Pałeczki Gram-ujemne wywołują ostre formy mastitis

Tekst i zdjęcia: Dr Sebastian Smulski, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu

Za ostre zapalenie wymienia często odpowiadają pałeczki Gram-ujemne. Choroba niekiedy stanowi zagrożenie dla życia krowy, dlatego warto wiedzieć nieco więcej o tych niebezpiecznych bakteriach.

W wydaniu grudniowym z 2016 r. przedstawiłem sposób postępowania w przypadku wystąpienia ostrego zapalenia wymienia. Najczęściej wywołane ono jest przez bakterie naturalnie bytujące w jelicie grubym (pałeczki okrężnicy – E. coli). Biorąc pod uwagę częstość występowania w Polsce zapaleń klinicznych wymienia, kształtują się one na trzecim miejscu, tuż za omawianymi w poprzednich artykułach paciorkowcami (HiChB 3/2017) i gronkowcami (HiChB 2/2017).

Groźne infekcje E. coli
Najczęściej za ostre zapalnie wymienia odpowiadają: Eschericha coli, Klebsiella sp., Serratia sp., Enterobacter sp. i zdecydowanie rzadziej pałeczki z rodzaju Yersinia i Salmonella. Wśród zapaleń na tle wymienionych bakterii obserwujemy zmiany nie tylko w mleku, ale i w tkance wymienia (obrzęk, bolesność ćwiartki). Bakterie te mogą wywoływać do 50% ostrych zapaleń wymienia w stadzie. Naturalnie bytują w oborniku, ściółce, glebie i zanieczyszczonej wodzie. Najczęściej do zakażeń dochodzi poprzez otwarty kanał strzykowy pod koniec zasuszenia, tuż po porodzie, ale także bezpośrednio po każdym doju. Z tego powodu po porodzie oraz w okresie pierwszych 6 tygodni laktacji obserwuje się najwięcej przypadków colimastitis. Ostre postacie częściej występują w miesiącach letnich, kiedy krowy podlegają wpływom stresu cieplnego. Objawy ostrego colimastitis nasilają się w przypadkach obniżenia odporności (ketoza, zasadowica żwacza, choroby wirusowe). Zdecydowanie bardziej podatne na zakażenia są krowy o wysokich wydajnościach oraz te, u których liczba komórek somatycznych (LKS) jest dużo niższa niż 100 tys./ml.

Bakterie typu coli namnażają się w wymieniu bardzo szybko. Jeśli liczba komórek obronnych (LKS) wymienia w danej ćwiartce będzie niska (<100 tys./ml) może dochodzić do rozwoju silnych objawów klinicznych (gorączka, utrata apetytu, zaleganie, duszność, zasinienie błon śluzowych), a nawet zejścia śmiertelnego. W czasie silnego namnażania i po obumarciu bakterii E. coli uwalniają one specjalną toksynę (endotoksynę), która jest odpowiedzialna za masowy napływ komórek somatycznych do mleka i rozwój intensywnych objawów zapalenia. W okolicznościach istnienia w środowisku niebezpiecznych szczepów wymienionych bakterii niska LKS w mleku zbiornikowym może być przyczyną rozwoju wspomnianych zapaleń wymienia. Niemniej jednak nie istnieją metody sztucznego podnoszenia LKS w mleku tankowym. Jedynym rozwiązaniem w takich okolicznościach jest stosowanie szczepień ochronnych, które zawierają w składzie fragmenty ściany komórkowej (antygen J5) omawianych w niniejszym artykule bakterii.

Jedną z przyczyn ciężkiej formy mastitis wywołanej przez bakterie coli we wczesnej fazie laktacji może być również wolniejszy napływ granulocytów do ćwiartki wymienia, ponieważ system odpornościowy w tym okresie jest upośledzony zwykle przez podklinicznie rozwijającą się ketozę. Reakcji zapalnej wywołanej przez endotoksynę towarzyszy z reguły gorączka i ogólna reakcja obronna organizmu – toksemia, która może nieść ze sobą skutki śmiertelne. W czasie przedstawionego stanu zapalnego pozyskane mleko jest wodniste, koloru słomkowego, z licznymi skrzepami (ryc. 1).

Rycina 1. W prostokącie zaznaczono wydzielinę colimastitis

Organizm broni się przed ostrą formą zapalenia poprzez wchłanianie endotoksyny do krwi. Wydajność mleczna całego wymienia drastycznie spada. Może nawet dojść do zniszczenia tkanki gruczołowej i zatrzymania produkcji mleka na zawsze dla danej ćwiartki. Jednak najczęściej w przypadku zapalenia ćwiartki wywołanej przez E. coli krowa zdrowieje po kilku dniach i odzyskuje wydajność mleczną, która jest nieco niższa niż przed infekcją. W niektórych przypadkach kliniczne stany zapalne mogą prowadzić do zahamowania produkcji mleka w pozostałym okresie laktacji, lecz po wycieleniu wydajność mleczna powraca. Chroniczna (długotrwała) postać colimastitis występuje, gdy początkowa reakcja zapalna i napływ komórek odpornościowych są niewystarczające, co nie usuwa wszystkich bakterii. Niektóre krowy mogą być chronicznie zainfekowane podczas okresu laktacji bakteriami Escherichia coli lub Klebsiella.

Zasuszanie pod osłoną antybiotyków może być nieskuteczne
Zasuszanie przy pomocy antybiotyków jest nieskuteczne wobec bakterii z rodzaju coli. Infekcje najczęściej zaczynają się rozwijać tuż przed wycieleniem (2–3 tygodnie), kiedy ochrona antybiotykowa jest niewystarczająca bądź infekcje przechodzą z jednego okresu laktacji w drugi. Ilość nowych infekcji na tle wymienionych bakterii jest czterokrotnie wyższa podczas zasuszania niż w okresie laktacji i ponownie wzrasta w każdym okresie zasuszania, przy czym objawy zapalenia obserwujemy zwykle po wycieleniu lub nawet do 100. dnia laktacji.

Z badań wynika, że około 50% infekcji bakteriami z rodzaju coli również trwa krócej niż 10 dni i zalecza się samoistnie. Według innych badań około 70% infekcji utrzymuje się krócej niż 30 dni, jednak inne infekcje mogą trwać nawet 100 dni i wywoływać ostre kliniczne przypadki mastitis. Prawdopodobieństwo pojawiania się ostrych form mastitis wywołanej bakteriami z rodzaju coli jest wyższe latem, ponieważ podczas wzrostu temperatury otoczenia krowy szukają schronienia przed słońcem w wilgotnych i brudnych miejscach. Niepodjęcie natychmiastowego i odpowiedniego leczenia niesie ze sobą fatalne skutki.

Oprócz infekcji wywołanych przez bakterie z rodzaju coli najczęściej izoluje się z wydzieliny zapalnej:
• pałeczkę ropy błękitnej,
• Serratia marcescens.

Pałeczka ropy błękitnej (Pseudomonas aeruginosa)
Pseudomonas aeruginosa należy do bakterii Gram-ujemnych, które wywołują zapalenia wymienia bardzo podobne do colimastitis. Najczęściej występują w zanieczyszczonej wodzie. Bakterię tę izolowano nawet ze zbiorników na gorącą wodę, którą trzymano w niższej temperaturze w celu zapewnienia wody ciepłej do mycia wymion. W przypadku pojawienia się problemów z tą bakterią należy natychmiast skontrolować wszystkie źródła wody. Drobnoustroje te izoluje się również z:
• mokrej ściółki;
• niedokładnie oczyszczonego wyposażenia do doju;
• mokrej powierzchni legowisk;
• gleby, kału;
• zanieczyszczonych tub dowymieniowych, strzykawek i środków do dezynfekcji strzyków.

Rozpiętość objawów klinicznych jest duża. Od łagodnych po nadostre (ryc. 2), wraz z zejściem śmiertelnym. Większość przypadków przybiera jednak postać przewlekłą, której towarzyszą niekiedy zaostrzenia z łagodnymi objawami klinicznymi. Wskaźnik wyleczeń za pomocą antybiotyków jest niezadowalający, chociaż łagodzą one objawy kliniczne. Na eliminację infekcji w stadzie składa się przede wszystkim brakowanie zakażonych zwierząt lub trwałe zniszczenie tkanki gruczołu mlekowego (trwałe zasuszenie).

Rycina 2. Nadostre zapalenie na tle pałeczki ropy błękitnej

Serratia spp.
Najczęściej izolowanym gatunkiem z rodzaju Serratia jest Serratia marcescens. Bakteria ta wywołuje zapalenia zarówno w okresie zasuszenia, jak i laktacji. Bakterie pochodzą ze środowiska i często można je znaleźć w glebie, wodzie, paszy i trawie. Do zakażenia dochodzi przez kanał strzykowy. Infekcje przybierają często postać wielomiesięczną lub nawet utrzymują się przez wiele laktacji. Leczenie antybiotykami nie przynosi korzystnych efektów.

Serratia marcescens może przetrwać w niektórych środkach do dezynfekcji podojowej. Bakterie te izolowano, podobnie jak pałeczki ropy błękitnej, ze zbiorników do mleka oraz przewodów instalacji mlecznej. W przypadku podejrzewania o zapalenia na tle Serratia sp., szczególnie w przypadku stosowania chlorheksydyny do dippingu, należy zbadać, czy sam środek oraz kubki do dippingu nie są pierwotnym źródłem infekcji. Krowy nie powinny mieć dostępu do potencjalnie zakażonych, mokrych powierzchni na wybiegach czy pastwiskach. Wykonywanie przeddojowej dezynfekcji przy użyciu skutecznych środków wraz z dokładnym osuszeniem strzyków przed założeniem aparatu udojowego jest także pomocnym sposobem zmniejszenia kontaminacji (skażenia) skóry strzyków.

Postępowanie w przypadku zapaleń
Właściwe postępowanie w przypadku zapaleń wywołanych na tle pałeczek Gram-ujemnych opiera się na profilaktyce zakażeń gruczołu mlekowego poprzez poprawę warunków utrzymania i warunków środowiskowych, szczególnie w okresie okołoporodowym. Wraz z zastosowaniem antybiotyków na zasuszenie w celu zwalczenia istniejących infekcji należy dołączyć nieantybiotykowy sztuczny czop, który dostępny jest również w postaci tub dowymieniowych. W sytuacjach rozwoju silnego stanu zapalnego pomocne okazać się mogą zastrzyki z antyoksydantów i/lub stymulatorów odporności. Bezwzględnie najrozsądniejszym rozwiązaniem jest wprowadzenie szczepień ochronnych, które docelowo obniżą stopień nasilenia zapaleń na tle wymienionych bakterii, niemniej jednak nie prowadzą do wyeliminowania zapaleń na tle przedstawionych bakterii w danym stadzie.

Rycina 3. W przypadku infekcji bakteriami coli zasuszenie z podaniem antybiotyku może być nieskuteczne