Introduzione
La mastite bovina causa enormi perdite finanziarie ed è diffusa da agenti patogeni associati alle vacche e all’ambiente. Studi condotti nel corso di diversi decenni hanno dimostrato il valore dei metodi preventivi, che hanno portato a una riduzione della prevalenza della mastite causata da patogeni associati alla vacca (ad esempio, Staphylococcus aureus, Streptococcus agalactiae) e che vengono trasferiti principalmente durante la mungitura (Bramley e Dodd, 1984; Hillerton et al., 1995; Leigh, 1999; Hillerton e Booth, 2018). Al contrario, gli agenti patogeni ambientali (ad esempio, Strep. uberis, batteri coliformi) sono diventati di estremo interesse essendo quelli che causano più frequentemente la mastite (Smith e Hogan, 1993; Bey et al., 2004; Klaas e Zadoks, 2018).
La mastite causata da questi patogeni è, purtroppo, meno gestibile nonostante l’implementazione di un piano in 5 punti sviluppato nel 1984 da Bramley e Dodd (Leigh, 1999) perché l’infezione della ghiandola mammaria avviene principalmente al di fuori della procedura di mungitura. L’habitat è la fonte di infezione nell’allevamento (ad esempio, materiale delle lettiere, feci). Tuttavia, alcuni di questi ceppi possono comportarsi come agenti patogeni associati alle vacche e sembrano essere trasmessi principalmente durante la mungitura (Leigh, 1999; et al., 2003; McDougall et al., 2004).
Lo Streptococcus uberis, il patogeno ambientale più frequentemente trovato e difficile da gestire, provoca mastite clinica e ricorrente acuta (Bramley e Dodd, 1984; Todhunter et al., 1995). Questo batterio può portare a uno spettro di casi di mastite che vanno da lieve a grave. Il suo tasso di infezione è influenzato non solo dall’esposizione ambientale, ma anche dall’efficienza della risposta dell’ospite alla sfida batterica. Inoltre, è fuorviante classificare Strep. uberis come agente patogeno ambientale perché ha anche caratteristiche di trasmissione associate alla vacca. Quest’ultimo fattore rende necessaria un’analisi del tipo di trasmissione (ambientale/associata alla bovina) per formulare una strategia di controllo appropriata.
Lo Streptococcus uberis è stato precedentemente isolato da pelle, labbra, tonsille, tratto respiratorio, rumine, pelle e canale del capezzolo, mammella, retto e feci delle bovine. La trasmissione tramite mucosa del tratto digestivo e attraverso le feci sembra essere la via più frequente di distribuzione all’interno dell’allevamento. Questo batterio è stato anche isolato dal pascolo e dall’interno delle stalle (Bramley, 1982; Hejlicek, 1994; Wendt et al., 1994; Kromker, 2007; Paduch et al., 2013). E’ stata dimostrata la capacità di Streptococcus uberis di produrre biofilm (Crowley et al., 2011, Schonborn et al., 2017) e capsule (Matthews e Oliver, 1993; Coffey et al., 2006) e di invadere le cellule della ghiandola mammaria (Matthews et al., 1994).
La sua persistenza all’interno della mammella, che può portare a un’infezione cronica della ghiandola mammaria, è dovuta alla sua capacità di resistere alla fagocitosi (Thomas et al., 1994) e alla distruzione intracellulare da parte dei leucociti (Leigh et al., 1990). Questa condizione speciale può trasformare lo Strep. uberis associato all’ambiente in un agente patogeno associato alla vacca (Baseggio et al., 1997; Phuektes et al., 2001). Tutte queste caratteristiche rendono le mastiti da Strep. uberis difficili da controllare, anche quando solo pochi ceppi vengono rilevati all’interno di un allevamento. Anche se la presenza di una piccola varietà di ceppi di Strep. uberis in un allevamento solleva il sospetto della sua natura contagiosa associata alla vacca, potrebbe anche derivare da alcuni ceppi predominanti prevalenti nell’ambiente (hotspot). Pertanto, in questo studio, abbiamo campionato le aree più frequentate dalle bovine all’interno di un’azienda agricola, che potenzialmente ospita un elevato numero di ceppi di Strep. uberis (Lopez-Benavides et al., 2005), per la ricerca di ceppi corrispondenti a quelli precedentemente trovati nei campioni di latte di mastite. Pryor et al. (2009) ha infettato le vacche con una miscela di ceppi ambientali e di mastiti per osservare la costellazione predominante di ceppi rimasti nella mammella. E’ stato così scoperto che la selezione può avvenire all’interno della ghiandola mammaria, portando all’identificazione di un singolo ceppo nella diagnosi di mastite. A nostra conoscenza, questo studio è il primo a confrontare mastite e Strep. uberis ambientali isolati all’interno di un allevamento. Una comprensione delle fonti di Strep. uberis nell’ambiente in cui la bovina si trova aiuterebbe a capirne le modalità di trasmissione e a trovare le tattiche appropriate per controllare la mastite da Strep. uberis.
Abstract
Sono stati prelevati campioni di latte da quarti infetti da mastite clinica di bovine provenienti da 15 allevamenti tedeschi per l’isolamento dei ceppi di Streptococcus uberis. Sono stati inoltre prelevati campioni dagli 8 punti nell’ambiente dell’allevamento in cui ci si aspettava che lo Streptococcus uberis fosse maggiormente presente per studiarne le modalità di trasmissione all’interno dell’azienda. I punti selezionati per il campionamento erano la superficie interna dell’impianto di mungitura, gli abbeveratoi (al pascolo e nella stalla), l’area di uscita della sala di mungitura, il materiale di lettiera dalla zona di riposo nella stalla, il passaggio al pascolo, l’area di riposo esterna o la vegetazione del pascolo e l’area di attesa della sala di mungitura. Abbiamo eseguito elettroforesi su gel a campo pulsato su 237 ceppi di Streptococcus uberis per identificare i ceppi ambientali corrispondenti a quelli trovati nel latte di bovine affette da mastite. Gli stessi ceppi sono stati rilevati nel passaggio verso il pascolo, nell’area di attesa della sala di mungitura, in una delle superfici interne dell’impianto di mungitura e in un abbeveratoio. I ceppi di Streptococcus uberis hanno mostrato un’elevata variabilità all’interno degli allevamenti e poiché ceppi identici (nel latte di bovine con mastite e nell’ambiente) sono stati trovati in diversi punti, la sua trasmissione sembra essere specifica dell’azienda. Pertanto, per stabilire una strategia di controllo della mastite specifica per l’azienda, è necessario analizzare le principali fonti ambientali di Streptococcus uberis alla ricerca di ceppi corrispondenti. Un metodo molecolare come l’elettroforesi su gel a campo pulsato è uno strumento importante che può essere utilizzato per ottenere le informazioni necessarie.
Parole chiave: Streptococcus uberis, mastite ambientale, tipizzazione dei ceppi, epidemiologia
ASSOCIATIONS BETWEEN STREPTOCOCCUS UBERIS STRAINS FROM THE ANIMAL ENVIRONMENT AND CLINICAL BOVINE MASTITIS CASES
Wente,1,2 D. Klocke,1 J.-H. Paduch,1 Y. Zhang,1 M. tho Seeth,3 V. Zoche-Golob,4 F. Reinecke,5 E. Mohr,2 and V. Krömker1*
1-University of Applied Sciences and Arts, Faculty 2, Department of Bioprocess Engineering, Microbiology, 30453 Hannover, Germany
2-Animal Health and Animal Welfare, Faculty of Agricultural and Environmental Sciences, University of Rostock, 18059 Rostock, Germany
3-Chamber of Agriculture Lower Saxony, Udder Health Service, 26121 Oldenburg, Germany
4-Animal Health Service, Thuringian Animal Diseases Fund, 07745 Jena, Germany
5-Department 51.2, Quality assurance for organic products, vegetable products and milk, 35578 Wetzlar, Germany
Journal of Dairy Science Vol. 102 No. 10, 2019
doi.org/10.3168/jds.2019-16669
