Nowy system oceny ran po kolczykowaniu cieląt krów mlecznych

W ubiegłorocznym numerze HiChB nr 9 opisywaliśmy problem dotyczący gojenia się ran powstałych w uszach cieląt po kolczykowaniu. W bieżącym tekście przedstawimy nowy szczegółowy system oceny ran występujących u cieląt mlecznych i użycie go do ilościowej oceny gojenia. Kluczowe w ocenie ran jest stwierdzenie obecności lub braku zewnętrznych zmian tkanki spowodowanych raną po kolczykowaniu lub po mechanicznym podrażnieniu przez górną część kolczyka (odciski, strup, złuszczanie) oraz zmian dookoła miejsca znakowania (wysięk, strup, rozrost tkanki, złuszczanie). Obserwacje były prowadzone od czerwca do grudnia 2021 roku na Uniwersytecie Kalifornijskim w hodowli Davis.

tekst i zdjęcie: Zofia Borowska-Dobrowolska na podstawie badań M.L. Harmon i in., Development and application of a novel approach to scoring ear tag wounds in dairy calves, „Journal of Dairy Science 106”, 2023, (doi.org/10.3168/jds.2022-23005), data dostępu 2023.11.20

Powszechną metodą znakowania zwierząt na świecie jest przekłuwanie ucha za pomocą znaczników, którą np. w Stanach Zjednoczonych stosuje 80% gospodarstw mlecznych, a w Unii Europejskiej są wymagane na mocy prawodawstwa. Zwierzęta podczas zabiegu oznaczania wykazują reakcje behawioralne wskazujące na ból lub stres (np. zwiększone tętno i częstość oddechów, machanie ogonem). Kolczykowanie może często powodować wolno gojące się urazy, o których postępie leczenia niewiele można powiedzieć. o których postępie leczenia niewiele można powiedzieć.
Aby lepiej zrozumieć postęp gojenia się ran u cieląt, wymagane są obserwacje prowadzone przez dłuższy czas, dokumentujące kompleksowy opis zmian tkankowych po przekłuciu.

Rany ostre (skaleczenia, oparzenia, złamania) często goją się według chronologicznego współzależnego postępu, w którym procesy komórkowe tworzą różnego rodzaju tkanki zewnętrzne, w tym skrzepy, strupy, ziarninowanie i nowy nabłonek – co jest oznaką prawidłowego gojenia. Dzięki temu ranę można określić ilościowo poprzez ocenę wizualną.

Czynniki mogące zakłócić gojenie:

• lokalne (mikrośrodowisko, higiena, infekcja [zakażenie], czynniki mechaniczne);
• ogólnoustrojowe (wiek, stres, choroba).

Zakażenie (zaburzenie gojenia się rany spowodowane zwiększoną inwazją drobnoustrojów do tkanki) objawia się:

• nadmiernym wysiękiem (np. ropną wydzieliną lub krwią);
• długotrwałym stanem zapalnym;
• obrzękiem.

U ludzi początek infekcji po ranie chirurgicznej często następuje w ciągu pierwszych trzydziestu dni po operacji. Podobne ramy czasowe infekcji obserwuje się w przypadku ran takich jak po kolczykach w chrząstce ludzkiego ucha. Właściwe leczenie takiej rany zazwyczaj koncentruje się na początkowej infekcji. Przed założeniem zaleca się dezynfekcję narzędzi, skóry oraz kolczyków, aby zmniejszyć ryzyko infekcji i umożliwić normalne gojenie.

U cieląt dodatkowo często obserwowane jest pocieranie się o przedmioty, co może wywoływać dodatkowe podrażnienia mechaniczne na dowolnym etapie zamykania się rany i zaburzać funkcjonowanie komórek tworzących jej łożysko oraz spowodować rozprzestrzenienie się lub zaostrzenie infekcji.

Dokumentacja obserwacji

Po wstępnym zdjęciu, wykonanym w drugim dniu życia (nazywanym „tygodniem 0.”), każdemu cielęciu wykonywano zdjęcia raz w tygodniu, począwszy od tygodnia pierwszego, w czterech różnych pozycjach:

• z przodu kolczyka;
• pod uniesionym kolczykiem z przodu ucha;
• z tyłu kolczyka;
• pod uniesionym kolczykiem z tyłu ucha.

Klucz do oceny ran po kolczykowaniu

Oceniono obecność lub brak siedmiu różnych typów tkanek zewnętrznych wzdłuż górnej części kolczyka (odciski, strup, złuszczanie) i wokół niego (wysięk, strup, nadbudowa tkanki i złuszczanie) we wszystkich czterech fotografowanych lokalizacjach dla każdego ucha (ryc. 1). Odciski, strup odcisku i złuszczanie odcisku występowały tylko w widoku pierwszym – z przodu kolczyka.

Wyniki badań

Występujące typy tkanek są przedstawione oddzielnie dla przodu (ryc. 2) i dla tyłu (ryc. 3.) ucha. Wyniki dla obojga uszu cieląt zostały przedstawione razem ze względu na brak znaczących różnic wizualnych.

Umiejscowienie kolczyków
Wszystkie uszy cieląt zostały zdezynfekowane i zakolczykowane, zachowując swobodny obrót względem siebie i ucha:

• w prawym uchu zwykłym kolczykiem w drugim dniu życia;
• w lewym uchu kolczykiem elektronicznym (RFID), umieszczonym w czwartym do siódmego dnia życia.

Z pomiarów wynika, że kolczyki umieszczono bliżej głowy (tab. 1), niż jest to zalecane. Większość kolczyków umiejscowiono pomiędzy wypukłymi chrząstkami uszu – 79%. Z 21% kolczyków umieszczonych na chrząstce 86% znajdowało się w lewym uchu. Błędne umieszczanie kolczyków odnotowuje się średnio aż w 40% zakolczykowanych uszu na jedno gospodarstwo, co może wpływać negatywnie na odczuwanie bólu przez cielęta lub gojenie się ran, ponieważ znaczna gęstość nerwów i większych naczyń krwionośnych znajduje się wzdłuż chrząstek – jednak w niniejszym badaniu nie było widać różnicy w gojeniu się ran pomiędzy lewym i prawym uchem ani w przypadku kolczyków umieszczonych na chrząstkach lub pomiędzy nimi.

Przekształcanie się ran po kolczykowaniu i ich gojenie

Większość ran długo się goiła. W tygodniu zerowym bardzo mało uszu uzyskało ocenę „tylko przekłute” (przód 2% – ryc. 2; tył 9% – ryc. 3), co wskazuje, że założenie kolczyka powoduje natychmiastowe uszkodzenia, takie jak:

• odciski;
• strupy;
• rozrosty;
• łuszczenie się tkanki;
• rana miejsca wkłucia.

Tkanki powiązane z gojeniem się rany występowały do dwunastego tygodnia, jednak po tym czasie nadal tylko 10% uszu oceniano jako „tylko przekłute” (ryc. 2 i 3). Liczba badanych cieląt zmieniała się, ale pod koniec zbierania danych nadal występowała ocena określana jako: odciski, wysięk, strup, rozrost tkanki lub złuszczanie. Ocena jednego cielęcia, dla którego dane były dostępne w dwudziestym drugim tygodniu, wykazała, że w tym momencie złuszczanie było nadal obecne.

Wyniki obserwacji wskazują, że proces gojenia może być znacznie dłuższy niż w przypadku innych bolesnych zabiegów, co sugeruje wpływ czynników zewnętrznych na gojenie się ran po kolczykowaniu.

Strup
W obserwowanych procesach gojenia najpowszechniej pojawiała się tkanka w formie strupa w miejscu nakłucia – ocena „strup nakłucia”. Strup różnił się kolorem i wielkością w zależności od czasu odczytów (ryc. 4), co prawdopodobnie było związane z różnymi etapami gojenia. Wielkość inkrustacji nie była oceniana.

Występowanie inkrustacji:

• tydzień zerowy – tył: 88% uszu;
• tydzień pierwszy – przód: 94% uszu;
• tydzień drugi – tył: 100% uszu;
• tydzień szósty – przód: 74% i tył: 89% uszu.

Strup pojawiał się już w tygodniu zerowym, a najwięcej jego obserwacji dokonano w pierwszych dwóch tygodniach od przekłucia, i był on nadal obecny w szóstym tygodniu badań (w przeciwieństwie do obserwacji przedstawionych w nr. 9/2023 HiChB, gdzie inkrustację po tym czasie wykryto tylko u 36% cieląt).

U ludzi, w celu identyfikacji powikłań gojenia, rany ocenia się przy użyciu klasyfikacji wykorzystującej jako wskaźniki kolory (czerwony, żółty, czarny, różowy) i ilości wysięku, które umożliwiają podjęcie decyzji o zastosowaniu odpowiedniego sposobu leczenia.

Biorąc pod uwagę zaobserwowaną u cieląt zmienność w wielkości, kolorze i wyglądzie strupów, wprowadzenie podobnej klasyfikacji mogłoby pozwolić na dokładniejszą ocenę gojenia się ran powstałych po kolczykowaniu, ułatwiając dokładniejsze rozróżnianie pomiędzy strupami związanymi z nakłuciem a późniejszymi powikłaniami rany.

Rozrost tkanki i wysięk
Rozrost tkanki i wysięk były częstymi objawami występującymi głównie z przodu ucha.

W momencie najczęstszego występowania rozrostu tkanki zaobserwowano go u 91% cieląt z przodu, w czwartym tygodniu od zakolczykowania, ale aż u 67% cieląt – z tyłu ucha, w szóstym tygodniu.

Podobnie w siódmym tygodniu od zakolczykowania wysięk z przodu zaobserwowano u 86% cieląt, a z tyłu – u 59% zwierząt.

Uszy cieląt z przodu mają mniej mieszków włosowych. Zmniejszona bariera ochronna może prowadzić do większego podrażnienia nagiej skóry i do powstawania i utrzymywania się ran odzwierciedlających świeże zmiany, takie jak wysięk i rozrost tkanki.

Występowanie rozrostu tkanki z przodu ucha, wysięk i strup od nakłucia były nadal widoczne w wielu uszach do dwunastego tygodnia (odpowiednio 52%, 35% i 38%), ocenę rany jako „tylko nakłucie” jednocześnie z przodu i z tyłu otrzymało w tym czasie tylko 10% uszu.
Wszystkie trzy typy uszkodzeń były wciąż obecne w tygodniach od dwudziestego do dwudziestego pierwszego od zakolczykowania, zarówno z tyłu, jak i z przodu uszu.

Dla porównania, w badaniach opisanych w nr. 9/2023 HiChB obecność inkrustacji, ropy i wypływu krwi stwierdzono jedynie u 19,6% cieląt w wieku powyżej dziesięciu tygodni.

W badaniach nad gojeniem się ran po wypalaniu rogów (Adcock i Tucker 2018 oraz Reedman i in. 2022; Alvarez i in. 2019) wysięk, granulacja i strupy występowały najczęściej w czasie dwóch do sześciu tygodni po dekoronizacji. Ze strupem pojawiającym się tylko do ośmiu, dziesięciu tygodni po dekoronizacji. Początkowy proces gojenia się rany po nakłuciu kolczykiem jest podobny do tego, który występuje np. po dekoronizacji, jednak trwa znacznie dłużej, niż to było do tej pory zgłaszane, co budzi obawy związane z dobrostanem zwierząt ze względu na odczuwany przez nie ból w niezagojonych tkankach, który jest znacznie silniejszy niż w przypadku tkanek zagojonych.

Odciski i uszkodzony naskórek
Odciski lub uszkodzony naskórek (poza miejscem wkłucia) pojawiały się już od samego początku w tygodniu zerowym. (22%, ryc. 2). Największy odsetek cieląt z odciskami zaobserwowano w tygodniu drugim (88%, przód) i utrzymywał się on aż do tygodni od dwudziestego pierwszego do dwudziestego drugiego. Co sugeruje, że przez długi czas to sam kolczyk może powodować mechaniczne uszkadzanie rany poprzez tarcie.

W poprzednim artykule (nr 9/2023 HiChB) zaobserwowano zmiany chorobowe powstałe na skutek umieszczenia kolczyków zbyt blisko chrząstek ucha, co wskazywało na mechaniczne tarcie jako przyczynę powstawania ran (tam nie sprecyzowano ich rodzaju). W obecnych badaniach rany (w postaci odcisków) zaobserwowano wyłącznie z przodu, czyli we wklęsłej stronie ucha, i prawdopodobnie wynika to z tego, że prosty kolczyk ustawia się krawędzią prostopadle do wewnętrznej tkanki ucha, co prowadzi do tarcia znacznie większego niż po zewnętrznej, tylnej stronie ucha, gdzie dodatkowo naskórek chroniony jest przez większą ilość włosów. Chroniczne tarcie i ucisk mogą spowodować rozwój owrzodzeń.

Wyniki przeprowadzonych obserwacji pokazują, że kolczyki powodują wydłużenie gojenia się ran poprzez mechaniczne uszkodzenia naskórka. Istnieje zatem potrzeba opracowania nowych wzorów lub materiałów kolczyków.

Czynniki Środowiskowe
Długi czas gojenia i obecności tkanek charakterystycznych dla gojenia się rany, zaobserwowany w badaniach, może być także związany z czynnikami środowiskowymi:

• Rutynowe obchodzenie się z cielętami może prowadzić do mechanicznego uszkodzenia rany na uchu, np. przez jego tarcie, co może powodować powikłania i spowolnić gojenie.
• Istotny wpływ na proces gojenia ma wzajemna interakcja zwierząt lub ocieranie się o elementy otoczenia, w którym się znajdują.
• Niewłaściwa higiena ściółki może być powodem występowania większej liczby much, co prowokuje zwierzęta do potrząsania głową, skórą, kopania, a to z kolei prowadzi do podrażnienia ran w uszach w wyniku tarcia.
• W badaniu cielęta karmiono ograniczoną ilością mleka (10% masy ciała/dzień), co skutkuje wolniejszym gojeniem się ran niż u cieląt karmionych normalną ilością mleka, ze względu na mniejszą energię, niezbędną w procesie leczenia.

Rodzaj kolczyka
Na podstawie wyników dostępnych badań uważa się, że rodzaje dostępnych kolczyków nie wpływają na zróżnicowanie szybkości gojenia się ran.

Implikacje dla badań naukowych

Rany i potencjalny ból wynikający z gojenia się rany po kolczykowaniu mogą ograniczać trafność wniosków wyciąganych z obserwacji. Na przykład odczyty z kolczyka z akcelerometrem służącym do śledzenia zdrowia zwierząt i ich zachowania (nie zbadano do tej pory, jak rany wpływają na odczyty, zwłaszcza gdy ruch ucha jest zmniejszony z powodu bólu, lub gdy strup ogranicza ruchomość kolczyka w uchu). Ponadto ból związany np. z dekoronizacją często ocenia się na podstawie zmian w zachowaniu w odpowiedzi na leki przeciwbólowe, które zapewniają ulgę ogólnoustrojową, a może to być powiązane z bólem związanym z gojeniem rany po kolczykowaniu.

Wnioski

• Korzystając z naszego nowatorskiego systemu punktacji ran, wykazano że kolczyki w uszach powodują długotrwałą obecność rodzajów tkanek związanych z gojeniem.
• Oznaki ciągłego gojenia utrzymywały się przez co najmniej dwanaście tygodni.
• Poza raną wywołaną kolczykowaniem pojawiały się urazy spowodowane tarciem kolczyka, co sugeruje, że zarówno infekcja, jak i podrażnienie mogą wpływać na wydłużenie czasu gojenia.
• Sugeruje się przeprowadzenie badań nad wprowadzeniem modyfikacji projektów kolczyków w celu zmniejszenia tarcia wydłużającego gojenie. 