Komórki somatyczne u krów

Od wielu lat hodowcy podnoszą wydajność mleka, by poprawić swoją sytuację finansową, zakłady mleczarskie co raz to oferują nowe produkty, by znaleźć nowe rynki zbytu i nowego klienta, a klient chce towaru wysokiej jakości w dobrej cenie. Czy te trzy działania mają ze sobą coś wspólnego?

Na pierwszy rzut oka nie, ale w praktyce są to połączone naczynia.
Kiedy następował rozwój mleczarstwa podstawowym parametrem skupu była zawartość tłuszczu w mleku oraz świeżość mleka. Zapewne wielu starszych hodowców pamięta w zlewniach wirówki Gerbera i pistolety alizarolowe jako podstawowe narzędzia przyjęcia mleka. Czasami za pomocą gęstościomierza (laktodensymetru) sprawdzano czy mleko ma właściwy ciężar co świadczyło  o zafałszowaniu mleka wodą.  Nikt nie słyszał o komórkach somatycznych. Z biegiem lat zaczęto kontrolować zawartość białka w mleku, szczególnie przydatnego w serowarstwie. Później wprowadzono krioskop i badanie punktu zamarzania (zastąpiło gęstościomierz). I wreszcie przyszła pora na komórki somatyczne (określone w PN w 1968 roku, a od roku 2004 zgodnie z  prawem unijnym – rozporządzenie PE nr 853 z 2004 r. nastąpiła konieczność oznaczania próby.) . Do dziś jednak wielu z hodowców nie za bardzo rozumie, co to są komórki somatyczne i czemu kiedyś mleko było dobre, a dziś nie. Hodowcy mający stada pod kontrolą wiedzą o swoich krowach dużo. Ci, którzy nie prowadzą próbnych udoi, są pozbawieni tej wiedzy, a poziom komórek   jest  jednym z najbardziej wartościowych parametrów informujący o zdrowiu zwierząt.

 Co to są właściwie te komórki somatyczne, zwane także wegetatywnymi?

Jednoznacznie jest to trudno wytłumaczyć, a terminy naukowe dla wielu są obce. Niemniej jednak, każdy producent mleka widząc wyniki komórek somatycznych w próbie mleka zbliżający się do 400 tysięcy zaczyna „działać”.
Żeby to najprościej wytłumaczyć (według mojego zdania) komórki somatyczne to  wszystko to, co  w mleku nie jest tłuszczem, białkiem, cukrem. To wszystko to, z czego nie można zrobić sera, masła, śmietany. A więc co to? Przede wszystkim zużyte komórki pęcherzyków mlecznych, które podczas doju pękają – ich drobiny są usuwane wraz z mlekiem – dlatego też nie ma krów produkujących mleko, które by miały zero komórek somatycznych. Komórki somatyczne to także martwe komórki układu odpornościowego ( naszego wewnętrznego obrońcy), takie jak limfocyty, granulocyty i makrofagi. Komórkami somatycznymi nie są tylko komórki rozrodcze (czyli gamety).

Skąd się one biorą?

W organizmie w układzie odpornościowym krąży „cała armia” ciał odpornościowych. W trakcie jakiejkolwiek infekcji wkraczają one do akcji i zwalczają  zagrożenie. Niestety, podczas tej walki giną i wraz z krwią przepływającą przez wymię, docierają do pęcherzyków mlekotwórczych, z których w czasie udoju przedostają się do mleka udojonego. Czym większa infekcja, tym więcej „żołnierzy” bierze udział w tej walce i więcej ich ginie, a tym samym więcej jest ich w mleku wydojonym.

Co ma wpływ na poziom komórek somatycznych w mleku?

Jest tu wiele czynników: środowiskowych, żywieniowych, fizjologicznych, higienicznych czy genetycznych. Ważnym czynnikiem jest także ogólne zdrowie krowy. Infekcje bakteryjne czy wirusowe związane z ogólnym stanem zdrowia. Problemy poporodowe związane z endometriami (stany zapalne macicy), także wpływają na poziom komórek somatycznych.
Do czynników środowiskowych, mających największy wpływ na poziom „somatyków”, są przede wszystkim warunki utrzymania – dziś tak ładnie zwane dobrostanem. Często także pora roku w zależności od systemu utrzymania ma także wpływ na ich poziom .
Wśród czynników fizjologicznych najważniejsze zdają się wiek zwierzęcia i stadium laktacji. Zauważalne jest fizjologiczne podwyższenie liczby komórek somatycznych w późnych okresach laktacji. Często podwyższone miano jest także w pierwszych i ostatnich strugach mleka. Każda kolejna laktacja także powoduje zwiększenie liczby komórek somatycznych, często o kilka lub kilkanaście procent. Należy jednak stwierdzić, że są one marginalne w porównaniu ze zmianami spowodowanymi przez inne czynniki.
Czynniki żywieniowe mające największe znaczenie to właściwy zbiór i  przechowywanie pasz oraz ściółki. Głównie chodzi o zagrożenie skażeniami mykotoksynami spowodowanymi niewłaściwym zbiorem i konserwacją pasz.  Czynniki higieniczne to prawidłowe postępowanie przed i po doju, a więc prawidłowa higiena przed i poudojowa, właściwy dój (sprawność urządzeń udojowych, technika doju). Pozostają jeszcze czynniki genetyczne, ale ten czynnik dzisiaj staje się najmniej „somatykotwórczy”, gdyż z hodowli usuwa się buhaje przekazujące cechę podatności na mastitis.
Na koniec najważniejszym czynnikiem są infekcje, na które są narażone zwierzęta. Dzisiejszą krowę, z której uczyniliśmy fabrykę mleka, można porównać do sportowca wyczynowego. Tylko, że sportowiec ma całą armię lekarzy, dietetyków, rehabilitantów, a krowa ma najczęściej tylko swojego hodowcę, który w natłoku prac często zapomina o indywidualnych potrzebach pojedynczych sztuk. Dopiero konieczność wezwania lekarza weterynarii przypomina mu o tym, że coś przeoczył.
Każda choroba krowy powoduje fizjologiczną inicjację zwalczenia choroby „własnymi sposobami”. Do akcji wkraczają białe ciałka krwi, a właściwie ich część, limfocyty, próbujące zwalczyć infekcję.
W zależności od poziomu infekcji różna ilość przeciwciał jest zaawansowana  i różna ich ilość potem przejawia się w mleku.
Trzeba też sobie uzmysłowić, że podwyższony poziom komórek somatycznych WCALE nie musi świadczyć o zapaleniu wymienia, które najczęściej spowodowane jest zewnętrznymi infekcjami wymienia. W momencie, gdy do wymienia wnika bakteria wywołująca zapalenie wymienia, neutrofile (granulocyty) zaczynają napływać do miejsca zakażenia z otaczających tkanek oraz krwiobiegu i to właśnie one dominują w składzie i zwiększają liczbę komórek somatycznych mleka chorej na mastitis krowy. Neutrofile wykrywają i eliminują poprzez specyficzne mechanizmy bakterie odpowiedzialne za rozwój infekcji.

 Jaka jest więc rola komórek somatycznych w wymieniu?

Nie można jednoznacznie stwierdzić, że jest to rola ważna jedynie w trakcie infekcji, gdyż komórki znajdują się i w zdrowym gruczole, spełniając w nim rolę ochronną. Różne gatunki drobnoustrojów wymagają odpowiedzi immunologicznej różnego typu. Np. E. coli produkuje i wydziela do wymienia swoją toksynę już w kilka godzin po wniknięciu bakterii do gruczołu. Napływ neutrofilów do gruczołu odbywa się zbyt późno, konieczna jest uprzednia obecność komórek odpornościowych w mleku, która umożliwi szybką reakcję organizmu na równie szybko rozwijającą się infekcję.

Jak więc zwalczać czy też obniżać poziom komórek somatycznych?

W związku z tym, że w przeważającej ilości podwyższonych komórek somatycznych w próbie mleka to niestety różne postacie mastitis pierwszą czynnością jest zlokalizowanie w której ćwiartce wymienia doszło do podwyższenia. Służy do tego TOK (Terenowy Odczyn Komórkowy -próba z płynem diagnostycznym ) w której obecny w płynie  detergent – laurylosiarczan sodowy, reaguje z DNA leukocytów, co powoduje pojawienie się skłaczenia (przy niższej liczbie leukocytów) lub zgęstnienie i ześluzowacenie próbki (przy wysokim poziomie leukocytów). Drugi składnik płynu – purpura bromokrezolowa zmienia swe zabarwienie w zależności od pH mleka.Próbę tę może wykonać bezpośrednio każdy hodowca. Inny sposobem, niestety laboratoryjnym, jest próba Whiteside’a (w której stwierdza się czy mleko ma podwyższoną liczbę komórek somatycznych a jeśli tak, to w środowisku silnie zasadowym ulega ścięciu wywołanemu przez jądra leukocytów, białko leukocytów i fibrynogen).
Stwierdzenie czy podwyższony poziom komórek somatycznych ma przyczynę w zakażeniu bakteryjnym można wykonać metodami opornościowymi. Zmianom zapalnym towarzyszy wzrost ilości soli w mleku, co powoduje zmianę jego oporności. Zasadę tę uważa się za najpewniejszy test. Dziś można ją wykonać bez konieczności wizyty w laboratorium. Na rynku znajdują się już elektroniczne urządzenia pozwalające stwierdzić wzrost oporności mleka, a przez to czy podwyższony poziom komórek ma przyczynę w mastitis czy też jest to spowodowane inną przyczyną.
Co więc zrobić kiedy jest wysoki poziom komórek somatycznych, a wszelkie wykonane próby wskazują, że to nie mastitis?
Drugim czynnikiem mającym wysoki wpływ na ich poziom to żywienie.
Poważnym błędem, który często umyka kontroli jest jakość zadawanych pasz. Tu jest jeszcze wiele do poprawienia. W czym najczęściej tkwi problem? W skażeniu pasz i ściółki mykotoksynami. Co to są mykotoksyny? Jest to produkt wtórnej przemiany materii zachodzącej w organizmach grzybów, podczas ich wzrostu na substancjach roślinnych lub innych związkach organicznych.
Skażenia pasz mykotoksynami pozostawało zbyt długo niezauważane i  niedoceniane. Dopiero problemy w stadach o wysokich wydajnościach uwidoczniły, jak duże zdrowotne i ekonomiczne straty mogą być wywołane przez grzyby pleśniowe. Przez wiele lat uważano, że przeżuwacze są gatunkiem zwierząt odpornym na działanie mykotoksyn, gdyż mikroorganizmy żwacza mają zdolność do degradacji tych związków, a środowisko silnie kwaśne w trawieńcu zabija je. To prawda, że żwacz dla toksyn grzybowych jest swego rodzaju barierą odtruwającą, jednak nie wszystkie mykotoksyny są zamieniane w nim na mniej toksyczne produkty przemiany materii i wydzielane poprzez mocz. Sam proces degradacji mykotoksyn, dostarczonych z paszami, odbywa się kosztem mikroflory bakteryjnej i pierwotniaków znajdującej się w żwaczu, które przy nadmiernym obciążeniu mykotoksynami stają się na nie wrażliwe. Nasilają się problemy związane ze spadkiem wydajności, stopniem odporności na mastitis, chorobami metabolicznymi, osłabieniem funkcji rozrodczych. Jeżeli już nauczyliśmy się karmić krowy mleczne, często mamy problemy z żywieniem młodzieży a szczególnie jałówek hodowlanych bo to najczęściej jałówki otrzymują kiszonki gorszej jakości, które zostały wycofane z żywienia krów wysokowydajnych ze względu na ich gorszą jakość. Jak mówi dr Zbigniew Lach z OHZ Osięciny: „jałówka to nie śmietnik”.
Leczenie chemioterapeutykami w przypadku zatruć mykotoksynami jest niestety nieskuteczne.
Jest wiele produktów na rynku pasz i dodatków paszowych pozwalających ograniczyć skażenie mykotoksynami, które powinny być zastosowane w przypadku podejrzenia skażenia pasz.  Ocena poziomu skażeń mykotoksynami  pasz  jest trudne, gdyż najczęściej występują one ogniskowo i pobrana próba paszy do analizy wcale nie musi być skażona, gdyż nie natrafiliśmy na jej ognisko.
Jeżeli już mamy podejrzenie, że skarmiane pasze mogą być skażone mykotoksynami to jedynym, miarodajnym sposobem jest poddanie analizie surowicy krwi na ich obecność. Problem to jego cena i często dlatego jest to bariera do ich wykonywania.
Każde analizy pasz wykonywane na zawartość mykotoksyn wykonywane rutynowymi metodami diagnostycznymi są obarczone dużym błędem i są mało miarodajne.
Pamiętać należy, że w procesie kiszenia ginie znaczna część zarodników grzybów oraz następuje redukcja aktywności mykotoksyn. Tu właściwe zakiszanie jest bardzo ważne ( ale o procesie zakiszania w innym serwisie). Jak więc ustrzec się skażeń pasz innymi sposobami?
Należy przede wszystkim prowadzić zabiegi prewencyjne, zaczynając od pola, a kończąc na gotowej paszy. Zaczynając od  właściwej agrotechniki, wzrostu roślin i ochrony fungicydowej, poprzez zbiór, konserwację, przechowywanie do wybierania pasz z silosu. Wbrew pozorom nie są to łatwe działania, gdyż na wzrost grzybów mają duży wpływ  czynniki niezależne od człowieka, takie jak warunki pogodowe. My, rolnicy, pracujemy wszak „pod chmurką”.

Jakie mamy najważniejsze mykotoksyny w paszach dla bydła?

Zearalenon

Jest to metabolit grzybów tworzonych również na polu przez szereg gatunków Fusarium szczególnie w kolbach kukurydzy przy wysokiej wilgotności i temperaturze otoczenia. Objawy kliniczne występujące po spożyciu  skażonej paszy zawierającej zearalenon, to głównie obniżona płodność (działa trzy razy silniej od estrogenu), brak apetytu, zmniejszenie wydajności mlecznej, opuchnięcie zewnętrznych narządów płciowych. U zwierząt z objawami zatrucia występuje także przedłużona ruja, objawy zapalenia lub wypadania pochwy i zakłócenia gospodarki hormonalnej. Często mimo wyeliminowania skażone paszy z dawki przez długi czas utrzymuje się stężenie toksyczności przez kumulowanie pochodnych tej mykotoksyny w woreczku żółciowym.

Aflatoksyna

Toksyna tworzona przez gatunki grzybów z rodzaju Aspergillus (A.flavus i A. parasiticus). Objawami zatrucia aflatoksyną jest redukcja poziomu wzrostu, spadek mleczności, brak apetytu, obniżenie odporności, uszkodzenie wątroby, u cieląt suchość w nosie, szorstkie błony i sierść, bóle jamy ustnej oraz biegunka ze sporadyczną ilością krwi. Skażenie pasz aflatoksynami może być szkodliwe także dla ludzi, gdyż w wątrobie metabolizowane są do pochodnej aflatoksyny M1 i kumulowane w mleku.

Womitoksyna

(Znane w skrócie jako DON) będąca metabolitami  grzybów z gatunku Fusarium (F.roseum, F.graminearumi, F.culmorum). DON ulega w żwaczu częściowej degradacji, jednak przekroczenie stężenie powyżej 1 mg/kg paszy może wywołać ograniczenia pobierania paszy i obniżenie przyrostów. Przy dłuższym utrzymywanie się skażenia pogarsza się jakość mięsa wołowego. Bardzo niebezpieczne jest zatrucie DON młodych zwierząt, które skutkuje mniejszą żernością, osłabieniem systemu immunologicznego, zapaleniem śluzówki warg, języka i gardła, owrzodzeniem pyska z nadmiernym ślinieniem.  Zjadanie skażonej paszy może być niezauważalne nawet do 5-6 dnia, przy dłuższym spożywaniu skażonej paszy może dochodzić do upadków.

Ochratoksyna

Zatrucia tą  mykotoksyną jest szczególnie groźne u młodych zwierząt (i u monogastrycznych), gdyż u dorosłych zwierząt jest ona metabolizowana do ochratoksyny α i fenyloalaniny przez mikroflorę żwacza. Objawami zatrucia są zwiększenie wydalania moczu, spadek przyrostu masy ciała oraz utrata płynów ustrojowych.

Po stwierdzeniu  zatrucia mykotoksynami (a często jest to dość długi okres), w organizmach zwierząt może już dojść do szeregu nieodwracalnych zmian powstałych w wyniku  chronicznych zatruć powodowanych przez ciągłe pobieranie małych ilości trucizn. Skutków nie da się już najczęściej odwrócić, gdyż leczenie tego rodzaju zatruć u przeżuwaczy nie jest możliwe.
Jednym ze sposobów walki ze skażeniami mykotoksynami, poza agrotechnicznymi metodami,  jest prewencja oraz stosowanie środków eliminujących, bądź ograniczających skutki ich oddziaływania. Jedną z metod ograniczenia ich wpływu  w żwaczu jest stosowanie biologicznych (np. metabolity drożdży) lub chemicznych (np. związki glinokrzemianów) absorbentów, które działają szybko i w szerokim spektrum pH. Jednak to największy wpływ na ich zawartość ma sam hodowca, który powinien zwrócić uwagę na przygotowanie kiszonek i pasz, by ryzyko zatrucia było jak najmniejsze.
Pozostałe czynniki wpływające na poziom komórek somatycznych w mleku są w zasięgu hodowcy, a są to prawidłowa higiena doju, dobór odpowiedniej genetyki, zapewnienie właściwych warunków zootechnicznych.
Określenie, właściwych czy też odpowiednich, warunków jest trudne do opisania gdyż dla różnych warunków odchowu i utrzymania  optymalność i właściwość jest inna. Jeżeli to będzie stary, adoptowany budynek to warunki dla niego będą całkowicie inne niż dla nowo wybudowanego obiektu wolnostanowiskowego. Optymalność to właściwa wymiana powietrza, właściwe oświetlenie ( stosunek powierzchni okien do powierzchni podłogi), właściwa powierzchnia legowiskowa i spacerowa, odpowiednia szerokość stołu paszowego itp.
Dla każdego obiektu i sposobu prowadzenia chowu ta optymalność i właściwość jest inna. Niemniej jednak trzeba spełniać pewne minima zapewnienia właściwych warunków.
Prawidłowa ( czy też odpowiednia) higiena doju to stosowanie higieny przed i po udojowej. Tu są różne szkoły co do stosowania mycia i higieny przed udojowej. Jedni proponują dippingi (kąpiel zanurzeniowa strzyków) pianowe i ręczniczki jednorazowe, inni jednorazowe ściereczki nasączone środkiem bakteriobójczym i pielęgnującym, inni natomiast wielorazowego użytku ściereczki z zasadą „jedna ścierka, jedna krowa”. Nie proponuje się natomiast doju bez któregoś ze sposobów pielęgnacji przedudojowej ( a każdy jest dobry jak spełnia zadanie). Po udoju należy stosować dipping poudojowy oparty o któryś z ogólnie dostępnych środków. Który ze środków wybrać to już jest domena hodowcy. To tak jak z kremem Nivea u ludzi. Dla jednych to najlepszy i jedyny krem a dla drugich jego stosowanie doprowadza do różnego rodzaju alergii. Musimy jako hodowcy wybrać najodpowiedniejszy produkt, często metodą prób i błędów.
Pamiętam ze szkoły średnie podejście jednego z moich nauczycieli do słów „właściwe i odpowiednie”. Użycie ich w odpowiedzi zawsze skutkowało pałą. I dziś muszę mu przyznać rację. Nie ma jednego pojęcia dla odpowiednich i właściwych warunków środowiskowych.

Czynnikiem obniżającym poziom komórek somatycznych to także właściwa genetyka. Obecnie każda szanująca się spółka inseminacyjna podaje w swoich katalogach indeks komórek somatycznych, czyli zdolność do przekazywania cech odpornościowych przez buhaja. Jest to jeden ze sposobów doskonalenia stada. Poprzez nasze działania wpływamy na osobowość następnego  pokolenia. A co to jest osobowość? Jest to ogół cech psychicznych i psychofizycznych jednostki  dotyczących jej zachowań modyfikowanych pod wpływem doświadczeń i edukacji. Osobowość stanowi o wyjątkowości, niepowtarzalności jednostki, będąc wynikiem ciągłego oddziaływania czynników dziedzicznych ze środowiskiem. Pod wpływem przekazu genetycznego i oddziaływania środowiska zewnętrznego osobowość często ulega zmianie. Osobowość – obok środowiska – w decydującym stopniu wpływa na myślenie i działanie. Jest ona „konstruktorem” biografii każdego osobnika. Dlatego też dwa spokrewnione osobniki urodzone w tym samym miejscu ale odchowywane w różnych warunkach będą w ostateczności się znacznie różniły od siebie w wieku dojrzałym.

Na temat komórek somatycznych napisano i powiedziano już wiele i prawdopodobnie wiele jeszcze będzie napisane i powiedziane. Niemniej tym artykułem chciałem zwrócić uwagę na „punkty zapalne” i zapalić światełko  „na drodze”, które pomoże w rozwiązaniu tego problemu.

Dr Inż. Tomasz Soukup

W następnych serwisach o odchowie młodzieży.  Zapraszamy