DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1515196
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40070916
تاريخ النشر: 2025-02-25
المؤلف: Aitor Fernández-Novo وآخرون
الموضوع الرئيسي: صحة الحيوان وعلم المناعة
نظرة عامة
تبحث الدراسة في العوامل التي تؤثر على نقل المناعة السلبية (TPI) في العجول حديثة الولادة، مع التأكيد على أهمية تحقيق TPI ممتازة للوضع المناعي الأمثل. بينما ركزت الدراسات التقليدية على عوامل الخطر لفشل TPI، تهدف هذه الدراسة إلى تحديد الظروف التي تسهم في تحقيق TPI ممتازة. شملت الدراسة عجولاً من ست دول أوروبية، حيث تم تقييم جودة اللبأ ومستويات المناعة السلبية باستخدام قياس الانكسار. تم جمع بيانات حول إدارة اللبأ، بالإضافة إلى ظروف الأم والعجل والمزرعة، مما أدى إلى تصنيف TPI إلى فئات ضعيفة وعادلة وممتازة.
باستخدام نمذجة الانحدار المتعدد التأثيرات، وجدت الدراسة أن القيم المتوسطة لحجم اللبأ، والجودة (المقاسة كنسبة مئوية من Brix)، ووقت الإدارة بعد الولادة كانت عوامل حاسمة. ومن الجدير بالذكر أن دولة واحدة فقط أفادت بأن أكثر من 50% من العجول حققت TPI ممتازة. تم تحديد العوامل الرئيسية لـ TPI الممتازة على أنها حجم وجودة اللبأ المقدم. تشير النتائج إلى أنه بينما تدير العديد من المزارع الأوروبية اللبأ بشكل كافٍ، هناك حاجة إلى تحسينات لزيادة نسبة العجول في فئة TPI الممتازة. تسلط الدراسة الضوء على أن العوامل المرتبطة بـ TPI الممتازة تتداخل مع تلك التي تمنع فشل TPI، على الرغم من أنه يجب تفسير النتائج بحذر بسبب قيود الدراسة.
مقدمة
تؤكد مقدمة ورقة البحث على الدور الحاسم لنقل المناعة السلبية (TPI) بشكل كافٍ في حماية العجول، وخاصة من خلال إعطاء اللبأ عالي الجودة. تؤكد أن اللبأ يعتبر كافياً عندما تتجاوز تركيزات الغلوبولين المناعي-G (IgG) 50 ملغ/مل، مما يعادل أكثر من 22% Brix، وتعرف العجول المحمية بأنها تلك التي تحتوي على أكثر من 10 غرام/لتر من IgG. يرتبط وجود فشل TPI (FTPI) بمشاكل صحية وأداء مختلفة في العجول، مع عوامل خطر تشمل خصائص المزرعة والأم، بالإضافة إلى ممارسات الإدارة المتعلقة بالتعامل مع اللبأ. ومن الجدير بالذكر أن الدراسة تسلط الضوء على عدم التناسق في النتائج عبر مناطق مختلفة، خاصة فيما يتعلق بعوامل مثل الحمل البكتيري وتوقيت إطعام اللبأ.
يقترح المؤلفون تصنيفًا جديدًا لـ TPI إلى أربعة مستويات: ممتاز (≥25.0 غرام/لتر IgG؛ ≥9.4% Brix)، جيد (18.0-24.9 غرام/لتر؛ 8.9-9.3% Brix)، عادل (10.0-17.9 غرام/لتر؛ 8.1-8.8% Brix)، وضعيف (<10 غرام/لتر؛ <8.1% Brix). يرتبط TPI الممتاز (ETPI) بانخفاض مخاطر الالتهاب الرئوي واضطرابات الجهاز الهضمي، مما يشير إلى أن الجهود يجب أن تركز ليس فقط على منع FTPI ولكن أيضًا على زيادة نسبة العجول التي تحقق ETPI. تهدف الدراسة إلى تحديد العوامل المرتبطة بـ ETPI، مع افتراض أن هذه قد تختلف عن تلك المرتبطة بـ FTPI. تسعى هذه الدراسة إلى تعزيز ممارسات إدارة صحة العجول في مزارع الماشية التجارية الأوروبية، مع معالجة فجوة في الأدبيات الحالية بشأن إدارة اللبأ والمواليد الجدد بشكل مثالي.
طرق البحث
استخدمت الدراسة تصميمًا مستقبليًا، ملاحظًا، مقطعيًا، متعدد المراكز، حيث تم جمع البيانات من 1,041 حالة بقرة وعجل عبر 108 مزارع في ست دول (فرنسا، ألمانيا، بريطانيا العظمى، إيطاليا، إسبانيا، وهولندا) بمشاركة 27 ممارسًا. تم جمع البيانات خلال زيارات صحة القطيع الروتينية من أبريل إلى يوليو 2022، مع التركيز على المزارع التي يشرف عليها أطباء بيطريون قاموا بإجراء تقييمات سنوية للمناعة السلبية في العجول حديثة الولادة. تم أخذ عينات دم من عجول صحية تتراوح أعمارها بين 1 إلى 11 يومًا، بعد 24 ساعة على الأقل من تناول اللبأ، مما يضمن أن العجول التي تم تضمينها لم تظهر علامات سريرية للمرض.
تم الحصول على اللبأ من أول حلب خلال ست ساعات بعد الولادة، حيث استخدمت بعض المزارع لبأ مجمع من عدة أمهات. تم معالجة عينات الدم وتخزينها للتحليل، حيث تم استخدام قياس الانكسار لتقييم جودة اللبأ والمصل. سجلت الدراسة مجموعة متنوعة من معايير إدارة المزرعة وخصائص العجل، بما في ذلك حجم القطيع، وعائد الألبان، ونوع المساعدة أثناء الولادة، وسلالة العجل، وممارسات إدارة اللبأ. ومن الجدير بالذكر أن جمع البيانات كان بأثر رجعي لبعض المتغيرات، ولم تقدم جميع المزارع معلومات كاملة. تهدف هذه المجموعة الشاملة من البيانات إلى توضيح العوامل التي تؤثر على المناعة السلبية في العجول، مما يسهم في تحسين ممارسات الإدارة في الزراعة الحلوب.
النتائج
تشير نتائج الدراسة إلى أن 35.3% من العجول حققت نقلًا ممتازًا للمناعة السلبية (TPI)، مع تباينات ملحوظة بين الدول. تفوقت المزارع الإسبانية على غيرها، بينما كانت قطعان ألمانيا وفرنسا أقل من المتوسط العام. تضمنت المقاييس الرئيسية حجم لبأ وسطي قدره 3 لترات (فترة الربع: 2 لتر)، وجودة لبأ بنسبة 24.4% Brix (IQI: 6%)، ومتوسط وقت أول إطعام قدره 3.1 ساعات (SD = 3.3 ساعة). تم تقييم العجول من حيث المناعة السلبية في اليوم الرابع من الحياة، مع اختلافات كبيرة في المتغيرات العددية عبر الدول ملخصة في الجداول التكميلية.
أظهر تحليل الانحدار أن زيادة تناول اللبأ ارتبطت بشكل إيجابي مع نتائج TPI الأفضل؛ على وجه التحديد، زاد كل لتر إضافي من اللبأ من احتمالات تحقيق TPI ممتازة مقارنةً بـ TPI ضعيفة بمقدار 1.5 مرة، وبمقدار 1.38 مرة مقارنةً بـ TPI عادلة. كما حسنت جودة اللبأ العالية من احتمالات TPI، بينما أثرت التأخيرات في أخذ عينات الدم بعد الولادة سلبًا على احتمالية تحقيق TPI ممتازة. كانت عوامل مثل الوصول إلى المراعي خلال فترة الجفاف والولادة الصعبة مرتبطة بجودة لبأ أقل، مما يشير إلى تأثيرها المحتمل على TPI، على الرغم من عدم كونها ذات دلالة في النموذج النهائي.
المناقشة
في هذه الدراسة، تم التحقيق في العلاقة بين كمية وجودة اللبأ ونقل المناعة السلبية (TPI) في العجول عبر مزارع أوروبية مختلفة. تشير النتائج إلى أنه بينما كانت النسبة المتوسطة للعجول التي تحقق TPI ممتازة 35.3%، فإن هذا أقل من العتبة الموصى بها التي تزيد عن 40% لتقليل المرض. وُجد أن عوامل مثل المساعدة المكثفة أثناء الولادة والوصول إلى المراعي خلال فترة الجفاف تؤثر سلبًا على جودة اللبأ. كشفت التحليلات أن حجم اللبأ وجودته كانا المتنبئين الرئيسيين الوحيدين لـ TPI الممتازة، مما يبرز أهمية هذه العوامل في ممارسات إدارة العجول.
استخدمت الدراسة نموذج انحدار متعدد التأثيرات لتحليل مجموعة متنوعة من عوامل إدارة المزرعة وخصائص العجل، مما كشف أن تناول اللبأ وجودته كانا حاسمين لتحقيق مستويات أعلى من TPI. على الرغم من الكفاءة العامة لإدارة اللبأ في المزارع المدروسة، تشير النتائج إلى أن هناك حاجة إلى تحسينات لتحقيق الهدف الخاص بالمناعة السلبية الممتازة. تشمل القيود أخذ عينات مريحة من المزارع وإمكانية حدوث أخطاء من النوع الأول بسبب اختبار العديد من المتغيرات. يجب أن تهدف الأبحاث المستقبلية إلى الحصول على عينة أكثر تمثيلاً واستكشاف عوامل إضافية تؤثر على TPI لتعزيز الفهم وإدارة المناعة السلبية في العجول.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1515196
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40070916
Publication Date: 2025-02-25
Author(s): Aitor Fernández-Novo et al.
Primary Topic: Animal health and immunology
Overview
The research investigates the factors influencing the transfer of passive immunity (TPI) in newborn calves, emphasizing the importance of achieving excellent TPI for optimal immunity status. While traditional studies have focused on risk factors for TPI failure, this work aims to identify conditions that contribute to excellent TPI. The study involved calves from six European countries, where colostrum quality and passive immunity levels were assessed using refractometry. Data on colostrum management, as well as dam, calf, and farm conditions, were collected, leading to a classification of TPI into poor, fair, and excellent categories.
Using mixed-effects multinomial regression modeling, the study found that the median values for colostrum volume, quality (measured as % Brix), and time to administration post-birth were critical factors. Notably, only one country reported over 50% of calves achieving excellent TPI. The primary determinants of excellent TPI were identified as the volume and quality of colostrum administered. The findings suggest that while many European farms adequately manage colostrum, improvements are necessary to increase the percentage of calves in the excellent TPI category. The study highlights that the factors associated with excellent TPI overlap with those that prevent TPI failure, although the results should be interpreted cautiously due to study limitations.
Introduction
The introduction of the research paper emphasizes the critical role of adequate transfer of passive immunity (TPI) in protecting calves, particularly through the administration of high-quality colostrum. It establishes that colostrum is deemed adequate when immunoglobulin-G (IgG) concentration exceeds 50 mg/ml, equating to over 22% Brix, and defines protected calves as those with more than 10 g/l of IgG. The presence of failure of TPI (FTPI) is linked to various health and performance issues in calves, with risk factors including farm and dam characteristics, as well as management practices related to colostrum handling. Notably, the study highlights inconsistencies in findings across different regions, particularly regarding factors like bacterial load and timing of colostrum feeding.
The authors propose a novel categorization of TPI into four levels: excellent (≥25.0 g/l IgG; ≥9.4% Brix), good (18.0-24.9 g/l; 8.9-9.3% Brix), fair (10.0-17.9 g/l; 8.1-8.8% Brix), and poor (<10 g/l; <8.1% Brix). An excellent TPI (ETPI) is associated with reduced risks of pneumonia and digestive disorders, suggesting that efforts should focus not only on preventing FTPI but also on maximizing the proportion of calves achieving ETPI. The study aims to identify factors associated with ETPI, positing that these may differ from those linked to FTPI. This research seeks to enhance calf health management practices in European commercial cattle farms, addressing a gap in the existing literature regarding optimal colostrum and neonate management.
Methods
The study employed a prospective, observational, cross-sectional, multicentric design, collecting data from 1,041 cow-calf cases across 108 farms in six countries (France, Germany, Great Britain, Italy, Spain, and The Netherlands) with the involvement of 27 practitioners. The data were gathered during routine herd health visits from April to July 2022, focusing on farms supervised by veterinarians who conducted annual assessments of passive immunity in newborn calves. Blood samples were taken from healthy calves aged 1 to 11 days, at least 24 hours post-colostrum intake, ensuring that only calves without clinical signs of disease were included.
Colostrum was sourced from the first milking within six hours post-calving, with some farms utilizing pooled colostrum from multiple dams. Blood samples were processed and stored for analysis, with refractometry used to assess colostrum and serum quality. The study recorded various farm management and calf-related parameters, including herd size, dairy yield, calving assistance type, calf breed, and colostrum management practices. Notably, data collection was retrospective for some variables, and not all farms provided complete information. This comprehensive dataset aims to elucidate factors influencing passive immunity in calves, contributing to better management practices in dairy farming.
Results
The results of the study indicate that 35.3% of calves achieved an excellent transfer of passive immunity (TPI), with notable variations among countries. Spanish farms outperformed others, while German and French herds fell below the overall average. Key metrics included a median colostrum volume of 3 L (interquartile interval: 2 L), a colostrum quality of 24.4% Brix (IQI: 6%), and an average time to first feeding of 3.1 hours (SD = 3.3 h). Calves were assessed for passive immunity on day four of life, with significant differences in numerical variables across countries summarized in the supplementary tables.
Regression analysis revealed that increased colostrum intake positively correlated with better TPI outcomes; specifically, each additional liter of colostrum raised the odds of achieving an excellent TPI over a poor TPI by 1.5 times, and over a fair TPI by 1.38 times. Higher colostrum quality also improved TPI odds, while delays in blood sampling post-birth negatively impacted the likelihood of achieving excellent TPI. Factors such as access to pasture during the dry period and dystocic calving were associated with lower colostrum quality, indicating their potential influence on TPI, despite not being significant in the final model.
Discussion
In this study, the relationship between colostrum quantity and quality and the transfer of passive immunity (TPI) in calves across various European farms was investigated. The findings indicate that while the average percentage of calves achieving an excellent TPI was 35.3%, this falls short of the >40% threshold recommended to minimize morbidity. Factors such as intensive calving assistance and access to pasture during the dry period were found to negatively impact colostrum quality. The analysis revealed that colostrum volume and quality were the only significant predictors of excellent TPI, underscoring the importance of these factors in calf management practices.
The study utilized a mixed-effects multinomial regression model to analyze various farm management and calf-related factors, revealing that colostrum intake and quality were crucial for achieving higher TPI levels. Despite the overall adequacy of colostrum management in the studied farms, the results suggest that improvements are necessary to meet the target for excellent passive immunity. Limitations include the convenience sampling of farms and the potential for type I errors due to the testing of numerous variables. Future research should aim for a more representative sample and explore additional factors influencing TPI to enhance the understanding and management of passive immunity in calves.