Śmiertelność płodów bydła: nadzieja w szczepionkach

• Naukowcy zbadali 121 martwo urodzonych cieląt, to największe takie badanie  w Polsce
• Najczęściej współistnieje kilka czynników ryzyka poronień i śmiertelności okołoporodowej
• W grupie zwiększonego ryzyka są krowy rodzące po raz pierwszy, z ciążą bliźniaczą, źle karmione
• Im wcześniej podczas ciąży pojawią się  patogeny, tym poważniejsze są konsekwencje dla płodu
• Przyczyny niezakaźne są bardziej różnorodne i  trudniejsze do ustalenia niż przyczyny infekcyjne
• Nie wszystkie czynniki ryzyka i przyczyny śmiertelności można modyfikować

W Polsce co roku w hodowlach rodzi się około dwóch milionów cieląt, z czego aż 120-160 tysięcy umiera w okresie okołoporodowym.

– Bardzo często nie wiadomo, dlaczego tak się dzieje. Zwłaszcza że 99 procent z tych martwo narodzonych zwierząt wygląda normalnie, nie ma żadnych widocznych zmian patologicznych. Uznaliśmy, że jest to poważny problem, który trzeba wnikliwiej zbadać, żeby móc go ograniczyć – mówią prof. Tadeusz Stefaniak i dr hab. Paulina Jawor z Katedry Immunologii, Patofizjologii i Prewencji Weterynaryjnej UPWr.

– Wartość cielęcia wynosi średnio kilkaset złotych, więc straty ekonomiczne są znaczne. Do tego dochodzą również koszty pośrednie: mniej zwierząt potrzebnych do odnawiania starzejącego się stada. Krowy rodzące martwe cielęta mają też wyższe ryzyko brakowania, czyli usunięcia ze stada – dodają autorzy artykułu „Śmiertelność płodów bydła - czynniki ryzyka, przyczyny, odpowiedź immunologiczna i immunoprofilaktyka”, który ukazał się w „Animal”, międzynarodowym renomowanym czasopiśmie  publikującym artykuły z zakresu nauk o zwierzętach. Współautorami są John Mee i Ciara Hayes z Teagasc w Irlandii (krajowe centrum świadczące usługi badawcze, doradcze i szkoleniowe dla rolnictwa i przemysłu spożywczego oraz społeczności wiejskich).

Gorący telefon na południu Polski

W przeglądowym artykule naukowcy zestawili dostępne w literaturze prace dotyczące przyczyn śmiertelności płodów bydlęcych. Analizowali publikacje dotyczące zarówno poronień, jak i śmiertelności okołoporodowej cieląt. Opublikowali również wyniki własnych badań  prowadzonych na Uniwersytecie Przyrodniczym w latach 2013-2017, z udziałem m.in. prof. Zenona Sołtysiaka, dr. hab. Stanisława Dzimiry i lek. wet. Dawida Króla. Zbadali wówczas 121 martwo urodzonych cieląt z 29 stad, najpopularniejszej w Polsce rasy holsztyńsko-fryzyjskiej lub krzyżówek tej rasy oraz 21 cieląt żywo urodzonych z pięciu stad (grupa kontrolna).

– Nigdy wcześniej w Polsce nie prowadzono badania na tak dużą skalę – opowiada dr hab. Paulina Jawor, kierowniczka projektu. – Byliśmy pod telefonami non stop, przez 24 godziny na dobę. Kiedy tylko dzwonił hodowca lub lekarz weterynarii z informacją, że urodziło się martwe zwierzę, ktoś z nas od razu jechał na fermę. Pobieraliśmy próbki od matki i przywoziliśmy do Wrocławia cielę, które natychmiast było poddawane sekcji. Pobieraliśmy materiał do wielokierunkowych badań diagnostycznych. Tak szeroki zakres nie byłby możliwy bez solidnego wsparcia finansowego, jakie uzyskaliśmy.

Naukowcy zawęzili teren do Polski południowo-zachodniej i centralnej, żeby móc dotrzeć na miejsce w ciągu dwóch godzin. Z każdą kolejną godziną po zgonie materiał biologiczny traci bowiem na wartości.

– Porównaliśmy tkanki z cieląt, które urodziły się żywe oraz martwe, pod kątem obecności wirusów, bakterii i pierwotniaków. Kładliśmy nacisk na zakaźne przyczyny śmiertelności okołoporodowej, ponieważ to one są najczęściej diagnozowane na świecie. W niektórych przypadkach można  zmniejszyć ryzyko śmiertelności cieląt poprzez immunoprofilaktykę – dodaje Paulina Jawor.

U ponad 20 proc. zbadanych zwierząt wykryto ślady infekcji śródmacicznej, która mogła być przyczyną śmierci i skrócenia ciąży.
– Podczas infekcji rozwija się zespół zapalnej odpowiedzi płodu. Może lokalizować się w różnych narządach, na przykład w mózgu, powodując jego uszkodzenia – mówi profesor. – Podobnie jest u ludzi: 70 proc. porażeń mózgowych u wcześniaków jest konsekwencją infekcji śródmacicznej i w efekcie zespołu zapalnej odpowiedzi płodu. Badane przez nas cielęta miały wiele zmian patologicznych w mózgu. Część z nich mogła być przyczyną niezdolności tych zwierząt do przeżycia po urodzeniu. Potwierdzenie wymagałoby jednak pogłębionych badań.

W strefie cieplnego komfortu

Ciąża krów rasy holsztyńsko-fryzyjskiej trwa 280 dni. Jeśli do obumarcia dojdzie do 42 dnia, mówimy o śmierci zarodka. Strata między 42 a 260 dniem określana jest jako poronienie, a po 260 dniu – płód martwo urodzony.  

– Na sto rodzących się cieląt zwykle sześć, siedem rodzi się martwe. Aż u  30-50 procent z nich nie jesteśmy w stanie wskazać przyczyny śmierci. Zwykle w grę wchodzi więcej niż jeden czynnik ryzyka – mówi Paulina Jawor.

Zdaniem naukowców bez względu na to, czy śmiertelność płodów w stadzie jest sporadyczna czy częsta, czy przyczyną jest zakażenie lub ma ono inne podłoże, takie przypadki powinny być rejestrowane i przebadane.

Jednym z czynników ryzyka śmiertelności okołoporodowej jest liczba porodów: częściej dochodzi do poronień u krów rodzących po raz pierwszy niż u samic, które rodzą po raz kolejny

Oprócz tych indywidualnych powodów istnieją również czynniki dotyczące całego stada, na przykład nieodpowiednia dieta, z niedoborem białka. Podejrzewane są też niedobory niektórych mikroelementów, ale na razie brak jednoznacznych dowodów. Zbyt częste dojenie także nie służy krowom: zwierzęta w gorącym klimacie dojone trzy razy dziennie były o 30 procent bardziej narażone na utratę płodu niż te dojone dwa razy.

– Dieta czy dojenie to czynniki, które łatwo określić i zmienić. Wystarczy wiedza i wola hodowcy – uważa Paulina Jawor. Znacznie trudniej wpłynąć na środowisko i niekorzystne warunki klimatyczne, które również mają wpływ na szansę przeżycia płodu. Stres cieplny obniża dobrostan bydła, które znacznie lepiej czują się w temperaturach niższych. Strefa komfortu cieplnego była w Europie wynosi między 0 a 15 stopni.

– Powiększająca się macica, zawierająca płód, wody płodowe i łożysko, uciska płuca matki, utrudniając jej oddychanie. Zbyt wysoka temperatura i wilgotność jeszcze pogarszają ten stan. Zwłaszcza w oborach starego typu, z niskim stropem i słabą wentylacją. W stresie termicznym krowa męczy się i daje mniej mleka – dodaje współautorka.

Ryzyko utraty płodu zwiększa wczesny stres termiczny, nawet w momencie poczęcia. Utrata ciąży była wyraźnie większa u krów inseminowanych między majem a wrześniem. Inna praca wskazuje, że w ciążach bliźniaczych ryzyko utraty płodu było aż 5,4 razy większe u zwierząt, które zaszły w ciążę w ciepłych miesiącach. Ostre epizody stresu klimatycznego okazały się bardziej dotkliwe i ryzykowne  niż codzienne stałe narażenie na wysokie temperatury.

– Choć te prace dotyczą głównie Hiszpanii, nie jest wykluczone że wraz ze wzrostem temperatury w naszych warunkach pojawią się podobne problemy – uważają autorzy.

Zakażenia: im wcześniej, tym gorzej

W wielu badaniach najczęstszym winowajcą spośród infekcyjnych przyczyn poronień i martwych urodzeń cieląt okazywał się Neospora caninum, pasożyt wywołujący neosporozę. Przeżuwacze są żywicielami pośrednimi, a żywicielem ostatecznym jest pies, który może zarazić się od bydła zjadając na przykład łożysko krowie wyparte na ściółkę. Zakażenie jałówek neosporą potrafi aż kilkakrotnie zwiększyć ryzyko poronienia. Krowy mogą rodzić słabe lub zakażone, choć normalnie wyglądające cielęta. Raz zarażona krowa pozostaje taką do końca życia.

– Niestety to pierwotniak trudny do zdiagnozowania, samo badanie obecności przeciwciał u matki nie gwarantuje potwierdzenia aktualnej infekcji. Powinno się opracować szybkie, proste i skuteczne metody diagnozowania – uważają autorzy artykułu.

Przyczyną ronień u bydła mogą być także inne patogeny powodujące zmiany w łożyskach i płodach: wirusy (np. BVDv, BHV-1, SBV) lub bakterie: Leptospira spp., Brucella abortus, Samonella Dublin, Trueperella pyogenes i inne.

Warunkiem utrzymania ciąży jest sprawny układ odpornościowy. Im wcześniej pojawią się  patogeny, tym poważniejsze są konsekwencje dla płodu. Wczesna infekcja może spowodować niezdolność układu odpornościowego do zwalczenia drobnoustroju i w konsekwencji narodziny cieląt trwale zakażonych. Infekcja we wczesnej ciąży zwiększa także ryzyko śmierci płodu. Natomiast im później dojdzie do zakażenia, tym większe jest prawdopodobieństwo uodpornienia się cielęcia, choć nie zawsze wystarczy to, aby zwierzę przeżyło.

Młóto, wysłodki i skórki z pomidorów, czyli menu doskonałe

Szczególnie trudne do ustalenia i nie mniej różnorodne niż infekcje są przyczyny niezakaźne. Odpowiadają za wiele zgłoszonych niezdiagnozowanych przypadków śmierci płodów, są rzadko badane i zwykle dotyczą stanu matki, a nie płodu. Mogą być związane z żywieniem, leczeniem hormonalnym, genami. Porody komplikują się, jeśli wskutek niewłaściwej inseminacji cielę jest zbyt duże w stosunku do rozmiarów matki. Częstym powodem martwych urodzeń jest nieumiejętne udzielona pomoc, na przykład zbyt siłowe wyciąganie cielęcia przez ludzi, skutkujące nawet połamaniem kości, czy krwotokami wewnętrznymi. Bywa że pomoc jest udzielona zbyt późno lub za wcześnie, gdy akcja porodowa nie jest jeszcze w pełni rozwinięta.
Przyczyną zwiększonej śmiertelności może być także narażenie na zatrucia, m.in. roślinami toksycznymi na łąkach. 

– W Polsce ten problem akurat nie jest znaczący, bo większość stad jest trzymana w oborach – opowiada kierownik Katedry Immunologii, Patofizjologii i Prewencji Weterynaryjnej. – Po pierwsze dlatego, że jakość pastwisk dramatycznie się zmienia. Z powodu niestabilnej pogody są albo przesuszone, albo zbyt mokre i krowy grzęzną w błocie. Drugi powód to gleby, zbyt dobre, żeby przeznaczać je na pastwiska. To dlatego na przykład na Dolnym Śląsku, który ma żyzne czarnoziemy, pogłowie bydła jest małe, za to mamy wielkie połacie zbóż, rzepaku i buraków cukrowych.

– W Szwajcarii, Austrii, Słowenii czy Norwegii krowy pasą się na łąkach, bo ukształtowanie terenu i ziemie słabo nadają się pod uprawy. W efekcie dają połowę mniej mleka niż nasze krowy karmione w zbilansowany sposób. U nas krowa w czasie jednej laktacji, która trwa około 300 dni, może wyprodukować ok. 14 tysięcy litrów mleka. Średnia w Polsce dla krów, które są kontrolowane przez Polską Federację Hodowców bydła i Producentów Mleka wynosi nieco ponad 9 tysięcy. Rekordzistki zwane „stutysięcznikami” w ciągu życia dają ponad 100 tysięcy litrów – dodaje Paulina Jawor.

Dobre menu, które wpływa na stan matki i cielęcia, to najczęściej kiszonka z kukurydzy, sianokiszonka, śruta zbożowa, śruta rzepakowa lub sojowa, siano lub sieczka ze słomy oraz odpowiednio dopasowane do fazy ciąży dodatki mineralne. Dodaje się do niego także wysłodki buraczane po produkcji cukru, które są bardzo mlekopędne, młóto browarniane czy wywar ziemniaczany po produkcji alkoholu. W fermach pod Łowiczem – nawet skórki z pomidorów użytych do produkcji keczupu.

– Hodowcy dostają wysłodki czy młóto za darmo lub bardzo tanio. To idealny przykład zagospodarowania resztek przemysłowych, które inaczej trzeba by utylizować w kosztowny sposób – mówi prof. Stefaniak. – Warto podkreślić ten aspekt ekologiczny, bo wciąż mówi się o tym, jak bardzo nieekologiczne są fermy. Oczywiście, zużywa się tam wiele wody i powstaje dużo metanu, ale już są rozwiązania, które mają ograniczyć emisję tego gazu. Powstają eksperymentalne obory, w których odzyskuje się ten gaz. Zmienia się również sposób żywienia: dodanie odpowiednich bakterii do pożywienia ogranicza nadmierną fermentację.

Oszczędności tylko pozorne

Jedną z najlepszych metod zapobiegania poronieniom i  śmiertelności okołoporodowej powodowanej przez czynniki infekcyjne są szczepionki. Immunoprofilaktyka jest coraz bardziej dostępna, ale wciąż nie wszędzie stosowana. Niektórzy hodowcy mają jednak wątpliwości co do profilaktycznego podawania szczepionek. Głównie z powodu dużych kosztów, zwłaszcza w stadach powyżej dwustu krów.

– Oczywiście, że warto szczepić bydło, ale po wstępnej diagnostyce. Żeby dobrze zaszczepić całe stado, konieczne jest najpierw sprawdzenie odpowiedniej grupy wybranych krów. Trzeba je zbadać pod kątem chorób, przeciwko którym chcemy szczepić, sprawdzić, jakie mają przeciwciała. To wszystko kosztuje i bywa, że hodowca rezygnuje ze szczepienia. To pseudooszczędności, bo oszczędzając na badaniach i szczepionkach, ponosi potem wyższe koszty z powodu zachorowań dużej liczby zwierząt i śmiertelności w stadzie – uważa profesor.

To właśnie dzięki szczepionkom jest coraz mniej poronień na tle wirusowym, bo szczepi się m.in. przeciwko wirusowi BVDV i BHV-1. Zakrojone na szeroką skalę badania w przypadku szczepień na wirusa choroby niebieskiego języka wykazały znaczne zmniejszenie odsetka poronień płodów bydlęcych po wprowadzeniu szczepień.

– Szczepienie przeciwko brucelozie ochroniło około 65–75 proc. zaszczepionych krów przed poronieniem i infekcjami, choć na szczęście Polska jest krajem wolnym od tej choroby i nie szczepimy krów – mówią naukowcy. Niedawne badanie wykazało zmniejszenie częstości infekcji płodu oraz poronienia u bydła szczepionego przeciw wirusowej biegunce (BVD) wynoszące prawie 45 proc. w porównaniu ze zwierzętami nieszczepionymi. Na całym świecie dostępnych jest wiele szczepionek przeciwko leptospirozie, choć ich skuteczność jest różna. Niestety nie są dostępne szczepionki przeciwko neosporozie, która jest najczęściej opisywaną chorobą bydła powodującą poronienia. Trwają badania nad eksperymentalnymi szczepionkami, wyniki są zachęcające.

Bez stresu, bez przegrzania

Oprócz szczepionek każda ferma powinna, zdaniem naukowców, mieć swój indywidualny plan działania.

Jeśli powodem martwych urodzeń była źle udzielana pomoc przy porodach, wówczas warto przeszkolić personel fermy. Jeśli wskutek niewłaściwej inseminacji cielę jest zbyt duże w stosunku do budowy matki, trzeba zwrócić uwagę na odpowiedni dobór nasienia do inseminacji. Badania wskazują, że można zmniejszyć ryzyko poronienia, krzyżując rasy reproduktorów. Było ono znacznie mniejsze u krów rasy holsztyńsko-fryzyjskiej chorych na neosporozę inseminowanych przez buhaje rasy limousine niż holsztyńsko-fryzyjskie.

Jeśli winny jest przewlekły stres termiczny, trzeba zmienić warunki hodowli. Niektórzy właściciele ferm już dostosowują się do szybko postępujących zmian klimatu, budując bardziej przestronne obory, wyposażone w wentylatory i zraszacze.

Istotna jest dobrze zbilansowana dieta, dopasowana do potrzeb zmieniających się w trakcie laktacji i cyklu rozrodczego.

– U cieląt poronionych i martwo urodzonych stwierdzono zbyt niskie stężenie różnych składników, na przykład witaminy A, selenu i miedzi, choć badania prowadzone były głównie na bydle mięsnym w Kanadzie – mówi dr hab. Paulina Jawor.

Przydatne mogą badania w fermie dotyczące historii chorób na poziomie stada i krowy, ocena kliniczna chorych krów, powiązania genetyczne, badanie pasz na obecność toksyn i ocena środowiska krów pod kątem toksycznych roślin i innych substancji.

– Przegląd dostępnej literatury pokazał, jak bardzo różnorodne mogą być czynniki ryzyka i przyczyny śmiertelności płodów. Nie wszystkie z nich mają taki sam wpływ, nie wszystkie też można modyfikować – mówią autorzy publikacji w „Animal”. – Szczególnie ograniczona jest diagnostyka niezakaźnych przyczyn śmiertelności bydła. Hodowcy często traktują te śmierci jak dopust boży, bez wnikania w przyczynę.

– Nasza wiedza jest wciąż niewystarczająca i potrzebne są kolejne badania, które pozwolą lepiej zrozumieć ten temat, jego podłoże genetyczne, żywieniowe, środowiskowe czy związane z zarządzaniem stadem – dodają naukowcy. – Coraz więcej badań wskazuje na to, że macica u bydła nie jest, jak zwykło się uważać, środowiskiem jałowym. Cielęta nawet podczas prawidłowo rozwijającej się ciąży mogą mieć kontakt z różnymi bakteriami. Obecnie oceniamy reaktywność surowic cieląt, które przeżyły ciążę lub nie. Staramy się określić, na ile może to pomóc w poznaniu nasilania się tego zjawiska i diagnostyce.

Aneta Augustyn