Competencia inmunológica en la primera semana de vida en terneros mantenidos bajo dos sistemas de producción de leche
Publicado: 12 de enero de 2018
Por: Héctor J Aricada1 , MVZ, Esp Micr; Ricardo Bedoya2 , MVZ; Adriana del Pilar García2 , MVZ; Carolina Heredia2 , MVZ;
Adriana M Maldonado2 , MVZ; Catalina Peláez2 , MVZ; Alejandro Ceballos2 , MVZ, MSc 1 Laboratorio de Microbiología, Departamento de Salud Animal; 2 Laboratorio de Patología Clínica Veterinaria, Departamento de Salud Animal, Universidad de Caldas.
Resumen
Para determinar la competencia inmunológica en la primera semana de vida en terneros en dos sistemas de producción de leche, se tomaron muestras de sangre en 14 vacas de dos hatos clasificados como lechería especializada (LE) y lechería tradicional (LT), ubicados en Caldas y Quindío, Colombia. Dos semanas antes del parto, de cada vaca se tomaron 10 mL de sangre sin anticoagulante mediante venopunción yugular, a los terneros se les tomó igual cantidad de sangre los días 1, 3 y 5 postnacimiento. Se determinó en las vacas la concentración de proteínas totales, albúmina, globulinas y glucosa, y en los terneros se determinaron las inmunoglobulinas mediante un test de turbidez, y la actividad sérica de gamma glutamil transferasa (GGT). Los resultados se presentan mediante estadística descriptiva y las comparaciones entre grupos se realizaron mediante una prueba "t" y un análisis de varianza factorial. La concentración promedio de proteínas totales fue 67±5 g/L y 70±8 y la de globulinas 33±7 g/L y 34±11 g/L para las vacas en LE y LT, respectivamente (p>0.05). En los terneros no se observaron diferencias para las variables analizadas según el sistema productivo (p>0.05). Los terneros mantenidos en LT presentaron una mayor concentración de globulinas y un aumento en la actividad de GGT al tercer día postnacimiento (p<0.05), pudiendo relacionarse con un mayor consumo de calostro. Los terneros mantenidos en el sistema LE presentaron un aumento en las unidades de turbidez (UT) (p=0.08), lo que refleja un aumento en la concentración de inmunoglobulinas G (IgG). Lo anterior indica una mejor competencia inmunológica de los terneros mantenidos en LE.
Palabras clave: bovinos, nutrición, inmunología, inmunoglobulinas.
Introducción
Los anticuerpos (Acs) o inmunoglobulinas (Igs) son proteínas que se encuentran en el torrente sanguíneo, son componentes del sistema inmunológico cuya función es neutralizar, opsonizar y ayudar a destruir bacterias, así como otras partículas extrañas que hayan invadido el cuerpo (1). Los neonatos requieren asistencia inmune pasiva transferida por la madre a través del calostro, reflejándose el fracaso de la transferencia pasiva en una baja concentración de inmunoglobulinas en los terneros (20). Este mecanismo de defensa representa para los neonatos una garantía de viabilidad en el medio, por lo tanto la falla en la transferencia pasiva de Acs se refleja directamente en la generación de pérdidas económicas por muerte y enfermedades de los terneros (6).
El suministro de calostro, por lo tanto, es esencial en las primeras horas de vida, pues el nivel de Igs séricas en el neonato es un factor que determina la resistencia del mismo a enfermedades infecciosas durante el primer mes de vida, evitando así el impacto económico que tiene para la ganadería la falla en la transferencia de inmunidad pasiva (3, 12, 18); esto se debe a que en diferentes especies, incluyendo los bovinos, los neonatos tienen un déficit en su respuesta inmune, por el tipo de placentación que no permite el paso de Acs de la madre al feto (8, 11, 18), lo que trae como consecuencia que los terneros recién nacidos se encuentren bajo una condición de hipoinmunocompetencia (5, 19, 22), y que sólo puede corregirse con la transferencia de inmunidad natural pasiva a través del calostro.
Hay tres causas por las cuales fracasa la transferencia adecuada del calostro; en primera instancia, éste puede ser insuficiente o de mala calidad; también puede existir suficiente calostro, pero la ingestión por el recién nacido es inadecuada, y la tercera causa, independiente de las anteriores, es la falla en la absorción intestinal (24); adicionalmente la permeabilidad del intestino para las Igs se pierde después de las primeras 24 a 36 horas de vida y la concentración de Igs de la leche va disminuyendo con el avance de la lactancia (9, 11, 25). La cantidad, composición y características físico-químicas del calostro pueden variar por diversos factores, entre otros se cuentan variaciones individuales, duración de la gestación y el período seco, intervalo entre partos, número de lactancias, raza del ganado, alimentación en el periodo preparto y edad de la vaca, ya que las vacas después de su tercera lactancia tienden a tener una mayor concentración de Igs calostrales que vacas más jóvenes (4, 6, 21).
Un calostro de buena calidad se produce por vacas con un estado nutricional adecuado, siendo la energía y los aminoácidos algunos de los nutrientes más importantes en el desarrollo de los componentes del sistema inmune (5, 20, 24). Una suplementación o nutrición inadecuada durante el período seco, generaría una disminución de Igs en el calostro, lo que influye sobre la absorción de las mismas en el ternero (15).
Existen varias pruebas para cuantificar los niveles de inmunoglobulinas que tiene un individuo; así, se han descrito la determinación de proteínas totales (12, 19, 22), albúmina, globulinas (22), turbidimetría con sulfato de zinc (12, 19), y para determinar la cantidad de calostro consumido, se puede medir la actividad sérica de la enzima gamma glutamil transferasa (GGT, EC 2.3.2.2) (1, 16, 25), que es directamente proporcional a la concentración de Igs séricas absorbidas después de la ingestión del calostro (12, 16, 19).
En consideración a lo anterior, el objetivo de este estudio fue evaluar el consumo de calostro y la competencia inmunológica de terneros recién nacidos en dos sistemas de producción de leche mediante la determinación de la concentración plasmática de proteínas totales y fraccionadas, y la actividad de GGT.
Materiales y métodos
Ubicación y explotaciones
Se seleccionaron dos explotaciones lecheras según su sistema productivo, una ubicada en el área rural del municipio de Armenia, Quindío (4°32' LN y 75°40' LO), a una altitud de 1370 msnm, con una temperatura promedio de 24°C y una pluviosidad de 2300 mm por año, donde las razas predominantes eran Holstein y cruzamientos con Cebú, con una producción promedio de 15 litros/vaca/día.
La alimentación de las vacas estaba basada en especies forrajeras tipo gramíneas, principalmente Estrella (Cynodon sp), se empleaba el sistema rotacional de potreros y los animales se suplementaban con concentrado comercial según la producción (1 kg por 3.5 litros de leche). La clasificación de este sistema productivo se encontraba dentro de lechería especializada en pastoreo intensivo más suplementación (LE) (17).
La otra explotación estaba ubicada en Salamina, Caldas (5°24' LN y 75°29' LO) a una altitud de 2825 msnm, con una temperatura promedio de 10°C y una pluviosidad de 1000 mm por año. No había una raza predominante, encontrándose un mestizaje con diferentes razas, la producción promedio era 10 litros/ vaca/día, y la alimentación estaba basada en especies forrajeras tipo gramíneas, encontrando principalmente Kikuyo (Pennisetum clandestinum), Rye grass (Lolium sp) y Falsapoa (Holcus lanatus), sistema productivo clasificado como lechería tradicional sin suplementación (LT) (17). En ambas explotaciones el número de ordeños era dos y se utilizaba sal mineralizada y agua a voluntad.
Animales
En cada una de las explotaciones se seleccionó al azar un grupo de animales conformado por siete vacas preparto y sus respectivas crías, considerando el preparto desde la cuarta semana antes del parto.
Muestras
Se tomaron 10 mL de sangre sin anticoagulante mediante venopunción yugular empleando el sistema de tubos al vacío (Vacutainer® B–D, Franklin Lakes, NJ, USA). A las vacas se les extrajo una muestra única 15 días antes del parto y a cada una de las crías se les tomó una muestra en tres oportunidades después del nacimiento (días: 1, 3 y 5). Las muestras se remitieron en las siguientes 12 horas al Laboratorio de Patología Clínica Veterinaria de la Universidad de Caldas, manteniéndolas refrigeradas hasta su recepción. Las muestras se centrifugaron a 3000 rpm con el fin de separar el suero, el que se envasó en tubos de reacción debidamente rotulados y se conservaron a –20°C hasta su posterior análisis.
Análisis
En las muestras obtenidas se determinó la concentración de glucosa, proteínas totales (PT), albúmina y globulinas (GLO); además, en los terneros se obtuvo la relación albúmina/globulinas (A/G), inmunoglobulinas (Igs) y actividad sérica de GGT. En la Tabla 1 se describen los métodos analíticos empleados, así como las unidades (SIU) para cada una de las variables analizadas.
Análisis estadístico
El estudio correspondió a un análisis prospectivo descriptivo donde los datos, previa comprobación del tipo de distribución, fueron analizados mediante estadística descriptiva, obteniéndose el promedio (X), la desviación estándar (DE), el rango, el intervalo de confianza (IC) al 95% y el coeficiente de variación (CV). Las comparaciones entre grupos, donde el factor de variación fue el sistema productivo (lechería especializada y lechería tradicional), se realizaron mediante una prueba de “t”, y la eventual interacción entre las variables sistema productivo y momento de toma de la muestra en los terneros, fue analizada mediante un análisis de varianza (ANDEVA) factorial, se fijó como nivel de significancia p<0.05 (27).
Resultados
El rango, el promedio (X) y la desviación estándar (DE) para la concentración de glucosa, proteínas totales y globulinas en las vacas de ambos grupos al momento de la toma de las muestras, se puede observar en la Tabla 2. Se presentaron diferencias significativas (p<0.05) para la concentración de glucosa con respecto al sistema productivo, mientras que para proteínas totales y globulinas no se observaron diferencias entre los grupos (p>0.05).
La concentración de proteínas totales y de globulinas en los terneros no presentó diferencias significativas según el tipo de explotación al cual pertenecieran (p>0.05), (véase Tabla 3); igualmente, los valores promedio fueron similares entre los períodos estudiados (p>0.05), (véanse Figuras 1A y 1B). La relación albúmina/globulinas (A/G) no mostró diferencias significativas entre los grupos; no obstante, en los terneros de LT se observó una tendencia a presentar valores inferiores hacia el tercer día después de nacidos (p=0.14). En el test de turbidez se encontró una tendencia a presentar mayores valores de IgG en los terneros hijos de vacas mantenidas en el sistema productivo de lechería especializada (p=0.08).
La actividad sérica de GGT presentó un aumento hacia el tercer día de nacimiento en los terneros hijos de vacas mantenidas en el sistema de lechería tradicional (p<0.05), para disminuir posteriormente, (véase Tabla 3), por el contrario, los terneros hijos de vacas mantenidas en el sistema de lechería especializada presentaron una actividad de GGT similar a lo largo de la primera semana de vida (p>0.05), (véase Tabla 3).
Discusión
Los valores de PT y de globulinas para vacas se encontraban dentro del rango señalado para vacas en preparto (5). No obstante, la concentración de glucosa presentó diferencias significativas según el sistema productivo (p<0.05), encontrándose en las vacas mantenidas en LE una mayor concentración producto de la suplementación en el preparto. Pese a señalarse que la concentración de glucosa en la vaca preparto condiciona la competencia inmunológica del ternero recién nacido, en este estudio no se obtuvieron diferencias en dicha competencia según la glicemia de la madre.
Con respecto a la concentración de PT y globulinas en los terneros, si bien no se presentaron diferencias según el sistema productivo al cual pertenecieran las madres (p>0.05), se observó la tendencia a una elevación de la concentración de globulinas en el día 3 en los terneros nacidos bajo el sistema LT (p=0.18), (véase Figura 1B), lo que condiciona que se haya observado un aumento relativo en las PT. Se ha señalado que la suplementación preparto induciría una mayor concentración de PT en las crías, contrario a lo observado en este estudio (2, 7, 10); pero, al no recibir una suplementación adicional las vacas mantenidas en el sistema de LT, la elevación de las globulinas y en consecuencia de las PT en estos terneros, sería producto de un mayor consumo de calostro durante los primeros días de vida. Lo anterior se corrobora con una disminución de la relación A/G (p=0.14) en el tercer día después del nacimiento y un aumento de la actividad sérica de GGT (véase Tabla 3).
La importancia de una adecuada transferencia de inmunoglobulinas calostrales, particularmente IgG-1, es reconocida en la falla en la transferencia pasiva de inmunidad, aumentando así el riesgo de desarrollar enfermedades como enteritis, septicemia, artritis, onfalitis y neumonías, debido a que en los terneros que nacen inmunocomprometidos, la producción de Acs endógenos no es suficiente para obtener un nivel protectivo en su primera semana de vida (7, 14, 23). Se ha señalado que las alteraciones en la transferencia de inmunidad pasiva pueden afectar hasta un 25% de los neonatos (7).
La concentración de globulinas en los terneros hijos de vacas mantenidas en LE es similar durante la primera semana, lo que no es coincidente con otros estudios que señalan una variación en la globulinemia en este período (23, 26), donde se alcanzan los valores más bajos 36 horas después del nacimiento (10, 21, 23). Hacia el cuarto día postparto las concentraciones de Igs son similares a las observadas en la leche y su estabilización se logra alrededor de los cuatro meses después del nacimiento, lo que indica que el sistema inmune ha madurado (10, 23, 26).
En el test de turbidez se observó una tendencia a presentar valores promedio más elevados en las UT en los terneros de LE que los observados en los de LT (p=0.08), lo que indica que pese a un mayor consumo de calostro en los terneros de LT, los que nacieron en el sistema LE tenían un mayor nivel de IgG, probablemente por una disminución en el catabolismo de las Igs obtenidas a través del calostro (20).
En este estudio los valores de GGT observados hasta el quinto día postnacimiento fueron superiores a 200 U/L, en los terneros hijos de vacas mantenidas en sistema LT, la actividad de GGT hizo un pico en el día 3 postnacimiento (p<0.05) para posteriormente declinar, lo que puede deberse a una mayor permanencia del ternero con la madre, sin que esto necesariamente indique que la calidad del calostro consumido sea óptima. Una elevación en la actividad de esta enzima indica una adecuada ingestión de calostro por parte de los terneros, ya que la actividad de esta enzima es alta en el calostro de rumiantes y puede atravesar la barrera intestinal en las primeras horas de vida (20); por lo anterior, la concentración de Igs séricas en el ternero sería directamente proporcional a la actividad sérica de GGT. Esta actividad aumenta hasta el segundo o tercer día postnacimiento disminuyendo gradualmente con el tiempo (4 a 6 semanas en corderos y terneros). La determinación de la actividad de esta enzima es una herramienta diagnóstica útil para establecer alteraciones en la transferencia de inmunidad pasiva en los terneros, ya que su sensibilidad y especificidad son de un 80% y 97%, respectivamente, cuando los valores superan 200 U/L (16).
Bajo las condiciones de este estudio es posible concluir que los terneros mantenidos bajo el sistema de LT presentaron un aumento en el consumo de calostro determinado por una mayor globulinemia y una elevación de la actividad de GGT; pero, los terneros nacidos en el sistema de LE presentaron una mayor concentración de IgG, lo que permitiría sugerir que estos podrían poseer una mejor inmunocompetencia en los primeros días de vida, para lo cual se requiere la realización de estudios posteriores donde pueda controlarse la cantidad y calidad del suplemento ofrecido a las vacas en el período seco.
Agradecimientos
Los autores desean expresar sus agradecimientos a los propietarios y trabajadores de las explotaciones donde se realizó el estudio, y a la Vicerrectoría de Investigaciones y Postgrados de la Universidad de Caldas por su apoyo financiero para culminar esta investigación.
Referencias
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Agropecuaria Tayanga
18 de marzo de 2019
Amigos del foro
Un trabajo bastante interesante pero tengo una duda que les agradecería me la absuelvan y es referida a que el catabolismo de las Igs observado el las vacas LE podría deberse a un mayor enfrentamiento con antígenos en los establos de LE.
Saludos del Norte del Perú
Raul
Universidad Autónoma de Baja California (UABC)
17 de marzo de 2019
Interesante el artículo, me hubiera gustado ver una pequeña sección que describiera en qué consistió la alimentación para vacas (becerro) concentrados en una lechería especializada (LE) y lechería tradicional (LT), Gracias
4 de febrero de 2022
muy interesante muchas gracias por buena información
31 de julio de 2019
Saludos. Seria bueno determinar variables como control sanitario. En todo caso el artículo es bueno determinando los niveles inmunes de los sistemas. En cuanto a costos me parece que las dos serían lo mismo.
17 de marzo de 2019
Muy interesante . El productor tiende a olvidar la alimentación en el periodp Deco y su importancia para el recién nacido
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