Klinische mastitis op Vlaamse melkveebedrijven

Fonds voor Landbouw en Visserij
Klinische mastitis op Vlaamse melkveebedrijven
1
INHOUD VAN HET PROJECT
1.1 PROBLEEMSTELLING
Mastitis, een ontsteking van het melkklierweefsel die in hoofdzaak veroorzaakt wordt door bacteriën, is
één van de meest voorkomende ziektes op een melkveebedrijf en vormt een continue bedreiging voor de
beoogde melkproducties en melkkwaliteit. Indien enkel het celgetal, het aantal lichaamscellen in de melk,
verhoogd is spreken we over subklinische mastitis. Bij klinische mastitis zijn er ook zichtbare afwijkingen
aan de melk, de uier of de koe zichtbaar. Dit kan gaan van enkele vlokjes in de melk tot een ernstige zieke
koe die in het slechtste geval sterft ten gevolge van de uierontsteking.
Mastitis veroorzaakt ernstige economische verliezen door een gedaalde melkproductie,
behandelingskosten, dierenartskosten, tijdverlies en vervroegd opruimen van chronisch
geïnfecteerde dieren. De totale jaarlijkse kost van mastitis wordt geschat op 61-97€ per koe aanwezig op
een bedrijf [1]. Eén geval van klinische mastitis kost de veehouder al snel 210€ [2]. Mastitis vormt niet
enkel een economisch maar ook een maatschappelijk probleem:
 een klinische uierontsteking is erg pijnlijk voor de koe waardoor het dierenwelzijn wordt
aangetast;
 na behandeling wordt melk weggegoten en treedt er voedselverspilling op;
 op melkveebedrijven worden antimicrobiële middelen het vaakst ingezet ter behandeling en ter
preventie van mastitis, wat in de kader van de duurzaamheidsdiscussie en de discussie rond het
voorkomen van antimicrobiële resistentie en de rol die de veehouderij (veehouder en dierenarts)
daarin speelt, imagobedreigend is voor de ganse zuivelindustrie;
 tenslotte loopt het melken minder vlot bij veel mastitis gevallen en daalt de arbeidsvreugde van
de melkveehouder.
Enkele jaren terug werd door ons onderzocht hoe vaak subklinische mastitis voorkomt in Vlaanderen en
welke de oorzakelijke pathogenen zijn: gemiddeld waren 17% van de kwartieren en 41% van de koeien
subklinisch geïnfecteerd [3]. In een recent afgenomen enquête gaven daarnaast 300 Vlaamse
melkveehouders aan dat jaarlijks gemiddeld 46 op 100 koeien klinische mastitis doormaken op hun
bedrijf. Evenwel registreren melkveehouders zelden het aantal klinische mastitis gevallen op hun bedrijf
waardoor deze cijfers gebaseerd zijn op schattingen. Zodoende weten we erg weinig over het
voorkomen van klinische mastitis in Vlaanderen en wat de belangrijkste oorzaken zijn, laat staan
dat we in staat zijn veehouder en dierenarts goed te informeren over de beste
preventiemaatregelen.
1.2 DOELSTELLINGEN
De hoofddoelstelling van het ruime project waarin deze aanvraag past, is de schaarse kennis rond
incidentie van klinische mastitis en pathogeen distributie op Vlaamse melkveebedrijven te verruimen.
Daarnaast worden volgende meer specifieke doelstellingen beoogd:
- Associaties leggen tussen bedrijfskenmerken en het voorkomen van klinische mastitis (op welke
bedrijven komt klinische mastitis vaker voor en welke managementsmaatregelen helpen klinische
mastitis te voorkomen – basis leggen waarmee melkveehouder en bedrijfsdierenarts aan
uiergezondheid kunnen werken via preventie e optimalisatie van het management).
- Nagaan voorkomen van antibioticumresistentie bij kiemen die klinische mastitis in Vlaanderen
veroorzaken (basis leggen voor opstellen van behandelplannen en het stimuleren van verstandiger
Voorstel Nieuw Project FLV
1
-
gebruik van antimicrobiële middelen op Vlaamse melkveebedrijven door veehouder en
bedrijfsdierenarts).
Nagaan in hoeverre klinische mastitis gestuurd wordt door genetische verschillen tussen koeien
en mutaties in het CXCR1 gen in het bijzonder (in het kader van de doctoraatstudie van dierenarts
Joren Verbeke).
1.3 PROJECTBESCHRIJVING
Dit ruime project bestaat uit 3 onderdelen:
 praktijkgericht onderzoek gefinancierd door Veepeiler Rund (met vraag tot steun om
samenwerking veehouder en dierenarts te stimuleren)
 fundamenteel onderzoek naar genetische verschillen tussen koeien gefinancierd door IWT
 optimalisatie communicatie van de resultaten en sensibiliseren van Vlaamse melkveehouders en
dierenartsen (met vraag tot steun)
1.3.1 Praktijkgericht onderzoek (Staalnames an labo-analyses gefinancierd via Veepeiler Rund)
a) Introductie
Enkele buitenlandse onderzoekgroepen onderzochten het voorkomen van klinische mastitis. Barkema
en collega’s [4] vonden in 1998 dat gemiddeld 26 mastitis gevallen per 100 koeien per jaar
voorkomen op Nederlandse melkveebedrijven. Opvallend was dat dit cijfer niet lager was voor
bedrijven met een laag tankmelkcelgetal (<150,000 cellen/ml) t.o.v. bedrijven met een hoog
tankmelkcelgetal (>250,000 cellen/ml). Een recent onderzoek in Canada beschreef een incidentie van
23 gevallen per 100 koeien per jaar [5]. In beide studies werden erg grote verschillen tussen
onderlinge bedrijven opgemerkt. Op bepaalde bedrijven is klinische mastitis eerder zeldzaam terwijl
er op andere meer gevallen dan koeien per jaar voorkomen hetgeen het belang van het management
suggereert.
In Vlaanderen beschikken we niet over nauwkeurige gegevens rond de incidentie en pathogeen
distributie van klinische mastitis. Een recente internet enquête geeft aan dat de incidentie hoger zou
zijn dan beschreven in buitenlandse publicaties (46 gevallen/100koeien/jaar). Jaarverslagen van het
MCC (2011) leren ons dat Escherichia coli, Streptococcus uberis en Staphylococcus aureus de
belangrijkste oorzaken zijn maar stalen opgestuurd naar MCC kunnen we niet beschouwen als een
“random sample” [6]. Praktijkgericht onderzoek dringt zich op om de incidentie en pathogeen
distributie van klinische mastitis in Vlaanderen nauwkeurig te bepalen. Eenmaal de incidentie van
klinische mastitis gekend is, is de logische volgende vraag wat melkveehouders kunnen doen om
deze te verlagen. Om deze reden wensen we enkele mogelijke risicofactoren te onderzoeken. Komt
bijvoorbeeld klinische mastitis vaker voor op bedrijven waar koeien de stal niet verlaten of is het net
omgekeerd?
Overmatig en/of onoordeelkundig antibioticumgebruik bewerkstelligt resistentie van zowel humane
als veterinaire micro-organismen. Om het antibioticumgebruik in Vlaanderen in kaart te brengen en
de landbouwsector te sensibiliseren en adviseren werd recent het kenniscentrum AMCRA
(Antimicrobial Consumption and Resistance in Animals) opgericht. In de melkveehouderij vormt
antibioticumgebruik en resistentie een minder acuut probleem als in bijvoorbeeld de kalversector [7].
Toch is het belangrijk om ook bij melkvee zo verantwoord mogelijk om te springen met antibiotica.
Eind 2011 werd daarom het project “Duurzame melkveehouderij door verantwoord gebruik van
diergeneesmiddelen” opgestart.
Aangezien mastitis de voornaamste reden wordt geacht voor het gebruik van antibiotica vormen
uiergezondheid en mastitis controle de belangrijkste aandachtspunten. Om bovenstaande redenen zal
de antibioticumresistentie van alle geïsoleerde mastitiskiemen bepaald worden op het MCC. Aan de
hand van deze gegevens kunnen we de in vitro gevoeligheid van kiemen die klinische mastitis
veroorzaken in Vlaanderen achterhalen.
b) Materiaal en methoden
Voorstel Nieuw Project FLV
2
Om het aantal klinische mastitis gevallen per koe per jaar op 2% nauwkeurig te schatten berekenden
we dat we een kleine 2500 koeien gedurende 1 jaar moeten opvolgen [8];
n=
=
In Vlaanderen zijn er 5460 melkveebedrijven [6] en ruwweg 280000 melkgevende koeien [9]. Per
Vlaams melkveebedrijf zijn er dus gemiddeld een vijftigtal melkgevende koeien. We dienen dus 50
bedrijven op te volgen om de beoogde doelstelling te bereiken. Het MCC Vlaanderen zal willekeurig
50 melkveehouders aanschrijven. Vervolgens worden deze opgebeld en verzocht deel te nemen aan
het project.
Alle deelnemende bedrijven worden bezocht, gelabeld materiaal voor melkstaalname en
begeleidende identificatiedocumenten worden afgegeven en mogelijke vragen worden beantwoord.
Vanaf dit ogenblik wordt de melkveehouder gevraagd gedurende 365 dagen van elk kwartier die
zichtbare symptomen (v.b. vlokjes) van klinische mastitis vertoont een melkstaal te nemen. Deze
worden opgehaald door het MCC waar bacteriologisch onderzoek en gevoeligheidstesten uitgevoerd
worden. De jaarlijkse incidentie van klinische mastitis wordt bepaald met volgende formule [4];
Incidentie =
waarbij het aantal koedagen at risk de totale tijd bedraagt dat een koe in lactatie is gedurende de
studie min 14 dagen na elk klinisch mastitis geval.
Per bedrijf worden volgende bedrijfskenmerken opgenomen;
 Staltype: vrije loop - bindstal
 Huisvesting: volle vloer - roosters
 Zero grazing: ja - nee
 Melkmachine: melkput - carrousel - robot - bindstal
 Nabehandeling: dippen - sprayen - geen
 Voorbehandeling: nat - droog - voorschuimproduct
 Droogzetten: antibioticum - antibioticum + inwendige speenafsluiter - selectief
 Vliegenbestrijding: in de stal - oormerken - pour-on
 Aantal melkbeurten alvorens vervangen van tepelvoeringen
 Gemiddeld tankmelkcelgetal
 Hygiëne bedrijf: geschat door de hygiënescore van 10 koeien op te meten [10]
Associaties tussen incidentie van klinische mastitis op het bedrijf en de mogelijke risicofactoren
worden bepaald a.d.h.v. ANOVA (analysis of variance). De analyses worden herhaald voor iedere
veel voorkomende mastitis kiem afzonderlijk.
c) Conclusies: na afronden van dit onderzoek:
 Kunnen we op 2% nauwkeurig de jaarlijkse incidentie van klinische mastitis op Vlaamse
melkveebedrijven inschatten.
 Kennen we de pathogeen distributie van klinische mastitis in Vlaanderen.
 Hebben we een beeld van het voorkomen van antimicrobiële resistentie bij kiemen die
klinische mastitis veroorzaken op Vlaamse melkveebedrijven
 Kunnen we nagaan of de vooropgestelde bedrijfskenmerken een risicofactor vormen voor het
voorkomen van klinische mastitis in het algemeen en/of voor specifieke kiemen in het
bijzonder.
1.3.2 Fundamenteel onderzoek (gefinancierd via IWT in kader van de doctoraatstudie van
Joren Verbeke)
a) Introductie
Klinische mastitis is een complexe multifactoriële ziekte die deels genetisch bepaald is [11]. Selectie
tegen gevoelig dieren helpt om op een duurzame wijze klinische mastitis te voorkomen. Identificeren
van merkergenen die mutaties bevatten met een invloed op de afweer van de uier biedt
mogelijkheden om te selecteren alvorens er nakomelingen geboren worden.
Om te verhinderen dat binnendringende kiemen een langdurige infectie veroorzaken moeten tijdig,
voldoende neutrofielen migreren van het bloed naar de melk. Afweercellen stellen Interleukine 8 vrij
kort na contact met kiemen. Deze stof zorgt na binding op receptoren voor migratie, activatie en
Voorstel Nieuw Project FLV
3
uitstel van celdood van neutrofielen en vervult dus een cruciale rol in de afweer tegen mastitiskiemen
[12,13]. Verschillende studies toonden mutaties aan in het gen coderend voor één van de beide IL8
receptoren (CXCR1) en vonden dat deze gelinkt waren met de afweer van de uier en het voorkomen
van mastitis [14]. Begin 2011 startte dierenarts Joren Verbeke een doctoraat aan de faculteit
diergeneeskunde van de universiteit Gent over dit onderwerp. Uitgevoerde maar nog niet
gepubliceerde studies tonen verbanden aan tussen CXCR1 genotype en voorkomen van
vaarzenmastitis en celdood van melkneutrofielen.
b) Materiaal en methoden
Van alle koeien afgekalfd tijdens de studie worden bloedstalen genomen. DNA wordt uit bloed
geïsoleerd en een deel van het CXCR1 gen wordt vermenigvuldigd met PCR. Een assay waarbij
gelabelde probes tijdens de PCR reactie specifiek binden op het DNA van dieren met een bepaald
genotype wordt ontwikkeld [15]. Met deze techniek kunnen we snel en relatief goedkoop het CXCR1
genotype van alle dieren bepalen.
Met behulp van survival analyse kunnen we de relatie tussen CXCR1 genotype en klinische mastitits
incidentie in het algemeen en klinische mastitis incidentie door welbepaalde kiemen bepalen.
c) Conclusies
Met dit onderzoek gaan we na of dieren met een bepaald genotype gevoeliger zijn voor klinische
mastitis in het algemeen en/of klinische mastitis veroorzaakt door een specifiek kiem. Vervolgens
kunnen toepassingen voor selectie tegen mastitis gevoelig melkvee onderzocht worden.
2
SECTOR WAAROP HET VOORSTEL VAN TOEPASSING IS
Met dit ruime project wensen we niet louter wetenschappelijke vragen te beantwoorden en data te
verzamelen voor wetenschappelijke publicaties. Niet minder dan de volledige zuivelsector bewust maken
van het belang van klinische mastitis is het voornaamste niet-wetenschappelijke doel. In dit kader willen
we
het
project
zo
transparant
mogelijk
laten
verlopen
en
melkveehouders,
bedrijfs(begeleidende)dierenartsen en alle anderen werkzaam in de sector zowel voor, tijdens als na
het project te informeren. Volgende middelen wensen wij hiervoor in te zetten;
 Mededelingen over het project toevoegen aan MCC beproevingsrapporten en DGZ nieuwsbrieven,
 Artikelen in landbouwbladen en dierenartsentijdschriften,
 Lezingen voor melkveehouders, dierenartsen en adviseurs,
 Website van het M-team (www.m-team.UGent.be).
3
ORGANISATIE BELAST MET DE UITVOERING
Deze studie wordt uitgevoerd door de Onderzoeksgroep Mastitis en Melkkwaliteit en het M-team van de
Faculteit Diergeneeskunde van de Universiteit Gent in samenwerking met MCC Vlaanderen.
Doctoraatstudent en dierenarts Joren Verbeke zal de bedrijven bezoeken, opvolgen en de nodige statische
analyses uitvoeren. Hierin wordt hij bijgestaan door zijn promotor, professor Sarne De Vliegher. Het
genetisch onderdeel van de studie kadert binnen een doctoraatstudie gefinancierd door IWT Vlaanderen.
Melkstalen zullen opgehaald en verwerkt worden door het MCC Vlaanderen.
Door deze samenwerking kan zowel beroep gedaan worden op de expertise in epidemiologie van mastitis
[3,16-23] van de universitaire onderzoeksgroep als op de kennis en kunde rond melkkwaliteit van het
MCC.
Om de studie optimaal te laten verlopen, rekenen we echter ook op de hulp van
bedrijfs(begeleidende) dierenartsen van de geselecteerde melkveebedrijven. De dierenarts kent de
melkveehouder en zijn bedrijf het best en is de uitgelezen persoon om hem te motiveren melkstalen
te nemen en ten volle deel te nemen aan het project. De bedrijfsdierenarts en melkveehouder
krijgen zo een unieke opportuniteit om uiergezondheid en klinische mastitis op het deelnemend
bedrijf in kaart te brengen, te werken aan preventie, het opstellen van behandelplanning, en de
optimalisatie van het management. Een vergoeding van 150€ voor het opvolgen en afwerken van de
administratie per bedrijf door de dierenarts lijken ons billijk. Daarnaast zijn we van mening dat
Voorstel Nieuw Project FLV
4
resultaten en bevindingen ten volle moeten doorstromen naar iedereen werkzaam binnen de
melkveesector. Om dit te doen hadden we volgende middelen in gedachten
- Communicatie via onze de website van het M-team (www.m-team.UGent.be),
- Interactieve lezingen op vergaderingen van dierenartsen en veehouders,
- Informatiebrochures,
- Studienamiddag,
Concreet is deze aanvraag bij het Fonds voor Landbouw en Visserij dus bedoeld om een stukje
extra financiering te vinden om de vergoedingen voor de dierenartsen en de communicatie naar de
sector te bekostigen.
4
TIJDSDUUR
De bedrijven zullen gedurende 1 jaar opgevolgd worden. Het totale project zal iets langer in beslag nemen
(zie praktisch stappenplan).
5
BUDGET
Genetisch onderzoek:
Bacteriologie: 1150*4€(analysekost)
Gevoeligheidsbepaling: 1150*0.60(verwachte proportie major
pathogenen) *7.5€(analysekost)
Logistiek (transport, staalname materiaal, telefonie, post)
Vergoedingen melkveehouder: 1150*3€(vergoeding/staal)
Vergoedingen dierenartsen: 50*150€ (vergoeding/dierenarts)
Budget voor communicatie naar de sector
Kost
5100€
4600€
5200€
Budget
Reeds voorzien: IWT
Reeds voorzien: Veepeiler Rund
Reeds voorzien: Veepeiler Rund
4600€
3450€
7500€
2500€
Reeds voorzien: Veepeiler Rund
Reeds voorzien: Veepeiler Rund
Aanvraag
Fonds
voor
Landbouw en Visserij
De totale som van het budget dat wij met deze aanvraag willen bekomen is dus 10.000€.
6
PRAKTISCH STAPPENPLAN
Volgende planning wordt voor ogen gehouden;
Mei-Juni 2012:
Juli 2012:
September 2012-Oktober 2012:
September 2012-Oktober 2013:
September 2013-November 2013:
November 2013-Februari 2014:
Melkveehouders, dierenartsen en anderen werkzaam in de melkveesector
worden
ingelicht
over
het
project.
Vb:
http://www.landbouwleven.be/nl/article/nieuw-veepeiler-project-rondklinische-mastitis-in-vlaanderen/14045.aspx
Veehouders worden willekeurig gecontacteerd.
Bedrijven worden bezocht.
Bedrijven worden opgevolgd.
Rapporten worden opgesteld en data wordt verwerkt.
Bevindingen worden neergeschreven in wetenschappelijke publicaties en
artikelen voor landbouw- en dierenartsentijdschriften – opmaken brochure,
organisatie studiedag.
Referenties
1. Hogeveen H, Huijps K, Lam TJ: Economic aspects of mastitis: new developments. N Z Vet J 2011,
59:16-23.
2. Huijps K, Lam TJ, Hogeveen H: Costs of mastitis: facts and perception. J Dairy Res 2008, 75:113120.
Voorstel Nieuw Project FLV
5
3. Piepers S, De Meulemeester L, de Kruif A, Opsomer G, Barkema HW, De Vliegher S: Prevalence
and distribution of mastitis pathogens in subclinically infected dairy cows in Flanders, Belgium. J
Dairy Res 2007, 74:478-483.
4. Barkema HW, Schukken YH, Lam TJ, Beiboer ML, Wilmink H, Benedictus G, Brand A: Incidence
of clinical mastitis in dairy herds grouped in three categories by bulk milk somatic cell counts. J
Dairy Sci 1998, 81:411-419.
5. Riekerink RGMO, Barkema HW, Kelton DF, Scholl DT: Incidence rate of clinical mastitis on
Canadian dairy farms. Journal of Dairy Science 2008, 91:1366-1377.
6. Melkcontrolecentrum Vlaanderen. Jaarverslag 2011. 2012.
7. Pardon B, Catry B, Dewulf J, Persoons D, Hostens M, De BK, Deprez P: Prospective study on
quantitative and qualitative antimicrobial and anti-inflammatory drug use in white veal calves. J
Antimicrob Chemother 2012, 67:1027-1038.
8. Dohoo I, Wayne M, Stryhn H: Sample-size determination. In Veterinary Epidemiologic Research.
2003:39-49.
9. FOD economie K.M.O.Middenstand en Energie. Landbouwtelling 2011 - voorlopige resultaten.
2012.
10. Schreiner DA, Ruegg PL: Effects of tail docking on milk quality and cow cleanliness. Journal of
Dairy Science 2002, 85:2503-2511.
11. Bloemhof S, de Jong G, de Haas Y: Genetic parameters for clinical mastitis in the first three
lactations of Dutch Holstein cattle. Veterinary Microbiology 2009, 134:165-171.
12. Barber MR, Yang TJ: Chemotactic activities in nonmastitic and mastitic mammary secretions:
Presence of interleukin-8 in mastitic but not nonmastitic secretions. Clin Diagn Lab Immunol 1998,
5:82-86.
13. Paape MJ, Shafer-Weaver K, Capuco AV, Van Oostveldt K, Burvenich C: Immune surveillance of
mammary tissue by phagocytic cells. Adv Exp Med Biol 2000, 480:259-277.
14. Pighetti GM, Kojima CJ, Wojakiewicz L, Rambeaud M: The bovine CXCR1 gene is highly
polymorphic. Veterinary Immunology and Immunopathology 2012, 145:464-470.
15. Van Poucke M, Vandesompele J, Mattheeuws M, Van Zeveren A, Peelman LJ: A dual fluorescent
multiprobe assay for prion protein genotyping in sheep. BMC Infect Dis 2005, 5:13.
16. De Vliegher S, Laevens H, Barkema HW, Dohoo IR, Stryhn H, Opsomer G, de KA: Management
practices and heifer characteristics associated with early lactation somatic cell count of Belgian
dairy heifers. J Dairy Sci 2004, 87:937-947.
17. De Vliegher S., Barkema HW, Stryhn H, Opsomer G, de Kruif A: Impact of early lactation somatic
cell count in heifers on milk yield over the first lactation. J Dairy Sci 2005, 88:938-947.
18. De Vliegher S., Barkema HW, Opsomer G, de KA, Duchateau L: Association between somatic cell
count in early lactation and culling of dairy heifers using cox frailty models. J Dairy Sci 2005,
88:560-568.
Voorstel Nieuw Project FLV
6
19. De Vliegher S, Fox LK, Piepers S, McDougall S, Barkema HW: Invited review: Mastitis in dairy
heifers: nature of the disease, potential impact, prevention, and control. J Dairy Sci 2012, 95:10251040.
20. Piepers S, Opsomer G, Barkema HW, de Kruif A, De Vliegher S: Heifers infected with coagulasenegative staphylococci in early lactation have fewer cases of clinical mastitis and higher milk
production in their first lactation than noninfected heifers. J Dairy Sci 2010, 93:2014-2024.
21. Piepers S, Peeters K, Opsomer G, Barkema HW, Frankena K, De Vliegher S: Pathogen group
specific risk factors at herd, heifer and quarter levels for intramammary infections in early lactating
dairy heifers. Prev Vet Med 2011, 99:91-101.
22. Piepers S, De VS, de KA, Opsomer G, Barkema HW: Impact of intramammary infections in dairy
heifers on future udder health, milk production, and culling. Vet Microbiol 2009, 134:113-120.
23. Supré K, Haesebrouck F, Zadoks RN, Vaneechoutte M, Piepers S, De Vliegher S: Some coagulasenegative Staphylococcus species affect udder health more than others. Journal of Dairy Science
2011, 94:2329-2340.
Voorstel Nieuw Project FLV
7

Download Report