Fördjupning i Escherichia coli-mastit – från osynlig till dödlig
E. coli är en relativt vanlig orsak till mastit – och symptomen vid kolimastit ryms inom hela spektrat, från subkliniska till dödliga. Varför denna variation? Det ska vi nörda lite i nedan!
Sammanfattningsvis
Hur allvarliga Escherichia (E.) coli-mastiter blir för drabbade kor avgörs främst av de infekterade korna och deras immunförsvar, inte av bakteriens egenskaper som kan variera mellan olika stammar. Juver har låg toleransnivå när det kommer till bakterier såsom E. coli; det måste reagera snabbt för att bevara funktionen. Att uppnå god juverhälsa handlar därför om att möjliggöra tidig och effektiv – men också väl reglerad – respons från immunförsvaret. Tursamt nog, så bidrar det som stärker immunförsvarets effektivitet också till förmågan att begränsa detsamma, innan det gör mer skada än nytta.
Immunförsvaret stärks inte minst genom att begränsa – helst helt undgå – långvariga, låggradiga inflammationstillstånd (såsom kroniska infektioner eller överhull); minska bakteriebelastningen (förbättra hygienen); förebygga stress; samt minimera vätske- och näringsmässiga brister. Det är här av största betydelse, att stödja kon särskilt väl under den flaskhals som tiden kring kalvning medför. Nykalvade kor är inte nödvändigtvis immunförsvagade, deras immunförsvar är däremot hårt belastat – och detta kan förebyggas genom god sinkomanagement! Förbättrad hygien, reducerad stress (i alla former) och balanserad utfodring avseende energi, mineraler och andra näringsämnen är viktiga komponenter. Dessutom kan vaccination i många besättningar vara ett ovärderligt verktyg för att lindra symptomen vid E. coli-mastit!
Vad händer när kor drabbas av E. coli mastit?
En komponent i E. coli-bakteriens cellvägg, endotoxin frigörs när bakterierna förökar sig, skadas eller dör (oavsett om detta orsakas av immunförsvaret eller antibiotika). Vid kolimastit är det detta endotoxin – inte de levande bakterierna – som orsakar symptomen, och mängden endotoxin avgör graden av symptom. Endotoxin kan orsaka stor skada beroende på hur snabbt det ansamlas och frisätts.
E. coli kan föröka sig mycket snabbt i juvret – antalet bakterier kan under gynnsamma förhållanden fördubblas var 20 minut. Detta gör att juvret kanske inte tål ens mycket små mängder E. coli. Bakterier som tar sig in via spenkanalen och etablerar sig i mjölken riskerar snabbt bli ohanterligt många. Snabb bakteriedöd tidigt begränsar endotoxinpåverkan medan en fördröjd bakteriekontroll kan leda till en senare massiv, explosiv endotoxinfrisättning. Hur bakterierna klarar de första 6–24 timmarna efter infektion är därmed avgörande för hur sjuk kon blir.
Om bakteriernas tillväxt stoppas innan de lyckats förmera sig kan endotoxinmängden hållas låg, varvid inflammationen förblir lokal i juvret utan att kon blir allmänpåverkad – det vi kallar lindrig till måttlig mastit. Om bakterierna istället får föröka sig fritt och mycket endotoxin byggs upp på kort tid, kan inflammationen bli kraftig och svår att bromsa – vi riskerar en höggradig mastit som i värsta fall kan vara dödlig.
Sett ur kons perspektiv är anfall därmed bästa försvar – det gäller att döda bakterierna snabbt, inte att försöka leva med dem. Det viktigaste försvaret mot de E. coli som lyckats ta sig genom spenkanalen och in i juvret är en viss typ av vita blodkroppar, neutrofiler. Neutrofiler är dock inte bara effektiva bakteriemördare, de kan samtidigt skada juvervävnaden, förstöra blod-mjölkbarriären och orsaka långvarigt, kanske permanent, nedsatt mjölkproduktion.
Utmaningen när det gäller för kon (och oss) att hantera en E. coli-mastit är alltså inledningsvis inte att dämpa inflammationen, utan att se till att den utlöses blixtsnabbt, gör det den ska kvickt och effektivt samt, inte minst, avslutas i tid. Misslyckas något av detta, ja då ökar risken för allvarlig, ibland livshotande sjukdom. Hur sjuk kon blir beror således snarare på hur effektivt kons immunförsvar är, än på bakteriens egenskaper.
Nykalvade kor är känsliga kor
Det är allmänt känt, att nykalvade kor riskerar drabbas hårdare; höggradig E. coli-mastit ses oftast under perioden strax före till några veckor efter kalvning. Varför? Tidigare har detta förklarats med ”immunosuppression”, att immunförsvaret på något biologiskt, ”naturligt” vis skulle vara nedsatt under perioden kring kalvning. Modern forskning har visat att detta är missvisande, och att en eventuellt nedsatt funktion hos immunförsvaret i hög grad (dock inte helt) kan förebyggas.
Kon kring kalvning är nämligen inte immunologiskt svag – hon är hårt belastad, ofta för hårt belastad! Runt kalvningen är immunförsvaret hyperaktivt och pro-inflammatoriskt inriktat, det är redo, det är alert, och det är ”taggat”! Därmed är det också starkt energikrävande. Problemet är att immunförsvaret i tiden kring kalvning konkurrerar med bland annat mjölkproduktionen om tillgång på glukos (blodsocker), mineraler såsom kalcium och andra näringsämnen.
En nykalvad ko är i mångt och mycket en helt annan varelse än en som passerat topplaktationen. I senare delen av laktationen slutar en medtagen eller sjuk ko att producera mjölk; resurserna omfördelas till livräddande ändamål såsom immunförsvaret. Den nykalvade kon däremot är evolutionärt präglad till att in i det sista prioritera avkomman – och därmed mjölkproduktionen.
Under tiden kring kalvning, då kon redan har en hög – ofta allt för hög – inflammationsnivå i kroppen och immunförsvaret är hårt belastat av energi‑ och näringsämnesbrist (varpå neutrofiler har nedsatt funktion) kan den negativa feedback-loop som ska förhindra överdriven immunreaktion vara satt ur spel; detta är en viktig förklaring till varför E. coli-mastiter ofta blir mer höggradiga hos nykalvade kor.
Sommarvärmen – ett stressmoment
Studier visar entydligt att höggradig kolimastit inte bara är knuten till tiden kring kalvning, den är också tydligt säsongsbunden med fler och allvarligare fall på sommaren. Detta förklaras dels av ett högre smittryck (värme och fukt ökar bakterietillväxten i gödsel och strö, vilket gör att juvret utsätts för större bakteriedoser), dels av ett nedsatt immunförsvar; värmestress försämrar immuncellernas funktion – bland annat genom energibrist till följd av nedgång i foderintag.
Skiften i utfodringen kan också ge nedsatt foderintag, såsom vid övergång till bete, eller skiften mellan olika fållor. Svårigheter med vattenintaget sommartid kan vara en annan utlösande faktor. Resultatet blir mer endotoxin, kraftigare inflammation och allvarligare symptom.
Stress hjälper bakterierna
Värmestress – men också stresspåslag vid till exempel kalvning eller olika smärtsamma tillstånd – leder till frisättning av vissa specifika stresshormon, såsom adrenalin och kortisol. Överraskande nog kan bakterier som E. coli “känna av” adrenalin – inte bara det, de får en kick av det! De växer snabbare, blir rörligare, och fäster bättre vid juvervävnaden. Man kan därmed påstå att kornas grad av välbefinnande talar till, styr, bakteriernas förmåga att infektera. Samtidigt påverkar kortisol immunförsvaret negativt, bland annat genom att göra det svårare för neutrofilerna att nå fram till bakterierna.
Lagom rent
Rena spenar, på ett rent juver, på en ren ko minskar dels hur ofta bakterier tar sig in i juvret, dels hur många bakterier som kommer in om det ändå sker. För E. coli är detta av avgörande betydelse, eftersom mängden bakterier styr hur mycket endotoxin som hinner bildas innan immunförsvaret kan slå till. Mindre bakteriell belastning ger mindre inflammation, som i sin tur minskar risken för allvarliga symptom och död. Samtidigt har det visats att små, kortvariga exponeringar för E. coli och endotoxin kan göra att immunförsvaret håller sig mer på tårna, blir snabbare, mer alert! Vetenskapliga studier har visat att kor med ökad lokal beredskap i juvret har en snabbare neutrofilrespons, vilket ger ett kortare sjukdomsförlopp – och mildare symtom. Detta ses främst hos vissa äldre kor med juverdelar med något förhöjt, men stabilt, celltal, i besättningar med över lag god hygien men med regelbunden lindrig immunstimulans.
OBS! Samtidigt är det viktigt att konstatera, att ständig eller kraftig exponering leder till en direkt motsatt effekt: immunförsvaret blir trögt och illa reglerat, varvid risken för svår sjukdom istället ökar. Att försöka ”vaccinera” kor genom att se till att de är lite småsmutsiga på spenarna är därmed en rejält dålig idé!
Ge immunförsvaret rätt förutsättningar
Som förhoppningsvis framgått ovan är ett snabbt immunförsvar av avgörande betydelse för att lindra symptomen vid juverinfektion med E. coli. Samtidigt kan immunförsvaret också bli för starkt – vilket kan ge upphov till vävnadsskador och långsiktigt nedsatt mjölkproduktion. Kan man då på något sätt förstärka immunförsvarets ”broms”, minska risken för att det löper amok?
Kor som ligger nära det ”inflammatoriska glastaket”, såsom många kor runt kalvning, har sämre bromsförmåga. I ladugården förebyggs detta genom att säkra god mineralbalans (Ca, Mg, Se), undvika överbeläggning, annan sjukdom och värmestress, samt minimera effekterna av negativ energibalans i övergångsperioden. Att begränsa graden av stress är särskilt viktigt, då det ger bättre immunreglering genom mer precis cytokininsöndring, effektivare läkningssignalering och mindre risk för okontrollerad systemisk reaktion – samtidigt som det hindra bakterierna från att ”vässa klorna”.
De olika antiinflammatoriska läkemedlen (NSAID) hämmar i varierande grad den inflammatoriska processen men de utgör inte någon effektiv nödbroms för ett skenande immunförsvar. Däremot kan man skapa förutsättningar för att kroppens egna kontrollmekanismer ska fungera när de behövs. Allt som medför snabb neutrofilrekrytering och begränsar den tidiga bakterietillväxten ökar chansen för att bromssystemen också ska kunna verka effektivt! Hit hör god juverhygien (lägre bakteriedoser mer sällan), en lokal immunberedskap stimulerad av låggradig, kortvarig exponering för endotoxin – samt, inte att förglömma, vaccination!
Texten är skriven av
Thomas Manske, Boehringer Ingelheim AH Nordics.
Läs mer
Goulart med flera, 2022. Escherichia coli Mastitis in Dairy Cattle: Etiology, Diagnosis, and Treatment Challenges Front. Microbiol. 13
Läs mer om vaccination mot mastit här Vaccination mot mastit?
