sanidade Texto: Marcos Veiga dos Santos Tiago Tomazi vacinas e vacinações: uso de vacinas como ferramenta para controle da mastite bovina A vacinação é uma das formas de aumentar a capacidade de resposta imune da vaca contra um agente patogênico causador de mastite. Os programas de vacinação podem ser usados para melhorar a resistência das vacas contra um microrganismo específico já que, após a imunização, ocorre migração mais rápida de células de defesa para o local da infecção e a estimulação da produção de anticorpos específicos, com o objetivo de inibir o crescimento bacteriano e a produção de toxinas. A vacinação contra mastite é uma ferramenta auxiliar que visa atingir um ou mais dos seguintes objetivos: prevenir a ocorrência de novas infecções intramamárias, reduzir a gravidade e frequência de sintomas clínicos e auxiliar na eliminação de infecções crônicas. Atualmente, dentre os patógenos causadores de mastite de maior importância, dois grupos se destacam em relação ao potencial de aumento da capacidade de resposta imune da glândula mamária por meio da vacinação: coliformes e Staphylococcus aureus. Vacinação como ferramenta de sas células, chamadas em conjunto de mente os micronutrientes, como o se- controle e prevenção células somáticas, incluem os neutrófi- lênio, vitamina E e cobre, que possuem As atuais medidas de controle de los, os macrófagos e os linfócitos, que o efeito de aumentar a capacidade de mastite em rebanhos leiteiros têm sido aumentam rapidamente de concentra- resposta imune do animal contra infec- recomendadas com base em três prin- ção na glândula mamária em resposta ções. Pesquisas recentes indicam que cípios básicos: eliminação de infecções à presença de bactérias. O aumento deficiências de vitamina E e selênio re- existentes, redução das novas infecções das células somáticas, observado du- sultam em aumento da incidência de e monitoramento da mastite. Grande rante o início dos quadros de mastite, mastite. Dessa forma, um adequado ênfase e esforços de pesquisa têm sido tem o objetivo de fagocitar e eliminar fornecimento desses nutrientes é fun- empregados em medidas de tratamen- as bactérias. No entanto, essa atividade damental para aumentar a capacidade to, preventivas e de higiene do am- fagocitária é inibida pela fagocitose dos de resposta imune da vaca. biente, e durante a ordenha. Contudo, componentes do leite, entre os quais a A vacinação é outra das formas de outro importante enfoque do controle caseína e a gordura, o que diminui a efi- aumentar a capacidade de resposta de mastite é a melhoria da resistência ciência dessas células. imune da vaca contra um agente pa- da vaca e o aumento da capacidade de Os anticorpos ou imunoglobulinas togênico. Os programas de vacinação resposta imune frente aos agentes pa- constituem outro importante meca- podem ser usados para melhorar a re- togênicos. Dessa forma, os mecanismos nismo de resistência, uma vez que são sistência das vacas contra um agente de controle poderiam atuar de forma específicos contra um tipo de agente específico já que, após a imunização, conjunta e mais eficiente, tanto na pre- causador de mastite. A principal fun- ocorre migração mais rápida de neu- venção de novas infecções, quanto na ção dos anticorpos no leite é marcar as trófilos para o local da infecção e a es- eliminação de infecções existentes. bactérias, facilitando, assim, o reconhe- timulação da produção de anticorpos cimento para a fagocitose e eliminação específicos pelos linfócitos, com o obje- pelas células do sistema imune. tivo de inibir o crescimento bacteriano Quando uma bactéria consegue invadir o canal do teto e adentrar a glândula mamária, as células do sistema A nutrição da vaca leiteira tem e a produção de toxinas. Em relação à imune iniciam uma resposta, na tenta- também um papel importante sobre a mastite, as vacinas foram desenvolvidas tiva de eliminar o patógeno invasor. Es- saúde da glândula mamária, principal- contra um agente específico, com obje- abril | 2012 | REVISTA LEITE INTEGRAL | 20 tivo de prevenção, e não, tratamento da tenção de níveis elevados de anticorpos ocorre principalmente entre as orde- mastite. no leite, e esquemas de vacinação de- nhas, embora possa ocorrer também A vacinação contra mastite busca ficientes. Atualmente, dentre os pató- durante as ordenhas e no período seco. atingir pelo menos um dos seguintes genos causadores de mastite de maior As mastites causadas por coliformes objetivos: importância, dois grupos se destacam têm como característica principal a ma- • Prevenir a ocorrência de novas em relação ao potencial de aumento da nifestação clínica aguda, com alguns infecções intramamárias; capacidade de resposta imune da glân- casos de comprometimento sistêmico • Reduzir a gravidade e frequência dula mamária por meio da vacinação: do animal, que pode apresentar endu- de sintomas clínicos; coliformes e Staphylococcus aureus. recimento do quarto afetado, desidra- • Auxiliar na eliminação de infecções tação, falta de apetite, febre e toxemia. crônicas. Mastite causada por coliformes A morte ocorre em cerca de 5% dos ca- Os resultados obtidos nos estudos Os coliformes são um grupo de bac- sos. Os sintomas de mastite aguda ocor- iniciais com vacinas contra mastite térias gram-negativas, cujos principais rem em resposta à liberação de toxinas apresentaram resultados variáveis, em representantes são: Escherichia coli, pelos coliformes. A produção é severa- razão da grande diversidade de micror- Klebsiella sp e Enterobacter sp. A princi- mente reduzida e o leite pode apresen- ganismos causadores, conhecimento pal fonte destes agentes é o ambiente tar aspecto aquoso e com presença de incompleto sobre os fatores de virulên- da vaca, em locais como esterco, urina, grumos. Esses sintomas resultam em cia e imunidade, dificuldade de manu- barro e camas orgânicas. A transmissão grandes prejuízos aos rebanhos afeta- A principal fonte de coliformes é o ambiente da vaca abril | 2012 | REVISTA LEITE INTEGRAL | 21 sanidade Vacinas e Vacinações - uso de vacinas como ferramenta para controle da mastite bovina dos, mas não representam uma garan- de fundamental importância em siste- animais vacinados. Além da redução de tia de que o agente causador sejam os mas de confinamento. Considerando 70-80% na ocorrência de casos clínicos, coliformes. Tipicamente, esses casos de que esses patógenos ambientais estão o uso dessa vacina diminui a gravidade mastite ocorrem nas duas primeiras se- disseminados por todo o ambiente da dos sintomas clínicos e reduz os riscos manas após a secagem ou nos três pri- vaca, é praticamente impossível erra- de morte e de descarte das vacas com meiros meses de lactação. Mesmo que a dicar o tipo de mastite causada pelos mastite causada por coliformes. As grande maioria das infecções causadas mesmos, colocando todas as categorias perdas de produção de leite de vacas por E. coli seja de curta duração (menos animais - vacas em lactação, vacas se- vacinadas com vacina J5 são 75% me- de 10 dias), algumas cepas específicas cas e novilhas - em risco. nores que as observadas nas vacas não podem causar infecções crônicas. vacinadas. O uso da vacina J5 durante Vacinas contra mastites causadas a lactação pode reduzir a produção de nando uma preocupação ainda maior por coliformes leite (aproximadamente 5-7%) durante em rebanhos com rigoroso controle de Uma importante estratégia de con- alguns dias após a aplicação. mastite contagiosa, que leva à redução trole da mastite causada por coliformes O uso da vacina J5 deve ser uma re- da CCS e, consequentemente, ao au- é o aumento da resistência da vaca comendação para todos os rebanhos? mento dos riscos de novas infecções contra esses agentes por meio da vaci- Considerando as diferenças de preva- intramamárias causadas por coliformes. nação. Diversas vacinas foram testadas lência dos agentes causadores de mas- As estratégias atuais de controle de contra esse tipo de mastite, no entanto, tite entre os rebanhos, o uso de vacina- mastite ambiental baseiam-se na redu- devido à grande heterogeneidade dos ção somente teria indicação quando ção da contaminação na extremidade antígenos desse grupo de bactérias, os houver risco ou alta ocorrência desse dos tetos, por meio de um bom manejo primeiros resultados foram insatisfató- tipo de mastite. Nesses casos, como a do ambiente, uma vez que o maior risco rios. Entretanto, no final da década de vacina tem o potencial de evitar a mor- de novas infecções, geralmente, ocorre 1980, com a identificação e isolamento te de animais, seu uso justifica-se como no período entre e durante as ordenhas. de uma cepa rugosa mutante de Esche- medida de prevenção, principalmente Dentre as principais medidas de contro- richia coli, denominada J5, foi possível o em rebanho mais especializados e com le, destacam-se o uso de pré-dipping, a desenvolvimento de vacina com com- vacas de alta produção. Um estudo in- redução da quantidade de água utiliza- provada eficácia contra coliformes. Essa dicou que a relação custo/benefício do da durante a ordenha para limpeza da cepa mutante é capaz de sintetizar um uso de programas de vacinação contra vaca e dos equipamentos, e a adequada antígeno interno (lipopolissacarídeo), coliformes (Vacina J5) é economica- manutenção do equipamento de orde- que estimula a resposta imune da vaca mente justificável quando a incidência nha. No momento da secagem, o uso contra os grupos de coliformes causa- de mastite clínica causada por esses mi- de tratamento específico para vacas se- dores de mastite. crorganismos é superior a 1% no reba- As mastites ambientais vêm se tor- cas, em associação com selante interno Os primeiros estudos que avaliaram nho, ou quando há elevada ocorrência de tetos, auxilia na prevenção de novos a vacina E. coli J5 foram desenvolvidos de casos agudos, nos quais há risco de casos de mastite causados por colifor- na Califórnia. O uso de 3 doses da vaci- morte das vacas afetadas. mes, durante o período seco. na, administradas na secagem, 30 dias O correto dimensionamento das depois, e 10 dias após o parto, reduziu Por que o controle de mastite instalações e o uso de camas inorgâni- a incidência de mastite clínica nos 100 causada por Staphylococcus cas, com o objetivo de proporcionar ao primeiros dias de lactação de 12,8%, em aureus é difícil? animal um ambiente limpo e seco, são animais não vacinados, para 2,6%, em S. aureus é considerado o principal abril | 2012 | REVISTA LEITE INTEGRAL | 22 A transmissão de S. aureus ocorre principalmente durante as ordenhas agente causador das mastites conta- por S. aureus apresentam-se na forma giosas em vacas leiteiras, uma vez que subclínica, no entanto, podem ocorrer apresenta alta prevalência em rebanhos casos clínicos eventuais. Dentre as ca- de todo o mundo. Em muitos rebanhos, racterísticas que tornam esse micror- cerca de 30 a 50% dos casos de mastite ganismo um dos principais agentes têm como causa S. aureus. Esse micror- causadores de mastite, destaca-se a alta ganismo é uma bactéria gram-positiva, capacidade de invasão, que permite sendo geralmente encontrado coloni- a infecção de regiões mais profundas zando a pele e o canal do teto, e o in- da glândula mamária. Adicionalmente, terior da glândula mamária. A transmis- ocorre formação de tecido fibroso, for- são ocorre principalmente durante as mando “bolsões” de bactérias que difi- ordenhas, por meio das teteiras e equi- cultam a chegada dos antibióticos ao pamento de ordenha, pelas mãos dos foco da infecção. Essas características ordenhadores, e/ou panos e esponjas explicam porque o S. aureus causa in- de uso múltiplo. Uma vez no interior da fecções de longa duração, com tendên- glândula mamária, esse agente é capaz cia à cronificação e baixa taxa de cura, de fixar-se às células epiteliais e iniciar tanto espontânea quanto com a utili- uma infecção, a qual tende a se tornar zação de antibióticos. Os tratamentos crônica e manter elevada CCS. A infec- com antibióticos, durante a lactação, ção intramamária pode causar necrose apresentam resultados insatisfatórios, do tecido mamário, com consequente pois este microrganismo é resistente à perda de função secretora, o que leva maioria das bases disponíveis. Parte das à redução significativa da produção de falhas de controle do S. aureus ocorre leite. em razão das diferenças de virulência Tipicamente, as infecções causadas entre as cepas desse microrganismo, o sanidade Vacinas e Vacinações - uso de vacinas como ferramenta para controle da mastite bovina Figura 1. Principais tipos de antígenos utilizados em vacinas contra mastite causada por S. aureus. Fonte: Adaptado de Wallemacq et al. 2010 mente estudada com vistas à redução da mastite por S. aureus desde 1970. Os primeiros trabalhos não obtiveram su- Vacinas contra S. aureus cesso, pois foram utilizadas bacterinas derivadas do crescimento in vitro des- Bactérias inteiras Subunidades se agente, as quais eram, em seguida, inativadas. Os resultados obtidos com Lisados celulares Inativados Atenuados Proteína Polissacarídeos o uso dessas vacinas apontavam como vantagens a redução da severidade dos sintomas, e apresentavam efeitos Toxinas Proteínas de membrana positivos no aumento da taxa de cura espontânea, mas não propiciavam redução do número de novas infecções. que resulta em diferenças na capacida- vacinação deve ser visto com uma fer- de de resposta da vaca e nos resultados ramenta auxiliar, e não como substituto do tratamento. Além disso, existe gran- das demais medidas de controle e pre- Vacinas inativadas de variação em relação à sensibilidade venção. Nas vacinas inativadas, as bactérias perdem a patogenicidade, mas man- das cepas de S. aureus aos antibióticos, destacando-se a resistência à penicilina. Vacinas contra Staphylococcus tém seus antígenos, os quais estimu- Em vacas infectadas com cepas resis- aureus lam, principalmente, a resposta imune tentes, os resultados de tratamento são O desenvolvimento de vacinas con- humoral (anticorpos) do animal. Os insatisfatórios, ainda que as mesmas tra S. aureus tem sido objeto de estudos principais estudos com essas vacinas fo- possam ser sensíveis quando testadas desde a metade do século passado. ram feitos na Nova Zelândia, na década in vitro. Assim como no caso dos coliformes, os de 1980. Em um desses estudos, vacas primeiros trabalhos apresentaram re- vacinadas com uma bacterina comer- sultados insatisfatórios. cial e não-vacinadas foram monitora- O controle da mastite causada por S. aureus tem como base a prevenção da transmissão desse microrganismo As vacinas desenvolvidas desde en- das pelo período de duas lactações. Os das vacas infectadas para as sadias. A tão podem ser classificadas com relação resultados indicaram que a incidência prevenção pode ser feita pela segre- ao tipo de antígeno utilizado. Existem de infecção intramamária causada por gação dos animais infectados, adequa- vacinas produzidas com o uso de mi- Staphylococcus aureus foi similar entre da higiene de ordenha (pós-dipping), crorganismos inteiros (bactérias vivas os animais que receberam e os que não tratamento de vacas secas, e descarte atenuadas e inativadas, ou extratos receberam a vacina. No entanto, foi ve- de vacas com mastite crônica que não bacterianos totais), e com fragmentos rificada que a taxa de cura espontânea respondem ao tratamento com antibió- ou subunidades bacterianas, como pro- durante a lactação foi de 62% para as ticos. O uso de linha de ordenha auxilia teínas, DNA e polissacarídeos (Figura 1). vacas vacinadas, e de apenas 21% para na redução da transmissão de S. aureus, A forma mais simples de vacina é as não vacinadas. Esses resultados mos- sendo recomendado primeiramente aquela produzida com microrganismos traram que o uso dessa vacina aumen- a ordenha das vacas sadias, antes da- íntegros (vacinas atenuadas ou inativa- tou os mecanismos de defesa natural da quelas já identificadas com S. aureus. das) ou lisados produzidos a partir de glândula mamária contra S. aureus. Dentro de um programa de redução de bactérias, com ou sem adjuvantes. A Em outro estudo, essa mesma va- mastite causada por S. aureus, o uso de utilização de tais vacinas foi extensiva- cina inativada foi administrada em no- abril | 2012 | REVISTA LEITE INTEGRAL | 24 vilhas prenhes, antes do parto, confir- significativo na resposta imune humo- mando a redução dos sintomas clínicos ral específica no grupo de animais va- observados em estudos anteriores. No cinados, em comparação àqueles não entanto, nenhuma diferença foi obser- imunizados. No entanto, após a vacina- vada quanto à redução das contagens ção não foi observada diferença na car- bacterianas individuais a partir da glân- ga bacteriana do leite ou na imunidade dula mamária. Além disso, observou-se específica entre os grupos. um aumento na produção de imuno- A utilização de vacinas que contém globulinas específicas, porém a concen- microrganismos patogênicos inativos tração desses anticorpos no leite não ou atenuados reduz a necessidade de foi suficiente para permitir proteção identificar antígenos protetores. No adequada contra S. aureus. entanto, esse tipo de imunização tem Outro trabalho, utilizando vacina a potencial desvantagem de desviar ou inativada a base de proteína A, avaliou diluir a resposta imune protetora contra um grupo de vacas durante 3 lactações. antígenos não específicos da mastite, Os resultados mostraram que a vacina- além de não serem totalmente seguras. ção não reduziu o número de infecções Portanto, se o antígeno protetor for co- intramamárias causadas por S. aureus, nhecido, a vacina torna-se mais segura mas houve aumento da taxa de cura e eficaz, pois a resposta imune da vaca espontânea, quando comparada com atuaria diretamente sobre o alvo de aquela observada para o grupo não interesse. Com base nessa informação, vacinado (83%: proteína A; 47%: não va- as vacinas desenvolvidas a partir de su- cinado). Por outro lado, a contagem de bunidades ou fragmentos bacterianos células somáticas dos quartos infecta- passaram a ser estudadas. Esse tipo de dos foi menor no grupo de animais va- vacina é obtido por meio da purifica- cinados. Os resultados desse estudo in- ção direta de subunidades de bactérias, dicaram que, ainda que a vacinação não pela produção de antígenos recombi- tenha reduzido a incidência de mastite nantes. Os componentes antigênicos causada por S. aureus, houve aumento de vacinas de subunidades bacterianas da taxa de cura espontânea. podem ser de natureza proteica (proteína de membrana ou toxina), polissaca- Vacinas atenuadas rídea, ou mista (também chamada de Uma segunda classe de vacinas pro- vacina conjugada). duzidas a partir de bactérias inteiras é Em um estudo realizado na Argen- formada pelas vacinas atenuadas, que tina, uma vacina baseada em antígenos têm como princípio a mimetização de da pseudocápsula de S. aureus foi tes- uma infecção natural, já que os micror- tada em novilhas durante um período ganismos presentes na vacina possuem de 7 meses. Um grupo de novilhas re- capacidade de se multiplicarem na cebeu duas doses da vacina na 8a e 4a glândula mamária. Uma vacina desen- semana antes do parto, e o outro grupo volvida a partir de uma cepa não-viru- foi vacinado na 1a e 5a semanas após o lenta de S. aureus foi avaliada em um parto. Os resultados demonstraram que estudo, no qual observou-se aumento as novilhas vacinadas tiveram redução sanidade Vacinas e Vacinações - uso de vacinas como ferramenta para controle da mastite bovina lência, pois facilitam a adesão do S. aureus ao tecido mamário e inibem a sua fagocitose pelas células de defesa da vaca. O objetivo das vacinas de polissacarídeos é a produção de anticorpos, especificamente dirigidos contra polissacarídeos presentes na superfície do S. aureus. Em geral, os polissacarídeos não apresentam um potencial imunogênico considerável, o que torna necessária sua associação com adjuvantes e proteínas transportadoras. Um grupo de pesquisadores avaliou o efeito de uma vacina contendo três polissacarídeos capsulares de S. aureus com diferentes adjuvantes sobre a resposta imune e a produção de anticorpos em vacas leiteiras. A produção de anticorpos específicos para cada antígeno capsular das novas infecções causadas por S. au- produzida com um toxoide elaborado a aumentou nas vacas vacinadas, indi- reus de 18,8% para 6,7%. Para a mastite partir de três cepas bacterianas de S. cando capacidade de induzir resposta subclínica, houve redução de 8,6% para aureus com diferentes padrões de he- contra os antígenos de polissacarídeos 3%, com o uso da vacina. Essa mesma mólise. Após a vacinação, os animais capsulares. vacina foi testada em vacas adultas foram desafiados com uma cepa alta- em dois rebanhos comerciais, também mente virulenta de S. aureus adminis- Potencial das vacinas contra na Argentina. Os resultados indicaram trada por via intra-mamária. Não foram mastite causada por S. aureus uma redução das infecções intramamá- observados efeitos sistêmicos nas vacas Ainda que não exista, atualmente, rias causadas por S. aureus. O índice de vacinadas ou não vacinadas, no entan- nenhuma vacina capaz de prevenir com mastite clínica diminuiu de 2,3% para to, as vacas vacinadas apresentaram elevada eficácia novas infecções causa- 0,6%, enquanto a mastite subclínica proteção de 70% contra a infecção in- das por S. aureus, em termos gerais, os foi reduzida de 10,7% para 6,8%, entre duzida, em comparação com menos de estudos apontam que, dependendo do animais não vacinados e vacinados, res- 10% nas vacas do grupo controle. Além tipo de vacina utilizado e da tecnologia pectivamente. disso, todos os quartos desafiados, nas empregada, podem ser obtidos os se- vacas vacinadas, exibiram reações infla- guintes potenciais benefícios: Vacinas a base de toxóides matórias muito brandas, identificados • Moderada redução da prevalência Vacinas a base de toxóides de S. au- por CCS <100.000 células/mL. de mastite clínica e subclínica reus são produzidas pela atenuação de causada por S. aureus; toxinas, as quais perdem a ação tóxica, Vacinas de polissacarídeos • Maior taxa de cura espontânea de mas mantém a ação protetora específi- Os polissacarídeos, assim como as infecções causadas por S. aureus; ca contra a toxina. Um estudo foi desen- proteínas de superfície ou toxinas, re- • Redução da gravidade e duração volvido em Israel para testar uma vacina presentam um importante fator de viru- dos casos de mastite causados por abril | 2012 | REVISTA LEITE INTEGRAL | 26 S. aureus. mento intramamário com pirlimicina, Para controlar a mastite causada por em todos os quartos mamários, durante S. aureus, deve-se implantar um bom 5 dias consecutivos (do 16º ao 20º). As programa preventivo, com especial vacas do outro grupo (23 animais) não atenção para a segregação dos animais receberam nenhum tipo de tratamento. positivos, para o adequado funciona- Todos os animais foram monitorados mento do equipamento de ordenha, e mensalmente, durante três meses após uso do pós-dipping. O uso de vacinas o tratamento, para identificação da taxa contra mastite causada por S. aureus de cura. pode ser utilizado em fazendas com alta A combinação de vacinação e tra- prevalência desse agente, dando-se ên- tamento intramamário com pirlimici- fase ao seu uso em animais jovens, ob- na resultou em maior taxa de cura das jetivando aumentar a resistência contra vacas tratadas (8/20=40%) em compa- o S. aureus e reduzir os prejuízos causa- ração com as vacas do grupo controle dos por este microrganismo. (2/23=9%). As vacas tratadas apresenta- Nos rebanhos com alta porcenta- ram maior número de quartos curados gem de vacas infectadas por S. aureus, o (13/28=46%) do que as vacas controle descarte de todos os animais doentes é (2/41=5%). A conclusão do estudo indi- muitas vezes impraticável, em razão do ca que a combinação entre vacinação e custo e da perda de material genético. tratamento antibiótico auxilia na elimi- Nesses casos, a busca de alternativas nação de mastite crônica causada por S. para reduzir os prejuízos causados pelas aureus, com resultados de redução de infecções crônicas passa a ser uma ne- 46% dos quartos infectados. Analisan- cessidade. Entre os diferentes protoco- do economicamente esse tipo de es- los desenvolvidos para essas situações, tratégia de controle, o maior custo é o podemos citar o uso da vacinação, em do tratamento intramamário e descarte conjunto com o tratamento com antibi- do leite, sendo pequeno o valor das do- óticos. Com o objetivo de determinar a ses de vacina em relação ao custo total. eficácia da combinação de vacinação e Dessa forma, mesmo que a vacinação terapia estendida sobre a eliminação de tenha apenas um benefício limitado mastite crônica causada por S. aureus, nessa estratégia, possivelmente a sua foi desenvolvido um estudo clínico a utilização seria positiva, em razão do campo. Inicialmente, foram identifica- baixo custo. das, em três rebanhos diferentes, 43 vacas com infecção crônica causada por S. aureus, as quais foram classificadas em dois grupos homogêneos, com base Marcos Veiga dos Santos Professor Associado da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia FMVZ/USP nos dias em lactação, número de lactações, produção de leite e quantidade de quartos infectados. Um dos grupos (20 vacas) recebeu três doses de vacina comercial contra S. aureus no 1º, 15º e 21º dias do estudo, seguido pelo trata- Tiago Tomazi Mestrando em Nutrição e Produção Animal FMVZ/USP