Dzisiejsze sposoby zapobiegania chorobom narządu oddechowego cieląt

Straty, jakie powstają z powodu chorób narządu oddechowego w chowie cieląt ras mlecznych, stanowią jeden z najpoważniejszych problemów. Wynikają z wysokiej zachorowalności, przekraczającej często 50–100% (licząc liczbę przypadków w stosunku do liczby zwierząt), wysokiej śmiertelności (nawet 10–15%), a także z powodu tzw. kosztów pośrednich, polegających na trwałym osłabieniu tempa wzrostu i potencjału produkcyjnego przyszłej krowy, siewstwa przez ozdrowieńców zakażeń w stadzie i in. Wielu hodowców zaczyna się interesować problemem dopiero wtedy, gdy wystąpi, a często jest już zbyt późno, aby zapobiec dotkliwym stratom. Rozpoczynanie działań naprawczych, gdy pojawią się już zachorowania cieląt z objawami z narządu oddechowego, wydaje się być skazane na przynajmniej częściowe niepowodzenie.

Tekst: Prof. dr hab. Tadeusz Stefaniak, lek. wet. Krzysztof Blicharski, Zakład Immunologii i Prewencji Weterynaryjnej, Wydział Medycyny Weterynaryjnej Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu; zdjęcie: Radosław Iwański15

Dlaczego tak się dzieje?
Zapobieganie chorobom narządu oddechowego u cieląt ras mlecznych jest chyba najsłabiej rozpracowanym zagadnieniem u bydła, co powoduje, że straty powstające w przebiegu tych chorób są dotkliwe, niestety, często też niekojarzone z nimi.

Straty bezpośrednie (koszty leczenia, ewentualnie śmierci chorującego zwierzęcia) i straty pośrednie (ograniczenie tempa wzrostu, siewstwo zakażeń w stadzie, większe ryzyko brakowania w pierwszej laktacji w przypadku cieląt-jałówek i in.) są konsekwencją splotu jednoczesnych oddziaływań różnych czynników ryzyka (ryc. 1.), z których warto wymienić najważniejsze grupy:
1. Obecność wyspecjalizowanych patogenów narządu oddechowego.
2. Wieloletnie błędy w stosowaniu antybiotyków, które doprowadziły do powstania szczepów bakterii wielolekoopornych.
3. Predysponujące do zachorowań zdarzenia z okresu poprzedzającego wybuchy chorób płuc.
4. Złe warunki zoohigieniczne pomieszczeń dla cieląt i błędy w dezynfekcji.
5. Błędy organizacyjne, brak izolacji.
6. Powtarzające się sytuacje stresowe.
7. Brak skutecznych programów immunoprofilaktyki chorób narządu oddechowego.

Aby skutecznie zapobiegać wybuchom chorób narządu oddechowego u cieląt, należy jednocześnie przeciwdziałać negatywnym wpływom wszystkich ww. grup czynników ryzyka. Zaniedbania choćby tylko w jednej dziedzinie mogą zniweczyć efekty postępowania w pozostałych zakresach.

Ad 1. Głównymi czynnikami infekcyjnymi powodującymi choroby płuc u cieląt są wirusy (BRSV, BHV-1, BVD i PI-3) oraz bakterie, głównie warunkowo-chorobotwórcze bakterie Gram-ujemne (Pasteurella multocida, Mannheimia haemolytica, Mycoplasma bovis i Histophilus somni). Rzadziej jako przyczynę można spotkać inne bakterie, grzyby, a nawet pasożyty. Infekcje często mają charakter mieszany, niejednokrotnie wirusy rozpoczynają proces, a dołączają się bakterie. Sytuacje stresowe, które powodują osłabienie odporności zwierząt, sprzyjają wybuchom infekcji. Warunkowo chorobotwórcze bakterie Gram-ujemne, powodujące zespół oddechowy u cieląt, posiadają ponadto wiele sposobów unikania lub obezwładniania mechanizmów odporności gospodarza, które wykształciły przez tysiąclecia bytowania na błonach śluzowych u bydła. Dzisiejsze metody diagnostyczne pozwalają na precyzyjne ustalenie, które czynniki infekcyjne w danej fermie grają decydującą rolę w indukowaniu chorób płuc. Taka diagnostyka musi być prowadzona regularnie, a jej wyniki powinny wpływać na modyfikowanie programów immunoprofilaktyki.

Ad 2. „Wolna amerykanka” w zakresie stosowania antybiotyków bez rozpoznania antybiotykooporności, a jednocześnie zaniedbania w zakresie transferu odporności siarowej doprowadziły do groźnej sytuacji, w której rutynowe postępowanie lecznicze przy wybuchu zachorowań okazuje się nieskuteczne, a straty są olbrzymie. Wysokie ryzyko występowania zachorowań w dużych fermach powoduje, że powszechnie antybiotyki stosowane są „metafilaktycznie”, czyli u zwierząt klinicznie zdrowych, ale znajdujących się w okresie wysokiego ryzyka zachorowań. Często antybiotyki są nadużywane w leczeniu biegunek, w których niejednokrotnie efekt leczniczy udałoby się osiągnąć bez ich użycia, stosując prawidłowe nawadnianie zwierząt. W konsekwencji doszło do powstania licznych szczepów wielolekoopornych.

Ad 3. Dane literaturowe i wieloletnie badania naszego Zespołu wskazują, że na podatność cieląt na choroby narządu oddechowego wpływa pośrednio wiele czynników oddziałujących często w okresie poprzedzającym występowanie chorób tego narządu. Należą do nich:
a) okres rozwoju płodowego,
b) dojrzałość płuc w momencie porodu,
c) jakość transferu odporności siarowej,
d) przebycie innych chorób w okresie neonatalnym.

Ad a. Okresowe niedobory białka lub niektórych aminokwasów u krów cielnych, zwłaszcza we wczesnej ciąży, mogą negatywnie wpływać na rozwój i zdolności obronne układu odpornościowego. Przebycie infekcji śródmacicznej może m.in. spowodować zapalenie płuc płodu, trwale je uszkadzając. Innymi konsekwencjami takiej infekcji mogą być powstanie tolerancji immunologicznej (np. zwierzęta „trwale zakażone” wirusem BVD) lub urodzenie się cielęcia z zespołem słabego cielęcia.

Ad b. Substancja pokrywająca komórki pęcherzyków płucnych, nazywana surfaktantem płucnym, umożliwia noworodkowi napowietrzenie pęcherzyków płucnych i blokuje napływanie do nich płynów tkankowych, jest niezbędna do utrzymania właściwej struktury płuc. Jej „dojrzewanie” polega na zmianach składu, w tym wzroście stężenia lecytyny, i odbywa się w ostatnich dwóch tygodniach ciąży. Jeśli dojdzie do skrócenia czasu trwania ciąży nawet o kilka dni lub do zaburzeń metabolicznych u krowy w końcówce ciąży, można podejrzewać, że odbije się to negatywnie na jakości surfaktantu. Jego niedojrzałość (niewłaściwy skład) czy zbyt mała ilość powodują powstanie w płucach zmian niedodmowych, a obok nich – rozedmowych (można to stwierdzić w trakcie badania sekcyjnego), które stają się przez to bardziej podatne na choroby, a całe płuca są mniej efektywne w wymianie gazowej (pozyskiwaniu tlenu i usuwaniu dwutlenku węgla).

Ad c. Badania wielu zespołów na świecie są zgodne co do tego, że niedobór odporności siarowej [za jaki uznaje się sytuację, w której stężenie immunoglobulin w krwi cielęcia w drugim dniu życia jest niższe od 5 g/L (a wg niektórych nawet <10 g/L) surowicy krwi] kilkakrotnie zwiększa ryzyko zachorowań i śmierci cieląt. Także częściowy niedobór odporności (stężenie immunoglobulin 5(10)–15 g/L) wiąże się z takim ryzykiem, ale w nieco łagodniejszej formie. Najlepszą sytuację mają cielęta osiągające wartości immunoglobulin przekraczające w 2. dniu życia 15 g/L. U nich ryzyko chorób jest najniższe, a ich przebieg (gdyby cielę zachorowało) jest łagodniejszy niż u cieląt gorzej zabezpieczonych siarą.

Ad d. Przechorowanie zapalenia pępowiny jest np. indykatorem, że chorujące cielę cierpi z powodu niedoboru odporności siarowej, rzadko bowiem to schorzenie występuje u cieląt prawidłowo odpojonych siarą. Takie cielęta, ale też te, które przechorowały biegunkę, zapalenie stawów, mają znacznie wyższe ryzyko zapadnięcia na choroby narządu oddechowego niż cielęta, które nie chorowały w pierwszych tygodniach życia.

Ad 4. Zapylenie powietrza, zbyt wysoka wilgotność, obecność gazów szkodliwych – zwykle są konsekwencją niesprawnej, niewydolnej wentylacji, pogarszają zdolność dróg oddechowych do oczyszczania (klirensu) i stanowią ważny czynnik sprzyjający występowaniu zachorowań. Sytuację znacząco pogarszają zaniedbania w usuwaniu odchodów.
Powszechnym błędem, popełnianym w większości ferm, jest niewłaściwa, nieskuteczna dezynfekcja pomieszczeń, które powinny być okresowo opróżniane na czas czyszczenia, myte i dezynfekowane przed wprowadzeniem nowej grupy zwierząt. Rzadko obserwujemy sytuacje, w których można powiedzieć, że dezynfekcja została wykonana prawidłowo. Jednocześnie wśród hodowców dość powszechnie brakuje krytycznej oceny stosowanych nieskutecznych metod (proszek dezynfekcyjny posypany na brudnej powierzchni nie wystarczy, nie wystarczy także polanie brudną powierzchnię nawet najlepszym preparatem dezynfekcyjnym). Według ocen specjalistów zwykłe umycie powierzchni usuwa 99% drobnoustrojów, ale mycie pod ciśnieniem – już 99,98%, czyli jest ok. 100 razy bardziej skuteczne. Środki dezynfekcyjne zastosowane na tak przygotowaną powierzchnię muszą mieć prawidłowe stężenie i wystarczająco długi czas działania, aby odniosły spodziewany efekt. Jeśli nie stosujemy rzetelnie takich procedur, sami się oszukujemy, wykonując działania pozorne. Jeśli stosujemy mycie wysokociśnieniowe, zwierzęta muszą na ten czas zostać usunięte z pomieszczeń, gdyż powstający przy okazji aerozol szybko roznosi drobnoustroje i póki nie osiądzie, stanowi zagrożenie.

Ad 5. Warto pamiętać, że układ odpornościowy bydła „przewidział” obronę zwierząt żyjących w warunkach naturalnych, w niewielkich grupach rodzinnych poruszających się wolno na dużych otwartych przestrzeniach. Warunki obory (cielętnika) krańcowo odbiegają od tego ideału. Dlatego szczególnego znaczenia nabiera sposób zarządzania przemieszczaniem kolejnych grup wiekowych, ich izolacją, izolacją zwierząt chorujących, myślenie o tym, co można poprawić (zmienić), aby w istniejących warunkach ograniczyć zagrożenia. Umieszczanie cieląt w miejscach bliskich innych grup wiekowych stanowi dość powszechny błąd, umożliwiający szybkie zakażanie się młodych zwierząt od starszych nosicieli. Jeśli ferma posiada możliwość izolowania zwierząt chorujących od zdrowych, powinna ją wykorzystać, bo dzięki temu ograniczy rozsiewanie się zakażeń w stadzie. Brak prawidłowej dezynfekcji środków transportu zwierząt i wspólne przepędy dla różnych grup wiekowych zwiększają ryzyko zakażeń.

Ad 6. Czynnikami wyzwalającymi wybuchy zachorowań są często sytuacje stresowe, związane z transportem, przegrupowywaniem zwierząt, dekornizacją, zmianami obsługi itp. Kumulacja takich oddziaływań – np. dekornizacja na dzień przed transportem cieląt z obory (budek) do cielętnika zbiorczego, ze zmianą sposobu żywienia, wykonana w okresie tzw. siodła immunologicznego (czyli okresu spadku odporności uzyskanej z siarą, a przed powstaniem własnej odporności czynnej, co jest szczególnie dotkliwe w wieku 3–4 tygodni), powoduje zwykle duże ryzyko wybuchu zachorowań i szerzenia się zakażenia w stadzie. Związek między stresem a zachorowaniami jest powodowany tym, że hormony stresu (kortyzol) działają immunosupresyjnie (osłabiają zdolności obronne układu odpornościowego).

Ad 7. Choroby narządu oddechowego u cieląt ras mlecznych pojawiają się zwykle dopiero w wieku powyżej 1 miesiąca i zaczynają wygasać w wieku 5–6 miesięcy. Warto podkreślić, że dzisiejsze programy szczepień, jakie są obecnie dostępne, nie są w stanie wyzwolić powstania odporności cieląt na zagrażające im patogeny zanim pojawi się zagrożenie wystąpienia tych chorób. Wynika to z biologii organizmu.

Zapobieganie chorobom narządu oddechowego u cieląt ras mlecznych jest chyba najsłabiej rozpracowanym zagadnieniem u bydła. Niska opłacalność produkcji surowic odpornościowych, w porównaniu do np. antybiotyków, doprowadziła do zaniechania produkcji surowic odpornościowych w Polsce. Pora to zmienić.

Odporność bierna, przekazana z siarą przez matkę, zanika znacząco właśnie w wieku ok. 1 miesiąca. Wysokie stężenie przeciwciał siarowych w krwi cieląt w pierwszych tygodniach życia powoduje, że szczepionki podane w iniekcji są w tym okresie neutralizowane przez przeciwciała matczyne i nie dają oczekiwanego efektu. Z kolei rozpoczęcie szczepienia dopiero w wieku 1 miesiąca powoduje, że skuteczna odporność na antygeny szczepionkowe powstanie w wieku ok. 2,5 miesiąca, czyli zbyt późno (aby uzyskać wysokie stężenie przeciwciał konieczne są dwa szczepienia w odstępie 3–4 tygodni i 2 kolejne tygodnie na rozwinięcie się tzw. wtórnej odpowiedzi immunologicznej). Wynika z tego, że część cieląt zachoruje zanim zostanie zaszczepiona lub osiągnie ochronny poziom przeciwciał. W ostatnich latach wprowadzono donosowe żywe szczepionki antywirusowe, pozwalające na wcześniejsze zaszczepienie cieląt (nawet poniżej 7. dnia życia). W takim przypadku powtórzenie szczepienia parenteralnie w wieku 4–5 tygodni może na tyle wzmocnić odpowiedź immunologiczną, że cielę będzie odporne na zakażenie wirusem szczepionkowym przez większość okresu zwiększonego ryzyka, czyli od 6–7 tygodnia życia. Znacznie gorzej jest ze szczepionkami przeciw bakteriom Gram-ujemnym. Nie ma obecnie szczepionki przeciw Pasteurella multocida i Mycoplasma bovis. Jest natomiast dostępna szczepionka zabezpieczająca przeciw Histophilus somni i Mannheimia haemolytica, ale zalecana dla cieląt powyżej 2. miesiąca życia, ze względu na występowanie ryzyka szoku endotoksycznego i innych ubocznych reakcji poszczepiennych, które są groźne dla jednomiesięcznych i młodszych cieląt. Czyli po dwukrotnym szczepieniu, rozpoczętym ok. 8. tygodnia życia, można oczekiwać skutecznej ochrony dopiero powyżej 3. miesiąca, czyli w połowie okresu wrażliwości na zapalenia narządu oddechowego. Brakuje także szczepionek donosowych zawierających antygeny bakteryjne.

Co w takim razie robić?
Rozwiązaniem, które w latach 80., 90. sprawdzało się w wielu fermach, był program immunoprofilaktyki bierno-czynnej. Czyli oprócz szczepienia cielęta otrzymywały też iniekcje surowic odpornościowych. Nasz zespół opracował wtedy surowicę odpornościową Somnubovin, opartą na przeciwciałach uzyskanych u bydła hiperimmunizowanego pełnymi bakteriami H. somni, która okazała się skuteczna także w innych zakażeniach narządu oddechowego bydła. Surowica odpornościowa była podawana cielętom w pierwszym dniu życia i w dniu przerzutu do cielętnika i znacząco zmniejszała ryzyko zachorowań. Pierwsze szczepienie szczepionką Somnuvac następowało 2 tygodnie po wprowadzeniu do cielętnika. Niska opłacalność produkcji surowic odpornościowych w porównaniu do np. antybiotyków i – jak się później okazało – niepotrzebny lęk przed rozprzestrzenianiem się chorób prionowych doprowadziły do zaniechania produkcji surowic odpornościowych w Polsce. Uważamy, że pora to zmienić, zwłaszcza w sytuacji, gdy coraz bardziej oczekuje się od producentów żywności wycofywania z użycia antybiotyków.

Podczas badań realizowanych w ostatnio zakończonym projekcie (PBS3/A8/33/2015) potwierdziliśmy wysoką przydatność w zapobieganiu chorobom płuc u cieląt szczepionek podjednostkowych zawierających rekombinowane antygeny bakteryjne oraz surowic odpornościowych uzyskanych przeciw tym antygenom.

Chcielibyśmy też podkreślić, że dobór właściwego postępowania profilaktycznego wymaga wcześniejszego dokładnego rozpoznania diagnostycznego. Wybór sposobu immunizacji zwierząt musi być dostosowany do specyficznych warunków fermy, tak aby wzrost odporności wyprzedzał okres zagrożenia infekcją, a zestaw antygenów szczepionkowych i przeciwciał obecnych w surowicach odpornościowych odpowiadał realnym zagrożeniom. Nasze aktualne obserwacje potwierdzają wysoką skuteczność ochronną i znaczącą poprawę efektów ekonomicznych w wychowie cieląt w fermach, które zdecydowały się na takie rozwiązanie. Chcielibyśmy jednak w tym miejscu zaznaczyć, że nawet najlepiej dobrany program immunoprofilaktyki nie pomoże, jeśli istnieją poważne zaniedbania w pozostałych zakresach decydujących o ich zdrowiu.

Mimo że obecnie na polskim rynku brakuje leków surowic odpornościowych dla cieląt, możliwe jest profilaktyczne (a także lecznicze) zastosowanie tzw. autosurowic – czyli surowic odpornościowych uzyskanych dla stada, skierowanych przeciw patogenom specyficznym dla stada. Wzmocnienie odporności cieląt przez iniekcję surowic powinno następować w momencie przewidywanych zagrożeń (stres, dekornizacja, przerzut do cielętnika), pozwala wspomóc siły obronne młodego zwierzęcia i uniknąć występowania zachorowań. Szacowany okres działania ochronnego surowic odpornościowych to ok. 2 tygodni. Po tym czasie należy zastosować odpowiednie szczepienie, dopasowane do rzeczywistych zagrożeń stada. Używanie szczepionek przeciw patogenom niewystępującym w stadzie można także uznać za błąd i niepotrzebne wydawanie pieniędzy.

Ochronę cieląt przed chorobami narządu oddechowego należy więc traktować jako zadanie wielowątkowe, wymagające działania jeszcze w okresie ciąży i w okresie noworodkowym, a program immunoprofilaktyki bierno-czynnej stanowi ważne dopełnienie tych działań, dające szansę na wychów zdrowych cieląt, z których w przyszłości mają się rozwinąć wysokowydajne, długowieczne krowy. 

Praca powstała dzięki finansowaniu projektu PBS3/A8/33/2015 „Opracowanie szczepionek podjednostkowych dla bydła i świń opartych na rekombinowanych antygenach Hsp60, OMP 40 oraz części rdzeniowej LPS bakterii Gram-ujemnych”.