El papel de la selección genética en el bienestar de las vacas de leche

Hasta hace relativamente poco tiempo, el bienestar de las vacas lecheras en las granjas de EE.UU. y U.E. se asumía como correcto. Sin embargo en los últimos años, con el considerable incremento de la productividad de las vacas y los cambios en el manejo, tamaño y estructura de las granjas, los estudiosos del bienestar han comenzado a expresar su seria preocupación al respecto en las vacas de alta producción y en sus terneros. Hoy día, los principales problemas de bienestar en el vacuno lechero se derivan de la mayor incidencia de mamitis y de problemas de pezuñas y de patas, de problemas reproductivos, de su incapacidad para mostrar comportamientos normales, de respuestas fisiológicas de emergencia que consumen recursos energéticos y de lesiones. Estos problemas de bienestar incluyen los originados por el entorno productivo (por ejemplo suelos deslizantes que provocan lesiones en patas, o suelos abrasivos que dañan las pezuñas) y por el manejo (falta de especialización de la mano de obra) y elevada rotación de ésta, que contribuye a una menor atención a la detección de enfermedades o síntomas de estrés), así como esquemas de selección dirigidos únicamente a mejorar los caracteres productivos. Todo ello ha provocado a que las modernas granjas lecheras tengan serios problemas de bienestar en sus animales.

Cálculo de la maquinaria de ordeño

La Norma UNE 68050:1998, publicada hace casi tres años, sustituye a la antigua Norma UNE de 1986. Al igual que ésta, la actual es equivalente a la Norma Internacional ISO 5707:1996 y viene a cubrir las necesidades que las nuevas instalaciones de ordeño, más grandes, con más elementos y con mayor consumo, estaban demandando. El nuevo procedimiento de cálculo se complica enormemente, al incorporar parámetro y variables no considerados anteriormente. Así, para el cálculo del diámetro de la conducción de leche se tiene en cuenta el número de unidades, el intervalo de colocación de las mismas, la pendiente con la que se instala, el flujo máximo de leche de las vacas, la forma de montaje, su longitud y las entradas intermitentes de aire. En el caso de la determinación del caudal de la bomba, el cálculo de las necesidades de aire para el lavado de la instalación es una novedad de la Norma, así como la consideración del consumo de los elementos auxiliares y una nueva fórmula para calcular la reserva real de la instalación. Finalmente, el diámetro interior de las conducciones de vacío se calcula en función de la longitud de las mismas, del material con que están fabricadas, la caída de vacío prevista y el caudal de aire que circula por ellas. Sin olvidar que se consideran las pérdidas de vacío que pueden provocar los codos de la tubería, las piezas especiales u otros recipientes de la instalación.

Diseño de instalaciones de ordeño

Una instalación de ordeño está formada por un conjunto de locales y/o zonas agrupados en un edificio específico. Los criterios generales de diseño que deben guiar el Proyecto y construcción de esta instalación deben incluir : las posibilidades de expansión del rebaño y, por tanto, de la instalación de ordeño y la cuidadosa y justificada determinación del nivel de automatización. También se debe tener en cuenta la lotificación del rebaño, el número de animales y de ordeñadores y el tiempo disponible para ordeñar, así como la rutina de ordeño que se pretende seguir. Todo ello condicionará el número de unidades de ordeño que pueden manejarse y, por tanto, la dimensión de la instalación. Siempre se debe tener presente que la elevada inversión debe justificarse con un alto grado de utilización de la instalación. El Centro de Ordeño debe ubicarse de forma que se facilite la ampliación del mismo y el adecuado movimiento de los animales. Constará de diversas dependencias, entre las que siempre son exigibles el patio de espera, la sala de ordeño y la lechería, siendo recomendable, además, contemplar una sala de máquinas , una oficina y aseo -vestuario. Se debe prestar especial atención a otros detalles constructivos , pues no considerarlos puede llevar a que una instalación bien concebida y diseñada tenga, posteriormente, serios problemas de funcionamiento y de mantenimiento. Entre ellos, podemos citar, la profundidad y anchura del foso de ordeño, el fácil acceso a éste, el material con que se revisten paredes , suelos y techo. Tampoco debemos olvidar la importancia del alumbrado y de las condiciones ambientales en un lugar donde los animales y, sobre todo, los operarios, pasan muchas horas a lo largo del año.

¿Qué es el cow comfort?

En la última década, el bienestar de los animales, en general, ha cobrado una extraordinaria importancia, habiéndose publicado numerosas normativas que fijan las condiciones en que han de ser alojados y manejados para no causarles sufrimientos innecesarios y estrés (http://www.mapya.es/es/ganaderia/pags/bienestar/granja.htm). Los consumidores de los países desarrollos cada vez son más conscientes de este hecho y su demanda de productos de origen animal obtenidos en condiciones de producción éticamente correctas está aumentando. De hecho, la mayoría de los programas y modelos de certificación de producto (la leche, en este caso) tienen en cuenta los aspectos de bienestar animal entre sus requisitos. Definir el bienestar animal no siempre resulta fácil. Al fin y al cabo, lo interpretamos desde una perspectiva humana. No obstante, no resulta tan complicado rectificar aquello que provoca dolor, miedo, hambre, sed, calor, frío, etc., o evitarlo cuando construimos algo nuevo. También es importante conseguir un mantenimiento correcto de las instalaciones y un manejo del animal que evite los malos tratos.

Almacenamiento y suministro de heno

Sólo en Estados Unidos cada año se recogen 150 millones de toneladas de heno. Es evidente, pues, la necesidad de minimizar las pérdidas en todo el proceso de henificación, desde la misma siega hasta el momento en que el ganado consume el heno. En capítulos anteriores se han analizado las pérdidas que se pueden producir durante el secado del forraje en el campo, su recogida o las derivadas de un almacenamiento con humedad excesiva. En este quinto capítulo vamos a analizar las pérdidas que se producen por un almacenamiento inadecuado y aquéllas que tienen lugar en el propio lugar de suministro al ganado. Asimismo, veremos las distintas posibilidades de almacenamiento de heno. Lamentablemente, las pérdidas de calidad del heno se producen demasiado frecuentemente durante su almacenamiento y distribución, sobre todo cuando las pacas son apiladas a la intemperie en zonas húmedas y/o lluviosas. En algunas granjas estas pérdidas pueden suponer el 10% del coste de la producción. Muchos ganaderos probablemente no se percaten de la cuantía de estas pérdidas y de lo que se podrían reducir con un esfuerzo y gasto relativamente pequeños. El propósito de este capítulo, por tanto, es proporcionar información de cómo y por qué se producen estas pérdidas y cómo pueden reducirse.

Restricted structural gene polymorphism in the Mycobacterium tuberculosis complex indicates evolutionarily recent global dissemination

One-third of humans are infected with Mycobacterium tuberculosis, the causative agent of tuberculosis. Sequence analysis of two megabases in 26 structural genes or loci in strains recovered globally discovered a striking reduction of silent nucleotide substitutions compared with other human bacterial pathogens. The lack of neutral mutations in structural genes indicates that M. tuberculosis is evolutionarily young and has recently spread globally. Species diversity is largely caused by rapidly evolving insertion sequences, which means that mobile element movement is a fundamental process generating genomic variation in this pathogen. Three genetic groups of M. tuberculosis were identified based on two polymorphisms that occur at high frequency in the genes encoding catalase-peroxidase and the A subunit of gyrase. Group 1 organisms are evolutionarily old and allied with M. bovis, the cause of bovine tuberculosis. A subset of several distinct insertion sequence IS6110 subtypes of this genetic group have IS6110 integrated at the identical chromosomal insertion site, located between dnaA and dnaN in the region containing the origin of replication. Remarkably, study of ≈6,000 isolates from patients in Houston and the New York City area discovered that 47 of 48 relatively large case clusters were caused by genotypic group 1 and 2 but not group 3 organisms. The observation that the newly emergent group 3 organisms are associated with sporadic rather than clustered cases suggests that the pathogen is evolving toward a state of reduced transmissability or virulence.

Molecular basis for the exquisite sensitivity of Mycobacterium tuberculosis to isoniazid

The exceptional sensitivity of Mycobacterium tuberculosis to isonicotinic acid hydrazide (INH) lacks satisfactory definition. M. tuberculosis is a natural mutant in oxyR, a central regulator of peroxide stress response. The ahpC gene, which encodes a critical subunit of alkyl hydroperoxide reductase, is one of the targets usually controlled by oxyR in bacteria. Unlike in mycobacterial species less susceptible to INH, the expression of ahpC was below detection limits at the protein level in INH-sensitive M. tuberculosis and Mycobacterium bovis strains. In contrast, AhpC was detected in several series of isogenic INH-resistant (INHr) derivatives. In a demonstration of the critical role of ahpC in sensitivity to INH, insertional inactivation of ahpC on the chromosome of Mycobacterium smegmatis, a species naturally insensitive to INH, dramatically increased its susceptibility to this compound. These findings suggest that AhpC counteracts the action of INH and that the levels of its expression may govern the intrinsic susceptibility of mycobacteria to this front-line antituberculosis drug.

A stationary-phase stress-response sigma factor from Mycobacterium tuberculosis.

Alternative RNA polymerase sigma factors are a common means of coordinating gene regulation in bacteria. Using PCR amplification with degenerate primers, we identified and cloned a sigma factor gene, sigF, from Mycobacterium tuberculosis. The deduced protein encoded by sigF shows significant similarity to SigF sporulation sigma factors from Streptomyces coelicolor and Bacillus subtilis and to SigB, a stress-response sigma factor, from B. subtilis. Southern blot surveys with a sigF-specific probe identified cross-hybridizing bands in other slow-growing mycobacteria, Mycobacterium bovis bacille Calmette-Guérin (BCG) and Mycobacterium avium, but not in the rapid-growers Mycobacterium smegmatis or Mycobacterium abscessus. RNase protection assays revealed that M. tuberculosis sigF mRNA is not present during exponential-phase growth in M. bovis BCG cultures but is strongly induced during stationary phase, nitrogen depletion, and cold shock. Weak expression of M. tuberculosis sigF was also detected during late-exponential phase, oxidative stress, anaerobiasis, and alcohol shock. The specific expression of M. tuberculosis sigF during stress or stationary phase suggests that it may play a role in the ability of tubercle bacilli to adapt to host defenses and persist during human infection.

Manipulation and potentiation of antimycobacterial immunity using recombinant bacille Calmette-Guérin strains that secrete cytokines.

Bacille Calmette-Guérin (BCG) is a live, attenuated strain of Mycobacterium bovis used widely for tuberculosis prophylaxis and bladder cancer immunotherapy, although it has limitations in both contexts. To investigate whether BCG's immunostimulatory properties could be modified, and to gain insight into the interaction between mycobacteria and their hosts, we constructed recombinant BCG strains that secrete functional murine cytokines and studied their properties in mouse models of experimental infection. Cell-mediated immune responses to mycobacterial antigen (purified protein derivative) were assayed using splenocytes from mice inoculated with various BCG recombinants. Antigen-specific proliferation and cytokine release were found to be substantially greater with splenocytes derived from mice injected with cytokine-secreting BCG than with splenocytes from mice injected with BCG lacking cytokines. The most profound effects were induced by BCG secreting interleukin 2, interferon gamma, or granulocyte-macrophage colony-stimulating factor. Thus, cytokine-secreting BCG can enhance immune responses to mycobacterial antigens and may be improved reagents for tuberculosis prophylaxis and cancer immunotherapy.

Detección, caracterización y análisis funcional de la complejidad clonal en la tuberculosis humana y bovina

Las herramientas de genotipado en tuberculosis fueron desarrolladas inicialmente para la realización de estudios epidemiológicos. Sin embargo han permitido asimismo desvelar la complejidad clonal existente en las infecciones causadas por Mycobacterium tuberculosis (MTB) y Mycobacterium bovis (M. bovis), poniendo así en cuestión la asunción de que cada episodio de tuberculosis (TB) estuviera causado por una única cepa. De este modo se comenzaron a describir situaciones de coinfección por más de una cepa (infección mixta) o bien de presencia simultánea de variantes clonales (infección policlonal), pudiendo estas, además, ofrecer una distribución heterogénea de las mismas en los diferentes tejidos infectados (infección compartimentalizada). Sin embargo, son pocos los estudios existentes entorno a estos fenómenos, y los que se han realizado atienden a la mera descripción de casos anecdóticos o al estudio de estos eventos en poblaciones en donde la incidencia de TB es alta. Así, el primer objetivo de esta tesis se centró en dimensionar la complejidad clonal existente en las infecciones por MTB en una población no seleccionada, en un entorno de moderada incidencia, donde las expectativas de encontrar la citada complejidad eran escasas. Mediante el análisis por RFLP-IS6110 y MIRU-VNTR se detectaron infecciones complejas en 11 pacientes con TB pulmonar (1,6%) y en 10 pacientes con TB pulmonar y extrapulmonar (14,1%). De estos 21 casos, 9 correspondieron a infecciones mixtas y 12 a infecciones policlonales. Por último, en 9 casos (5 pacientes con infección mixta y 4 con infección policlonal) se documentó la compartimentalización de la infección. Tras la descripción sistemática de los casos de TB con infecciones complejas, nos centramos en el estudio de una de sus modalidades, la infección policlonal. En concreto decidimos abordar la evaluación del posible significado funcional que pudiera conllevar la adquisición de las sutiles reorganizaciones genéticas identificadas entre variantes clonales, que surgen como resultado de eventos de microevolución...

Novel particulate BCG-loaded delivery system for mucosal immunization against tuberculosis

Tese de doutoramento, Farmácia (Tecnologia Farmacêutica), Universidade de Lisboa, Faculdade de Farmácia, 2016

The direct isolation and cultivation of human bovine and avian tubercle bacilli /

Thesis (M. S.) - Cornell University, June 1920.

Cardiotrophin-like cytokine/cytokine-like factor 1 is an essential trophic factor for lumbar and facial motoneurons in vivo

The ciliary neurotrophic factor alpha-receptor(CNTFRalpha) is required for motoneuron survival during development, but the relevant ligand(s) has not been determined. One candidate is the heterodimer formed by cardiotrophin-like cytokine (CLC) and cytokine-like factor 1 (CLF). CLC/CLF binds to CNTFRalpha and enhances the survival of developing motoneurons in vitro; whether this novel trophic factor plays a role in neural development in vivo has not been tested. We examined motor and sensory neurons in embryonic chicks treated with CLC and in mice with a targeted deletion of the clf gene. Treatment with CLC increased the number of lumbar spinal cord motoneurons that survived the cell death period in chicks. However, this effect was regionally specific, because brachial and thoracic motoneurons were unaffected. Similarly, newborn clf -/- mice exhibited a significant reduction in lumbar motoneurons, with no change in the brachial or thoracic cord. Clf deletion also affected brainstem motor nuclei in a regionally specific manner; the number of motoneurons in the facial but not hypoglossal nucleus was significantly reduced. Sensory neurons of the dorsal root ganglia were not affected by either CLC treatment or clf gene deletion. Finally, mRNA for both clc and clf was found in skeletal muscle fibers of embryonic mice during the motoneuron cell death period. These findings support the view that CLC/CLF is a target-derived factor required for the survival of specific pools of motoneurons. The in vivo actions of CLC and CLF can account for many of the effects of CNTFRalpha on developing motoneurons.

Changes in equine hindgut bacterial populations during oligofructose-induced laminitis

In the horse, carbohydrate overload is thought to play an integral role in the onset of laminitis by drastically altering the profile of bacterial populations in the hindgut. The objectives of this study were to develop and validate microbial ecology methods to monitor changes in bacterial populations throughout the course of experimentally induced laminitis and to identify the predominant oligofructose-utilizing organisms. Laminitis was induced in five horses by administration of oligofructose. Faecal specimens were collected at 8 h intervals from 72 h before to 72 h after the administration of oligofructose. Hindgut microbiota able to utilize oligofructose were enumerated throughout the course of the experiment using habitat-simulating medium. Isolates were collected and representatives identified by 16S rRNA gene sequencing. The majority of these isolates collected belonged to the genus Streptococcus, 91% of which were identified as being most closely related to Streptococcus infantarius ssp. coli. Furthermore, S. infantarius ssp. coli was the predominant oligofructose-utilizing organism isolated before the onset of lameness. Fluorescence in situ hybridization probes developed to specifically target the isolated Streptococcus spp. demonstrated marked population increases between 8 and 16 h post oligofructose administration. This was followed by a rapid population decline which corresponded with a sharp decline in faecal pH and subsequently lameness at 24-32 h post oligofructose administration. This research suggests that streptococci within the Streptococcus bovis/equinus complex may be involved in the series of events which precede the onset of laminitis in the horse.

Sequencing a new target genome: The Boophilus microplus (Acari : Ixodidae) genome project

The southern cattle tick, Boophilus microplus (Canestrini), causes annual economic losses in the hundreds of millions of dollars to cattle producers throughout the world, and ranks as the most economically important tick from a global perspective. Control failures attributable to the development of pesticide resistance have become commonplace, and novel control technologies are needed. The availability of the genome sequence will facilitate the development of these new technologies, and we are proposing sequencing to a 4-6X draft coverage. Many existing biological resources are available to facilitate a genome sequencing project, including several inbred laboratory tick strains, a database of approximate to 45,000 expressed sequence tags compiled into a B. microplus Gene Index, a bacterial artificial chromosome (BAC) library, an established B. microplus cell line, and genomic DNA suitable for library synthesis. Collaborative projects are underway to map BACs and cDNAs to specific chromosomes and to sequence selected BAC clones. When completed, the genome sequences from the cow, B. microphis, and the B. microphis-borne pathogens Babesia bovis and Anaplasma marginale will enhance studies of host-vector-pathogen systems. Genes involved in the regeneration of amputated tick limbs and transitions through developmental stages are largely unknown. Studies of these and other interesting biological questions will be advanced by tick genome sequence data. Comparative genomics offers the prospect of new insight into many, perhaps all, aspects of the biology of ticks and the pathogens they transmit to farm animals and people. The B. microplus genome sequence will fill a major gap in comparative genomics: a sequence from the Metastriata lineage of ticks. The purpose of the article is to synergize interest in and provide rationales for sequencing the genome of B. microplus and for publicizing currently available genomic resources for this tick.