidrogênio por fagócitos de glândulas mamárias bovinas hígidas e infectadas

O objetivo do presente estudo foi avaliar a capacidade de liberação de peróxido de hidrogênio (H2O2) por fagócitos oriundos de glândulas mamárias bovinas sadias e infectadas. Desse modo, 73 amostras de leite provenientes das glândulas mamárias foram classificadas em sadias e infectadas de acordo com a cultura bacteriológica e a contagem de células somáticas (CCS). Após o isolamento das células do leite, procedeu-se à contagem diferencial de leucócitos e determinação da liberação de H2O2 pela oxidação da solução de vermelho fenol. Foi observada menor liberação de H2O2 pelos fagócitos oriundos dos quartos mamários infectados, assim como houve correlação negativa entre a liberação de H2O2 por fagócitos e a CCS (r=-0,34; P=0,0025), e a porcentagem de neutrófilos (r=-0,24; P=0,04). Além disso, houve tendência de menor liberação de H2O2 pelos fagócitos estimulados por forbol 12-miristato 13-acetato nas glândulas mamárias infectadas. Entretanto, observou-se maior liberação de H2O2 pelos fagócitos em 1mL de leite nos quartos mamários infectados, ao considerar a CCS mL-1. Pode-se concluir que fagócitos de quartos mamários infectados apresentaram menor liberação de H2O2, o que indica menor capacidade microbicida. Por outro lado, observou-se maior liberação de H2O2 pelos fagócitos em 1mL de leite nos quartos infectados, fato que pode contribuir com o maior recrutamento de leucócitos para a glândula mamária e/ou a persistência do processo inflamatório.

Antimicrobial susceptibility of coagulase-negative staphylococci isolated from meat-producing ewes with mastitis

Avaliou-se a sensibilidade antimicrobiana in vitro de 121 cepas de estafilococos coagulase-negativa isolada de leite de ovelhas Santa Inês, aos fármacos: penicilina, amoxicilina, ampicilina, estreptomicina, oxaciclina, neomicina, cefalotina, gentamicina e sulfonamida. A resistência à sulfonamida foi a mais frequente (27,3%), seguida pela estreptomicina (14,0%) e pela oxaciclina (14,0%), enquanto da gentamicina (1,6%) foi a menos frequente. Todas as cepas foram sensíveis a pelo menos um antimicrobiano, e 20,3% das cepas apresentaram resistência múltipla. Os resultados mostram a importância de Staphylococci coagulase-negativas como agentes causadores de mastite em ovinos, e o perfil de resistência múltipla indica a importância da determinação da resistência à oxaciclina como indicador da presença de ilhas de patogenicidade que contêm fatores de virulência e resistência a outros antimicrobianos que contribuem para a sobrevivência da bactéria ao tratamento.

Novel sequence types (STs) of Staphylococcus aureus isolates causing clinical and subclinical mastitis in flocks of sheep in the northeast of Brazil

Staphylococcus aureus is one of the most important infectious mastitis causative agents in small ruminants. In order to know the distribution of Staph. aureus strains associated with infectious mastitis in flocks of sheep in the northeast of Brazil and establish whether these clones are related to the strains distributed internationally, this study analysed the genetic diversity of Staph. aureus isolates from cases of clinical and subclinical mastitis in ewes by pulsed-field gel electrophoresis (PFGE) and multilocus sequence typing (MLST). In this research, 135 ewes with mastitis from 31 sheep flocks distributed in 15 districts were examined. Staph. aureus was isolated from sheep milk in 9 (29%) out of 31 herds located in 47% of the districts surveyed. MLST analysis allowed the identification of four STs (ST750, ST1728, ST1729 and ST1730). The last three with their respective novel alleles (g/p-220; pta-182 and yqil-180) were recently reported in the Staph. aureus MLST database (http://www.mlst.net). Each novel allele showed only a nucleotide different from those already described. The occurrence of CC133 (ST750 and ST1729) in this study is in agreement with other reports that only a few clones of Staph. aureus seem to be responsible for most cases of mastitis in dairy farms and that some of these clones may have broad geographic distribution. However, the prevalence of CC5 (ST1728 and ST1730)-an important group related to cases of colonization or infection in humans-differs from previous studies by its widespread occurrence and may suggest human contamination followed by selective pressures of the allelic diversifications presented for these STs.

Bovine mammary epithelial cells, initiators of innate immune responses to mastitis

Innate immunity plays a vital role in the protection of the bovine mammary gland against mastitis. Until recently, the migration of effector cells such as neutrophils and monocytes into the mammary gland was thought to provide the only defence against invading pathogens. However, mammary epithelial cells may also play an important role in the immune response, contributing to the innate defence of the mammary tissue through secretion of antimicrobial peptides and attraction of circulating immune effector cells. This paper reviews the innate immune pathways in mammary epithelial cells and examines their role in the initiation of an innate immune response to Gram-positive and Gram-negative bacteria.

Short communication: Identification of subclinical cow mastitis pathogens in milk by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry

Subclinical mastitis is a common and easily disseminated disease in dairy herds. Its routine diagnosis via bacterial culture and biochemical identification is a difficult and time-consuming process. In this work, we show that matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) allows bacterial identification with high confidence and speed (1 d for bacterial growth and analysis). With the use of MALDI-TOF MS, 33 bacterial culture isolates from milk of different dairy cows from several farms were analyzed, and the results were compared with those obtained by classical biochemical methods. This proof-of-concept case demonstrates the reliability of MALDI-TOF MS bacterial identification, and its increased selectivity as illustrated by the additional identification of coagulase-negative Staphylococcus species and mixed bacterial cultures. Matrix-assisted laser desorption-ionization mass spectrometry considerably accelerates the diagnosis of mastitis pathogens, especially in cases of subclinical mastitis. More immediate and efficient animal management strategies for mastitis and milk quality control in the dairy industry can therefore be applied.

Correlation between mastitis occurrence and the count of microorganisms in bulk raw milk of bovine dairy herds in four selective culture media

Milk is the normal secretion of the mammary gland, practically free of colostrum and obtained by the complete milking of oil(? or more healthy animals. Mastitis is all inflammatory process of the mammary gland and it may cause alterations in the milk. The present work aimed to verify whether it is possible, by means of the counts of microorganism in the bulk raw milk ill four selective culture media, to establish a correlation with the occurrence of mastitis and therefore, to monitor this disease in bovine dairy herds. The following selective culture media were Used: KF Streptococcus Agar, Edwards Agar, Baird-Parker Agar, Blood Agar plus potassium tellurite. Spearman`s correlation coefficient was calculated in order to compare the Occurrence of mastitis (percentage) in each herd with respective selective culture media counts of microorganisms in bulk raw milk. Thirty-six possibilities were analysed (Tamis and CMT-positive rates were compared with the log-transformed count in four selective Culture media) and there was a negative correlation between Tamis 3 and the Baird-Parker Agar plate count. The total results of microbiological tests showed that there were three correlations of the counts in selective culture media. Fifty-two possibilities were analysed and there was a negative correlation between no-bacteria I-growth mastitis rates and log(10) of KF Streptoccocus Agar plate Count and there were two positive correlations between coagulase-positive staphylococci and log(10) of Baird-Parker Agar plate count and Blood Agar plus potassium tellurite plate count.

Evaluation of somatic cell count thresholds to detect subclinical mastitis in Gyr cows

The objectives of this study were (1) to determine the sensitivity (Se) and specificity (Sp) of somatic cell count (SCC) thresholds to identify subclinical mastitis in Gyr cows caused by major and minor pathogens; (2) to study the effects of month of sampling, rear or front mammary quarters, herd, intramammary infection (IMI), and bacterial species on SCC at quarter level; and (3) to describe the prevalence of IMI in Gyr cows in commercial dairy herds. In total, 221 lactating Gyr cows from 3 commercial dairy farms were selected. Milk samples were collected from individual quarters once a month for 1 yr from all lactating cows for SCC and bacteriological analysis. Mammary quarters were considered the experimental units and the SCC results were log(10)-transformed. Four SCC thresholds (100, 200, 300 and 400 x 10(3) cells/mL) were used to determine Se and Sp to identify infected mammary quarters. The overall prevalence of IMI in quarter milk samples of Gyr cows was 49.8%, and the prevalence of minor pathogens was higher (31.9%) than that of major pathogens (17.8%). Quarter samples with microbial isolation presented higher SCC compared with negative samples. Sensitivity and Sp of selected SCC thresholds varied according to the group of pathogen (major and minor) involved in the IMI definition. Sensitivity increased and Sp decreased when mammary quarters with only major pathogens isolation were considered positive. The use of a single SCC analysis to classify quarters as uninfected or infected in Gyr cows may not be a useful test for this breed because Se and Sp of SCC at the studied thresholds were low. The occurrence of IMI and the bacterial species are the main factors responsible for SCC variation in mammary quarters of Gyr cows. Milk samples with major pathogens isolation elicited higher SCC than those with minor pathogens.

Control of bovine mastitis: old and recent therapeutic approaches

Mastitis is defined as the inflammatory response resulting of the infection of the udder tissue and it is reported in numerous species, namely in domestic dairy animals. This pathology is the most frequent disease of dairy cattle and can be potentially fatal. Mastitis is an economically important pathology associated with reduced milk production, changes in milk composition and quality, being considered one of the most costly to dairy industry. Therefore, the majority of research in the field has focused on control of bovine mastitis and many efforts are being made for the development of new and effective anti-mastitis drugs. Antibiotic treatment is an established component of mastitis control programs; however, the continuous search for new therapeutic alternatives, effective in the control and treatment of bovine mastitis, is urgent. This review will provide an overview of some conventional and emerging approaches in the management of bovine mastitis infections.

Uso racional de antimicrobianos en Mastitis caprina

La producción de leche de cabra es considerada en nuestro país, y en la provincia de Córdoba, una alternativa productiva para el desarrollo sustentable y socio – económico de la población. Por otra parte, existe una mayor demanda del mercado nacional e internacional de esta leche, por lo que los productores deben garantizar la seguridad y calidad de la misma de acuerdo a las normas vigentes. Es por ello que el control y tratamiento de las diferentes enfermedades es de vital importancia tanto para maximizar la producción del hato como para cumplir con los cánones de seguridad exigidos. En este contexto la mastitis caprina es una de las enfermedades que afecta la productividad del sector, y para controlarla una de las medidas a emplear es la terapéutica con antimicrobianos. En este proyecto se trabaja con agentes antimicrobianos resultantes de las pruebas de susceptibilidad bacteriana, de patógenos aislados de cabras en lactancia, con mastitis y procedentes del norte de la provincia de Córdoba. Se utilizan indicadores de eficacia y seguridad terapéutica establecidos por parámetros integrados de farmacocinética (FC) y farmacodinamia (FD). Estos últimos (FD) son establecidos a través de la determinación de concentraciones inhibitorias mínimas de cepas bacterianas regionales. Para los estudios de FC, se administran los fármacos por las vías intravenosa, intramuscular e intramamaria a cabras en lactancia de raza Anglo Nubian. Se extraen muestras de sangre y leche en tiempos predefinidos, y se determinan sus concentraciones por métodos microbiológicos y/o cromatográficos. Los resultados FC / FD se comparan con parámetros recomendados por expertos para cada tipo de antimicrobiano y se utilizan como medida para recomendar una terapéutica racional, fundamental para optimizar la posología, garantizar la eficacia clínica, y reducir al mínimo la selección y propagación de cepas resistentes de agentes patógenos, favoreciéndose de este modo no sólo la producción, sino también la calidad e inocuidad de los alimentos.

Control de Mastitis y de residuos de antimicrobianos en leche de cabra

En la provincia de Córdoba hay un fuerte incentivo, desde las áreas gubernamentales como de otras organizaciones, a establecimientos de tambos de cabras y su posterior industrialización, con el fin de desarrollar áreas rurales muy deprimidas. Los productos y subproductos lácteos derivados de estas explotaciones son comercializados para la población con intolerancia a la lactosa bovina, generalmente infantes, y a consumidores de alto poder adquisitivo; en ambos casos la exigencia de la calidad del producto es fundamental. La progresiva intensificación de la producción láctea caprina, debido a los planes gubernamentales, ha dado como resultado una creciente detección de problemas sanitarios en los rodeos, con alta incidencia de mastitis. Esto lleva a un uso indiscriminado e irracional de antimicrobianos, con fracasos terapéuticos, aparición de residuos y sin control de tiempos de retiro, existiendo un riesgo real de enviar leche al consumo o a la industrialización con concentraciones importantes de antibióticos. Por todo ello, con este proyecto nos planteamos como objetivos: identificar las principales especies bacterianas que infectan a nuestros rodeos caprinos; describir los antimicrobianos que se utilizan; realizar un estudio farmacocinético de los mismos, en particular su disposición plasmática y su excreción en leche; determinar su eficacia y posibles cepas resistentes; establecer un tratamiento efectivo y adaptado a las realidades de la producción caprina cordobesa; fijar tiempos de retiro seguros para el consumidor y la industria láctea.

Aplicación potencial de probióticos para la prevención y control de la matitis bovina. Potential aplication of probiotics for prevention and control of bovine mastitis.

Ubicada en el centro del país, Río Cuarto pertenece a las cuencas lecheras más importantes del país, localizadas en las provincias de Córdoba, Santa Fe, Entre Ríos y Buenos Aires. Córdoba, con una producción promedio anual de 2,4 mil millones de litros, contribuye con un 25 por ciento a la producción nacional que según informe de la Secretaría de Agricultura Ganadería y Pesca de la Nación (2006) ha alcanzado los 9.000 millones de litros al año, ubicándose en segundo lugar después de Santa Fe. La mastitis bovina es responsable de las mayores pérdidas económicas dentro del rodeo lechero, debido a los elevados costos de la terapia antibiótica, al retiro del animal del circuito productivo, y a las consecuencias negativas ocasionadas en la reproducción. Diferentes estrategias se han desarrollado en el país y el mundo, tendientes a minimizar los problemas ocasionados por la enfermedad. De ellos, la desinfección pre y post-ordeñe y la terapia con antibióticos al secado, son los métodos de control más ampliamente utilizados. Las terapias con antibióticos, formuladas para uso intramamario, frecuentemente resultan ineficientes para prevenir o eliminar las infecciones crónicas producidas por S. aureus, principal agente causal de la enfermedad. A ello se suma el aumento en la frecuencia de cepas resistentes a los antibióticos, por lo que existen presiones cada vez mayores por parte de los entes reguladores para limitar el uso de los mismos en el ganado. La ineficacia de estos procedimientos para reducir la tasa de nuevas infecciones ha orientado la investigación hacia la búsqueda de métodos de control alternativos basados en el desarrollo de vacunas, inmunomoduladores o sustancias naturales, como un enfoque racional para controlar infecciones en animales utilizados en la producción de alimentos, o bien a la aplicación de medidas preventivas. El presente proyecto aborda el tema de la prevención de la mastitis bovina a través del estudio de una cepa de BL con propiedades probióticas en ensayos de inoculación in vivo en glándulas mamarias de bovinos para su futura aplicación en la prevención de la mastitis bovina. En particular se propone a) Determinar la capacidad de las BL seleccionada como potencial probiótico, a partir del aislamiento realizado por nuestro grupo de investigación y de otras previamente caracterizadas en el CERELA, para adherirse y colonizar el canal del pezón de la ubre, b) Profundizar en el estudio de los mecanismos involucrados en el efecto (benéfico o adverso) de la administración local de BL en el canal del pezón de la glándula mamaria y c) Estudiar las condiciones físico-químicas para la obtención de biomasa de BL y sustancias antagónicas. El proyecto sentará las bases para, en un futuro cercano, realizar el diseño de un producto a base de probióticos lo cual será un importante aporte socio-comunitario a la prevención de la mastitis bovina de altísima incidencia. El desarrollo de un producto con estas características permitirá la articulación con el sector productivo.

Terapéutica racional, mediante indicadores de eficacia antimicrobiana, de la mastitis caprina utilizando marbofloxacina y cefquinoma.

La producción de leche de cabra es considerada en nuestro país, y en la provincia de Córdoba, una alternativa productiva para el desarrollo sustentable y socio – económico de la población. Por otra parte, existe una mayor demanda del mercado nacional e internacional de esta leche, por lo que los productores deben garantizar la seguridad y calidad de la misma de acuerdo a las normas vigentes. Es por ello que el control y tratamiento de las diferentes enfermedades es de vital importancia tanto para maximizar la producción del hato como para cumplir con los cánones de seguridad exigidos. En este contexto, la mastitis caprina es una de las enfermedades que afecta la productividad del sector, y para controlarla una de las medidas a emplear es la terapéutica con antimicrobianos. Se trabajará en este proyecto con marbofloxacina y cefquinoma, estableciendo pautas racionales (eficaces y seguras) para su empleo en la afección a nivel regional. Los indicadores de eficacia estarán fijados de acuerdo a los parámetros integrados de farmacocinética (FC) y farmacodinamia (FD). Estos últimos (FD) serán calculados a través de la determinación de concentraciones inhibitorias mínimas de cepas bacterianas aisladas de mastitis caprinas en Córdoba. Se establecerán los parámetros farmacocinéticos a dosis únicas y múltiples para la marbofloxacina (5 mg/kg IV, IM) y cefquinoma (2 mg/kg IV, IM e IMM) a partir de muestras de suero y leche de cabras Anglo Nubian (n = 6 por antimicrobiano; diseño cruzado en función de la ruta de administración). Se determinarán sus concentraciones en dichos fluidos, por cromatografía líquida de alta precisión. Los resultados FC/FD para ambos medicamentos se compararán con parámetros recomendados por expertos para cada tipo de antimicrobiano y se utilizarán como medida para recomendar una terapéutica racional, fundamental para optimizar la posología, garantizar la eficacia clínica, y reducir al mínimo la selección y propagación de cepas resistentes de agentes patógenos.

Producción de bacteriocinas en cepas de S uberis para el control de mastitis bovina

La mastitis bovina es considerada como la enfermedad infecciosa de mayor importancia económica en la explotación lechera, debido a que ocasiona grandes pérdidas produciendo una marcada disminución en la producción y una reducción en el valor biológico de la leche. Entre los principales patógenos ambientales se encuentra Streptococous uberis. Las medidas tradicionales aplicadas a la prevención y tratamiento de mastitis son la desinfección post ordeñe del pezón, el adecuado mantenimiento del equipo de ordeñe, la antibioticoterapia y el descarte de vacas con infecciones crónicas. La administración intensiva de los antibióticos viene acompañada por un incremento en la resistencia, con sus implicancias para la salud humana. La ineficacia de estos procedimientos para reducir la tasa de nuevas infecciones ha dirigido la investigación hacia la búsqueda de métodos de control alternativos, como un enfoque racional para controlar infecciones en animales utilizados en la producción de alimentos. Las bacteriocinas ofrecen un tratamiento alternativo como agentes bactericida potenciales en el tratamiento de la mastitis. Se conoce que S. uberis es un productor de sustancias antibacterianas (bacteriocinas) con actividad sobre otras cepas. Una estrategia más efectiva para prevenir las mastitis a S. uberis en la cuenca lechera cordobesa podría ser el empleo de bacteriocinas en formulaciones para el tratamiento de mastitis clínicas en vacas lactantes o para el sellado de pezones durante el período seco. El objetivo del presente proyecto es la determinación de la producción de sustancias inhibitorias del desarrollo microbiano producidas por cepas de S. uberis como así también su actividad antimicrobiana y posterior caracterización y purificación. Resulta importante destacar que a nivel nacional no existen estudios dirigidos a la búsqueda de estrategias alternativas tendientes a la prevención y control de las mastitis bovinas causadas por S. uberis. De esta manera surge la necesidad de profundizar estudios sobre las sustancias antimicrobianas producidas por cepas de S. uberis y su capacidad antagónica frente a los patógenos de mayor prevalencia asociados a mastitis bovina en la cuenca lechera cordobesa. Los resultados obtenidos a partir de la investigación tendrán implicancias en áreas de epidemiología y sanidad animal, por contribuir al desarrollo de nuevas estrategias tendientes a mejorar la condición sanitaria de los rodeos lecheros de la cuenca cordobesa en los cuales predomine S. uberis.