MINISTÉRIO DA EDUCAÇÃO UNIVERSIDADE FEDERAL DE GOIÁS ESCOLA DE VETERINÁRIA E ZOOTECNIA
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA ANIMAL Disciplina: SEMINÁRIOS APLICADOS
USO DE VACINAS E DE MICRONUTRIENTES NA RESPOSTA
IMUNE DA GLÂNDULA MAMÁRIA
Eliane Resende Costa Cavalcanti Orientador: Prof.Dr. Albenones José de Mesquita
GOIÂNIA 2013
ELIANE RESENDE COSTA CAVALCANTI
USO DE VACINAS E DE MICRONUTRIENTES NA RESPOSTA
IMUNE DA GLÂNDULA MAMÁRIA
Seminário apresentado junto à disciplina Seminários Aplicados do Programa de Pós - Graduação em Ciência Animal da
Escola de Veterinária e Zootecnia da Universidade Federal de Goiás. Nível: Doutorado
Área de Concentração:
Sanidade Animal, Higiene e Tecnologia de Alimentos.
Linha de Pesquisa:
Higiene, Ciência, Tecnologia e Inspeção de Alimentos
Orientador:
Prof. Dr. Albenones José de Mesquita
Comitê de orientação: Prof. Dr. Antônio Nonato de Oliveira Dr. Eurione A da Veiga e Jardim
GOIÂNIA 2013
SUMÁRIO
1. Introdução ... 6
2. Revisão de literatura ... 8
2.1. Tipos de imunidade ... 8
2.2. Uso de vacina contra mastite ... 11
2.2.1. Vacina contra mastite causada por coliformes ... 11
2.2.2. Vacina contra Mastite causada por Staphylococcus aureus ... 11
2.3. Micronutrientes e a resposta imune na glândula mamária ... 13
2.3.1. Funções dos micronutrientes na glândula mamária ... 14
3. Considerações finais ... 18
4. Referências ... 19
LISTA DE TABELAS
LISTA DE ABREVIATURA
LPS- Lipopolissacarídeo PMN - Polimorfonucleares
CCS - Contagem de Células Sómaticas Fc – Porção Fc dos anticorpos
Ig – Imunoglobulinas Se – Selênio
Zn- Zinco Cu- Cobre
1. Introdução
A mastite bovina inflamação da glândula mamária, causada por vários agentes, entre eles as bactérias ambientais e contagiosas, possui alta prevalência na pecuária de leiteira e, por isso, é responsável pela diminuição da produção e qualidade do leite.
Conforme Souza (2009), a defesa da glândula mamária contra agentes invasores é mediada por fatores anatômicos, solúveis e celulares. Este autor ainda afirma que a principal via de penetração dos agentes causadores da mastite é o canal do teto, primeira barreira do úbere e principal defesa anatômica.
De acordo com Sordilho e Streich (2002), as bactérias ao ultrapassarem o canal do teto entram em contato com substâncias solúveis e células do sistema imune em resposta à inflamação.
Os anticorpos ou imunoglobulinas constituem outro mecanismo de resistência, sendo específicos contra algum agente causador da doença. Sua produção é estimulada pela vacinação que aumenta a resistência contra agentes específicos por provocar migração rápida e eficiente das células fagocíticas para o local da infecção (RAINARD e RIOLLET, 2006).
A dieta e a condição nutricional de uma vaca em lactação têm influência direta na ocorrência, gravidade e duração de quadros que afetam direta ou indiretamente mecanismos de defesa, incluindo função leucocitária, o transporte de anticorpos e a integridade do tecido mamário (SANTOS e TOMAZI, 2012).
Ainda segundo Santos e Tomazi (2012), o uso de micronutrientes e a vacinação estão sendo pesquisados para estimular o aumento da capacidade da resposta imune frente ao patógeno. Os autores supracitados ainda afirmam que medidas de prevenção atuando de forma conjunta melhoram a resistência da vaca às infecções intramamárias, reduzindo a incidência de mastite e eliminam casos existentes.
Diante do exposto, o objetivo do trabalho foi revisar a resposta imune na glândula mamária frente às vacinas e os micronutrientes.
2. Revisão de literatura
2.1. Tipos de imunidade
Conforme Tizard (2008), a imunidade da glândula mamária pode ser classificada, assim como em outros sistemas, em inespecífica e específica. Imunidade inespecífica é predominante no início da infecção, estando pronta para responder imediatamente após a penetração do patógeno, pois esta é pré-existente e age da mesma maneira em qualquer agente.
Já a imunidade específica é aquela que ocorre quando a glândula mamária foi exposta a um agente infeccioso não debelado pelo sistema imune inespecífico. Dessa forma, são reconhecidos fatores antigênicos do patógeno e, quando em contato mais de uma vez com o antígeno, ocorre reação em função da memória imunológica, tornando esta resposta mediada por anticorpos, macrófagos e linfócitos (SORDILLO e STREICHER, 2002),
Neste tipo de imunidade há reconhecimento e eliminação do patógeno (TIZARD, 2008).
De acordo com Biggs (2009), a primeira defesa da glândula mamária é o canal do teto, que está relacionada com a manutenção da integridade da pele do canal e do esfíncter do teto.
A pele do teto é constituída por epitélio estratificado e a contínua descamação da superfície das células leva à formação de queratina que bloqueia fisicamente a entrada do orifício do canal do teto, sendo capaz de ligar, imobilizar e remover a maioria das cepas de bactérias não capsuladas (PRESTES et al, 2002; BIGGS, 2009).
A queratina é composta por proteínas catiônicas e ácidas graxos, esterificados e não esterificados como mirístico, palmitoléico e linoléico. Os ácidos graxos não esterificados possuem efeito bacteriostático, as proteínas catiônicas têm a capacidade de ligar eletrostaticamente aos agentes patogênicos, alterando a parede celular, tornando-a mais susceptível à pressão osmótica (SORDILLO e STREICHER, 2002).
Segundo Prestes et al. (2002), fatores que interferem na integridade da camada de queratina podem aumentar a susceptibilidade do canal do teto e do quarto mamário à entrada de bactérias, levando às infecções intramamárias.
A musculatura que circunda esse canal é denominada esfíncter, que se mantém fechado entre as ordenhas (PHILPOT e NICKERSON, 2002), servindo como barreira física e evitando a penetração de bactérias (RAINARD e RIOLLET, 2006).
Durante a ordenha o fluxo de leite e a abertura do canal do teto promovem a lavagem do tampão de queratina, assim como o relaxamento do esfíncter mamário por até duas horas, deixando o teto vulnerável à entrada de microrganismos. Tal fato torna a ordenha um período determinante para a manutenção da integridade do úbere (PHILPOT e NICKERSON, 2002).
Os fatores solúveis presentes na glândula mamária que incluem, sistema de lactoperoxidase, sistema de complemento, lizosima e lactoferrina passam atuar contribuindo como mecanismos de defesa da glândula mamária bovina.
A lactoperoxidase é uma enzima do grupo oxidase ,sintetizada principalmente por leucócitos polimorfonucleares. Esta enzima em associação com o peróxido de hidrogênio que é derivado do metabolismo celular e pelo íons de tiocianato proveniente do metabolismo hepático, reagem quimicamente e têm como produto, o ácido de hipotiociânico e os íons de hipotiocianato, elementos com características antimicrobianas e capazes de atuar contra as bactérias Escherichia coli e Staphylococcus aureus (ARAUJO e GUELLER, 2005). Conforme Zeconni e Smith (2000), o sistema de complemento atua quando há um processo inflamatório, sendo mobilizado da corrente circulatória juntamente com a exsudação plasmática. Após a ativação, há a produção dos mediadores pró-inflamatórios C3a, C4a e C5a. No leite mastítico o C5a induz a migração dos neutrófilos e das células fagocíticas para o local da resposta inflamatória.
Rainard e Riollet (2006) afirmaram que as lisozimas são enzimas responsáveis por clivar as pontes entre o ácido acetilglicosamina e N-acetilmurâmico presentes no peptídoglicano da parede celular das bactérias resultando em lise celular. Segundo estes autores, as bactérias Gram-positivas são mais susceptíveis, devido à parede celular possuir 90% de pepdidoglicano. Na inflamação da glândula mamária os leucócitos são a maior fonte de lisozimas (BIGGS, 2009)
lactoferrina na glândula mamária é tornar os íons de ferro indisponíveis para o crescimento das bactérias. O ferro é um componente fundamental das enzimas da cadeia respiratória bacteriana; a Escherichia coli e o Staphylococuus aureus são sensíveis a ação da lactoferrina.
A lactoferrina é considerada um fator relevante dos mecanismos de defesa inatos da glândula mamária contra mastite e se apresenta em concentrações elevadas durante o período de involução da glândula e durante as infecções (KOMINE et al, 2005).
As defesas celulares são os neutrófilos, macrófagos e os linfócitos que aumentam sua concentração na glândula mamária em resposta à infecção. O aumento destas células no início da mastite tem a função de fagocitar e eliminar o invasor, mas esta atividade é prejudicada pela fagocitose dos componentes do leite, como, as micelas de caseína e glóbulos de gordura, o que diminui a sua eficiência (KERLI e HARP, 2001).
Se o sistema imune inespecífico não conseguir eliminar a infecção, o sistema imune específico passa a atuar com a produção de imunoglobulinas (Ig) que são específicos contra determinado antígeno. A função das Ig é marcar as bactérias, facilitando assim o reconhecimento para a fagocitose (PARK et al, 2007).
As Ig são os fatores da imunidade humoral específica da glândula mamária. São quatro os isotipos de anticorpos envolvidos na defesa da glândula mamária: IgG1, IgG2, IgA e IgM, com diferentes funções e a sua concentração no leite varia com o estado de saúde do úbere e a fase de lactação (BIGGS,2009).
A IgG1, IgG2 e IgM são opsonizantes e têm a capacidade de estimular macrófagos e neutrófilos, porém é a IgG2 que tem maior capacidade opsonizante, facilitando, assim, o reconhecimento para a fagocitose e a conseqüente morte intracelular por células do sistema imune (BURTON e ERSKINE,2003). Já a IgGA não tem atividade opsonizante, mas neutraliza toxinas e impede a adesão e colonização na glândula mamária pelos microrganismos (SANTOS e FONSECA, 2007).
Quando o animal é vacinado ocorre o mecanismo de ativação da resposta imune específica. A vacina efetiva deve estimular células apresentadoras de antígenos e induzir o recrutamento de linfócitos B e T para
gerar células de memória e provocar uma resposta efetiva (FLORES, 2007).
2.2. Uso de vacinas contra mastite
Programas de vacinação contra mastite bovina visam potencializar a capacidade de resposta imune do animal contra um antígeno específico. As vacinas pesquisadas apresentam sucesso na redução da severidade dos novos casos da doença e no aumento da taxa de cura espontânea, todavia estas vacinas não apresentam efeitos na prevenção de novas infecções
(SANTOS e TOMAZI, 2012).
A proteção induzida por vacinas é individual e é influenciada por fatores como: idade, estado nutricional e tipo de vacina administrada no animal (QUINN et al.,2005).
Abbas e Lichtman (2005) afirmaram que para induzir uma resposta imune celular e se tornar eficiente, devem ser adicionadas substâncias adjuvantes nas vacinas a fim de melhorar a resposta imunológica do animal contra microrganismos ou seus produtos.
Adjuvantes são substâncias que aumentam a resposta imune específica e auxiliam o antígeno a desencadear resposta imune rápida, elevada e de longa duração. Os adjuvantes são utilizados para modular a resposta imune e diminuir o custo de produção da vacina. Nas vacinas contra mastite bovina, os adjuvantes mais utilizados são o hidróxido de alumínio, saponina, óleo mineral, microesferas de poli (DL-lactideco-glycolide), adjuvante incompleto de Freund (RESENDE et al.,2004).
Conforme Burton et al. (2002), as vacinas desenvolvidas para prevenção de mastite em vacas de leite devem promover a produção de altas concentrações de imunoglobulinas encontradas tanto no soro quanto no leite. Com isso, inibem o crescimento bacteriano e a produção de toxinas, possibilitando assim, melhor resposta imune.
A maioria das vacinas desenvolvidas contra mastite visa prevenir Escherichia coli e Staphylococcus aureus. As imunoglobulinas formadas localmente pela ação das vacinas têm mostrado boa eficácia, mas vacinas estão sendo desenvolvidas por técnicas, como a biologia molecular, que estuda os fatores de virulência das bactérias e desenvolve tecnologia com vacinas antígeno-específicas, com antígenos geneticamente modificados ou com
vacinas de subunidades que são constituídas de antígenos purificados e antígenos recombinantes (GAUDREAU et al., 2007).
2.2.1 Vacinas contra Mastites causadas por Coliformes
As bactérias gram - negativos são os agentes etiológicos mais isolados de casos clínicos de mastite ambiental. O termo coliforme é utilizado para referir às mastites causadas por bactérias Gram-negativas da família Enterobacteriaceae, sendo estas: Escherichia coli, Klebsiella sp e Enterobacter sp. Outras bactérias Gram - negativas isoladas de infecções intramamária incluem as espécies, Serratia sp, Pseudomonas e Proteus (HOGAN et al, 2003).
A parede celular de bactérias Gram-negativas é composta por uma camada de lipopolissacarídeos (LPS), formada por três camadas: uma camada interna hidrofóbica composta de lipídeo A, também chamada de núcleo lipopolissacarídeo, uma camada média de oligossacarídeos e a camada externa de polissacarídeos hidrofílicos. As regiões centrais da parede celular e o lipídeo A do LPS, são comuns a todos os sorotipos de Escherichia coli (BURVENICH et al, 2003).
Esta bactéria produz fatores de virulência necessários à colonização, infecção e proteção do agente contra os mecanismos de defesa do animal. Estes fatores incluem toxinas, adesinas e cápsula de polissacarídeo. Dentre os fatores de virulência envolvidos na patogenia da mastite, o mais importante é LPS, capaz de proteger o organismo invasor contra as defesas celulares e humorais, do sistema imune animal. Durante o crescimento e destruição da bactéria, há uma liberação de LPS que atua aumentando a quimiotaxia de neutrófilos, contribuindo para os sinais de inflamação locais e sistêmicos. Após a migração, os neutrófilos iniciam a fagocitose de células bacterianas, aumentada pela opsonização, em especial, pela IgG e IgM (WELLNITZ e BRUCKMAIER 2012).
Os coliformes são encontrados no ambiente onde as vacas leiteiras se encontram como: no barro, na cama, no esterco, solo e na água. Além disso, existe a grande disseminação destas bactérias ambientais e todas as categorias de animais estão sob riscos: vacas em lactação, vacas secas e novilhas (BURTON et al.,2002).
A Escherichia coli tem como habitat o trato gastrointestinal dos animais. A Klebisiella spp e Enterobacter spp tanto no trato gastrointestinal como no solo e na água. Já a Serratia sp, a Pseudomonas e a Proteus podem ser encontradas na água, contaminando, assim, os utensílios utilizados na ordenha (HOGAN et al, 2005).
Tomita et al. (2000) afirmaram que as medidas de prevenção utilizadas como a desinfecção dos tetos após a ordenha e a terapia de vacas secas não são eficientes no controle de mastite por coliformes, devido à exposição ao patógeno que se encontra no ambiente das vacas.
O sistema imune da glândula mamária é capaz de eliminar infecções causadas por E.coli, resultando na eliminação do patógeno sem apresentação sistêmica da doença. Neste caso, a bactéria não coloniza o parênquima mamário, porém certas cepas de E.coli são capazes de invadir e aderirem ao epitélio mamário, permanecendo em latência durante o período seco, causando infecções de mastite no início da lactação (BRADLEY e GREEN, 2004).
A mastite por coliformes caracteriza-se na incidência de casos clínicos, aguda e em alguns casos com manifestação sistêmica. A transmissão é principalmente entre as ordenhas, mas também podem ocorrer nos momentos pré e pós-parto imediato, coincidindo com o período de imunossupressão (BURVENICH et al., 2007).
Neste período há aumento da concentração sérica de ácidos graxos não esterificados e esta elevação ocorre devido ao balanço energético negativo decorrente da alta demanda de energia no período pré e pós-parto associado à alta produção de leite e deficiências nutricionais, levando à imunossupressão (LEBLANC et al, 2005; SORDILLO,2005).
A terapia de vacas secas não é uma solução eficiente para o controle das mastites, mas em associação a mecanismos de aumento da resposta imune do animal, como a vacinação em especial com a vacina E.coli J5 tem se obtido aumento da resposta imune (TOMITA et al., 2000.; WILSON et al., 2007).
Na década de 80, com o isolamento e identificação de uma cepa rugosa mutante de Escherichia coli, O111: B4 (denominada J5), que expressa um antígeno interno comum as demais bactérias Gram-negativas, foi possível o desenvolvimento de vacina com comprovada eficácia contra coliformes
(BRADLEY e GREEN, 2004).
Conforme Wilson et al. (2008), quando este antígeno é exposto, há a estimulação da produção de imunoglobulinas que possuem reação cruzada contra os antígenos de núcleo de outras bactérias, resultando em proteção contra diversos gêneros e cepas de bactérias.
A vacinação com E. coli J5 tem demonstrado que a imunização, efetivamente, reduz a incidência e intensidade de casos clínicos de mastite por coliformes (GENTILINI, 2012; SANTOS e TOMAZI, 2012).
Segundo Tomita et al. (2000), a redução de casos clínicos é atribuída não só a eliminação bacteriana, mas também à neutralização do LPS, devido ao elevado título de anticorpos contra os antígenos internos do LPS de E. coli J5. O aumento significativo nos títulos séricos de IgM, IgG1 e IgG2 que se aderem à parede celular bacteriana favorece o aumento da capacidade fagocítica e de opsonização de leucócitos e macrófagos. Este aumento está envolvido na prevenção da colonização da glândula mamária pelos organismos invasores e no aumento da taxa de eliminação destes agentes quando a infecção já se encontra estabelecida.
Geralmente, as vacinações coincidem com o período de maior risco de aquisição de infecções intra-mamárias por coliformes, ou seja, no início e no fim do período seco e após o parto, sendo as imunizações realizadas na secagem, 30 dias antes do parto e na primeira semana após o parto (TOMITA et al., 2000; BURTON et al., 2002).
A duração e a intensidade dos casos clínicos de mastite ocasionada por E. coli estão relacionados com a contagem bacteriana no leite. A vacinação com E.coli J5 parece induzir maior produção de IgG2, em especial no início da infecção intramamária por E. coli, a qual é benéfica na fagocitose por PMN e na eliminação da bactéria do interior da glândula mamária. A vacinação se mostrou eficaz por reduzir a contagem de bactérias no leite (WILSON et al 2007).
De acordo com os autores supracitados, o efeito protetor da vacina em vacas existe já que há redução da Contagem de Células Somáticas (CCS). Após a vacinação, ocorrem migração mais rápida de neutrófilos para o local da infecção e a estimulação da produção de anticorpos específicos, inibindo o crescimento bacteriano e a produção de toxinas. Há menor reação inflamatória
na glândula mamária e diminuição na intensidade dos sinais clínicos associados aos efeitos da imunização com E. coli J5.
A imunização com E. coli J5 está associada à maior produção de leite nos três primeiros meses de lactação. Isto indica que a imunização está relacionada ao retorno mais rápido da produção de leite pós caso clínico, devido à redução na intensidade dos sinais (WILSON et al, 2008.; GENTILINI,2012).
O uso de programas de vacinação contra coliformes com a vacina J5 é economicamente justificado quando a incidência de mastite clínica causada por coliformes ultrapassa 1% no rebanho ou quando há elevada ocorrência de casos agudos de mastite, nos quais há risco de morte do animal (SANTOS e TOMAZI, 2012).
2.2.2 Vacinas contra mastites causadas por Staphylococcus aureus
Dentre vários patógenos, o Staphylococcus aureus é o agente etiológico mais associado à doença, sendo relacionado tanto a infecções subclínicas como as crônicas. Em muitos rebanhos entre 30 a 50% dos casos de mastite têm como causa S. aureus (OLIVEIRA et al, 2011).
Martins et al. (2010) afirmaram que o S. aureus é um microrganismo Gram–positivo capaz de provocar a infecção, geralmente na forma subclínica, que estimula o aumento na CCS e ainda, faz com que o quarto infectado se torne reservatório; casos clínicos ocorrem em menor freqüência.
O S.aureus apresenta como característica a infecção de longa duração e baixa taxa de cura e por isso, a doença não tem sido eliminada em muitos rebanhos. Isso pode ser atribuído à habilidade de algumas cepas de S. aureus formarem biofilme e aderirem aos tecidos e, com isso, resistir aos tratamentos com antibióticos (ALMEIDA et al.,2006; LE MARÉCHAL et al., 2011).
Essa bactéria é encontrada colonizando a pele e o canal do teto. A transmissão ocorre durante a ordenha, por meio das teteiras e/ou pelas mãos do ordenhador, a partir dos quartos infectados para os outros quartos ou para outros animais (BIGGS, 2009).
Quando o S. aureus penetra os ductos da glândula mamária, as toxinas causam injúrias ao epitélio, há liberação de substâncias quimiotáxicas atraentes para os leucócitos. As toxinas também liberam lisossomos
leucocitários, que lesam o epitélio mamário. A inflamação persistente provoca a destruição dos ductos com formação de microabcessos (SANTOS e FONSECA, 2007).
A proteína A, que é um componente da parede celular do S. aureus pode bloquear o processo de opsonização quando se liga à porção Fc da imunoglobulina, o que dificulta a fagocitose. (QUIRONGA, 1993).
A mastite causada por S. aureus é de difícil controle, pois existem falhas na detecção de animais contaminados pela diversidade de reservatórios e resistência do agente ao tratamento. Há vários fatores de risco que influenciam a prevalência da infecção, tais como: introdução de vacas infectadas, inadequada desinfecção pós-ordenha, má preparação dos tetos, contaminação pelas teteiras, sala de ordenha inadequada, tratamento ineficiente, sala de ordenha suja ou deficiência na limpeza e dificuldade de descarte das vacas contaminadas (BIGGS, 2009).
A vacinação junto com outros métodos de controle é a medida mais eficiente e menos dispendiosa para se evitar a mastite. O mecanismo de ação da vacina para S. aureus foi parcialmente elucidado e acredita-se que seja pela produção de anticorpos antígeno-específicos, especialmente do tipo IgG2, que estimula o aumento na fagocitose por neutrófilos, pois estes apresentam receptores de membrana para IgG2 (LEE et al., 2005).
Nenhuma vacina contra Staphylococcus aureus, foi eficiente na prevenção de novas infecções, mas dependendo do tipo de vacina utilizada e da tecnologia empregada, podem ser obtidos os seguintes benefícios, moderada redução da prevalência de mastite clínica e subclínica, maior taxa de cura espontânea de infecções causadas por S.aureus e redução da gravidade e duração dos caso de mastite (SANTOS e TOMAZI, 2012).
As vacinas contra S.aureus tem sido desenvolvidas em relação ao tipo de antígeno utilizado. Existem vacinas produzidas com o uso de bactérias vivas atenuadas e inativadas, ou extratos bacterianos totais e por fragmentos ou subunidades bacterianas, como proteínas, DNA e polissacarídeos (SANTOS e TOMAZI, 2011).
Alberton et al (2001) usando vacina com bacterina de Staphylococcus aureus isolado do próprio rebanho observaram que houve diminuição da prevalência e gravidade da mastite subclínica em animais vacinados
semanalmente.
Em vacas vacinadas com bacterina comercial, os resultados indicaram que a incidência de infecção intramámaria causada por S. aureus foi similar no grupo vacinado e no grupo controle. No entanto, a cura espontânea durante a lactação foi maior (62%) no grupo vacinado e apenas 21% no grupo não vacinado (PANKEE et al., 1985).
Com o uso de vacinas atenuadas, que são produzidas a partir de bactérias inteiras, observou-se um aumento significativo na resposta imune humoral em comparação ao grupo não vacinado (SANTOS e TOMAZI, 2012). As vacinas desenvolvidas a partir de subunidades ou fragmentos bacterianos são obtidas por meio de purificação direta das sub unidades de bactérias, pela produção de antígenos recombinantes. Os componentes antigênicos de vacina de subunidades bacteriana podem ser de natureza protéica (proteína de membrana ou toxina), polissacarídeo, ou mista, também chamada de vacina conjugada, têm mostrado bons resultados, com a produção de anticorpos contra aderência, contra polissacarídeo e aumento da fagocitose (O’BRIEN et al,2001).
2.3. Micronutrientes e a resposta imune da glândula mamária
O adequado balanceamento da dieta das vacas leiteiras é uma das estratégias de comprovada eficácia para o aumento da sua resistência às doenças. Devido ao impacto econômico da mastite, estudos têm sido direcionados aos mecanismos de defesa da glândula mamária principalmente através do efeito da nutrição sobre essa resposta (MASSEI et al.,2008).
Dentre os nutrientes necessários na dieta das vacas leiteiras, os micronutrientes são os mais estudados, pois são necessárias pequenas quantidades requeridas na alimentação, em miligramas, estratégia que apresenta relação custo benefício favorável, quando aplicada de maneira conjunta com as demais medidas de controle da mastite (PRESTES, 2002). Uma resposta imune ativa envolve a produção de novas células e de proteínas, exigindo energia, através da produção de oxidante. As células fagocitárias produzem radicais livres, nas reações para destruir patógeno e, ocasionalmente induzem injurias tissulares. Na mastite aguda causada por coliformes a quantidade liberada de polimorfonucleares, em adição ao
processo inflamatório, pode ocasionar danos no tecido da glândula mamária, com perdas na produção de leite e, em casos mais graves, perda permanente do quarto mamário (LANSON et al;2006).
Devido ao efeito dos radicais livres, existe um sistema antioxidante dos quais alguns micronutrientes e vitaminas são componentes, entre eles estão: O cobre (Cu), o zinco (Zn) e o selênio (Se), vitamina E e a vitamina A, capazes de melhorar a resposta imune e auxiliar o aumento da resistência à mastite (WEISS e SOCHA, 2005).
No quadro 1 é apresentada a função dos micronutrientes no sistema imune ( SANTOS e FONSECA , 2007).
Componente (localização na célula)
Nutrientes envolvidos Função
Superóxido dismutase (citosol) Cobre e Zinco Converte superóxido em Peróxido
Glutationa peroxidase (citosol) Selênio Converte peróxido de hidrogênio em água
Ceruloplasmina Cobre Proteína antioxidante que impede o Fe e o Cu de participar das reações oxidativas
Alfa Tocoferol (membranas) Vitamina E Previne o inicio da oxidação dos ácidos graxos
Fonte: Adaptado de Weiss, 2005.
2.3.1 Funções dos micronutrientes na glândula mamária
De acordo com Santos e Fonseca (2007), os principais micronutrientes estudados, capazes de melhorar a resposta imune da glândula mamária são as vitaminas E e A e os micronutrientes: se, cu e zn.
As infecções mamárias mais severas ocorreram em animais com baixa concentração plasmática de vitamina A e o seu precursor β caroteno, que está relacionada com a manutenção da integridade do epitélio funcional mamário e o envolvimento com a resposta imune celular. Já a vitamina A modula a resposta de células fagocitárias, estimulando a fagocitose (PASCHOAL e ZANETTI, 2004).
à redução da atividade de células Natural Killer, e na redução da produção de anticorpos contra polissacarídeos bacterianos. A vitamina A tem influência também na secreção de queratina da epiderme, que forma uma barreira física que protege a entrada de microrganismo pelo teto.
O β-caroteno é encontrado em alimentos como pastagens, silagem de milho e feno, contudo o processo de armazenamento de forragens aumenta suas perdas em até 70%. Esse precursor é um importante antioxidante lipossolúvel que complementa as atividades da vitamina E nas membranas celulares (SOUZA, 2009).
Cortinhas (2009) afirmou que o Cu, Zn e Se, são microminerais que atuam no sistema celular antioxidante, contribuindo para o aumento da resistência à infecção ao impedirem a ação deletéria de radicais livres e, por isso, são classificados como antioxidantes de prevenção.
O Se em associação com a vitamina E protege as membranas biológicas da degeneração oxidativa e atua também como antiinflamatório (RICCIARDINO, 1993).
A vitamina E e a glutationa peroxidase (enzima que contém selênio) fazem parte do sistema antioxidante presente nas células. Esta enzima encontra-se no citoplasma das células tendo como função degradar substratos que possam ser utilizados para produção de radicais livres (DcDOWELL, 2003).
Essa enzima atua na proteção das células e tecidos contra a ação dos radicais livres elaborados pelo metabolismo oxidativo das células, principalmente nos leucócitos, durante a fagocitose e mecanismos de morte intracelular, ou seja, eliminam os radicais livres formados durante processos de inflamação, os quais podem diminuir a permeabilidade e a elasticidade das membranas citoplasmáticas (PRESTES et al, 2002).
A deficiência de Se leva a uma diminuição da função dos neutrófilos, que são as primeiras células de defesa da glândula mamária. Assim, a deficiência desse elemento pode ocasionar quadros de mastite, com maior duração e sinais mais severos SOUZA,et al., 2009).
Fonseca e Santos (2002) afirmaram que a suplementação com vitamina E reduz a incidência de casos clínicos de mastites, diminui o número de infecções intramamária após o parto e reduz a severidade e a duração das
infecções. Há um efeito sinérgico na suplementação de vitamina E e Se, uma vez que os resultados da suplementação associada apresenta-se superior em comparação à suplementação isolada desses micronutrientes (FONSECA e SANTOS,2002).
HOGAN et al. (1999) ao estudarem a suplementação de vitamina E e de Se em vacas leiteiras cujos neutrófilos foram desafiados in vitro, observaram que a vitamina E aumentou a lise intracelular de S. aureus e E.coli pela ação dos neutrófilos.
Paschoal et al., (2004) suplementando vacas holandesas no pré-parto, obtiveram redução da contagem de células somáticas nas primeiras oito semanas de lactação. Quando suplementadas em conjunto com Se e vitamina E reduziram em 72% a incidência de mastite clínica, quando comparada ao grupo controle.
Conforme Weiss et al. (1995), a vitamina E é um oxidante lipossolúvel que atua contra a peroxidação de ácidos graxos insaturados presentes nas membranas celulares.
Na prevenção das mastites a deficiência do Zn afeta as células envolvidas na resposta imune, a ação dos macrófagos, com redução fagócitos, provoca a diminuição da população de linfócitos e a atrofia do timo. O efeito protetor de vacinações também é comprometido com a deficiência do mineral Zn, pois, para que haja a efetiva proteção vacinal é necessária uma memória imunológica por parte dos linfócitos T (CARVALHO et al.,2003).
O Zn ainda está relacionado com a integridade da pele da glândula mamária que é a primeira linha de defesa e também está ligado ao mecanismo de reconstrução da queratina presente no canal do teto entre as ordenhas (KINAL et al, 2007).
Segundo Prasad (2007), o Zn é indispensável para a integridade do sistema imune assim como para a resposta imune mediada por células. Além disso, funciona como agente antioxidante e antiinflamatório.
O Cu é um componente do sistema antioxidante superóxido dismutase tendo a função de proteger as membranas celulares contra a ação oxidativa dos radicais livres (SOUZA, et al., 2009).
Domingues et al. (2001) afirmaram que na falta de Cu, os radicais livres produzidos passam a destruir não só os microrganismos invasores, mas
também o próprio tecido mamário.
De acordo de McDowell (1999), a deficiência de cobre afeta as células T e B, os neutrófilos e macrófagos, resultando em decréscimo das células produtoras de anticorpos. Além disso, estudos indicam que deficiência deste micromineral em vacas resulta na redução da capacidade de fagocitose dos leucócitos, principalmente no periparto. A suplementação com cobre reduz o número de quartos infectados no parto, e a contagem de células somáticas, quando comparadas com vacas não suplementadas.
A nutrição de vacas leiteiras com quantidades adequadas de nutrientes é uma das medidas de controle de mastite, sendo essencial na capacidade de resposta imune e na produção de leite (CARVALHO, 2003).
3. Considerações finais
A melhor maneira de evitar mastite em vacas produtoras de leite é a prevenção, através do manejo nutricional, higiênico-sanitário, regulagem adequada nos equipamentos de ordenha e vacinação, diminuindo os custos com tratamento e com descarte de animais.
A vacinação representa mais uma opção de profilaxia, dentre todas as práticas de controle sanitário dos animais, tanto as vacinas nas quais se empregam novas tecnologias quanto naquelas há tempo consolidadas.
É importante a escolha de uma dieta que supra as exigências nutricionais dos animais, considerando o seu estágio de produção, pois o desequilíbrio pode ocasionar maior predisposição à mastite. O uso da suplementação com micronutrientes na dieta deve ser aplicado de maneira conjunta com as demais medidas de controle sanitário.
Mais estudos devem ser realizados sobre as quantidades exigidas destes microminerais, principalmente em animais criados em regime de pasto.
É necessário maior conhecimento sobre a resposta imune inespecífica e específica da glândula mamária de bovinos, para torná-las mais eficazes, viabilizando procedimentos terapêuticos e de manejo alternativo para o controle desta doença.
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