La fenotipizzazione metabolomica del sangue di vacche in asciutta potrebbe prevedere l’elevato contenuto di cellule somatiche del latte ad inizio lattazione: risultati preliminari

Abstract

La mastite subclinica (SCM) è una patologia molto comune nelle vacche da latte. Attualmente, per la diagnosi di SCM viene utilizzata la conta delle cellule somatiche (SCC). Non esistono test prognostici per rilevare quali vacche possono sviluppare SCM durante il periodo di asciutta. Pertanto, l’obiettivo di questo studio era di identificare le alterazioni metaboliche nel siero di vacche pre-SCM durante il periodo di asciutta, a -8 e -4 settimane dal momento del parto, mediante un’analisi di spettrometria di massa (MS) mirata. Quindici vacche esenti da qualsiasi malattia e dieci vacche affette solo da SCM dopo il parto sono servite, rispettivamente, come controllo (CON) e come gruppo SCM.

I risultati hanno mostrato 59 e 47 metaboliti che differenziavano (p ≤ 0.05), rispettivamente, le vacche CON e quelle pre-SCM a -8 e -4 settimane prima della data prevista del parto. L’analisi di regressione ha indicato che un panel di quattro metaboliti sierici (AUC = 0.92, p < 0.001) a -8 settimane unitamente ad altri quattro metaboliti (AUC = 0.92, p < 0.01) a – 4 settimane prima del parto, potrebbero fungere da biomarker predittivi per la SCM. L’identificazione precoce delle vacche predisposte potrebbe favorire lo sviluppo di migliori parametri preventivi da adottare ancor prima dell’insorgenza della malattia.

Introduzione

La mastite subclinica (SCM) è l’infezione intramammaria (IMI) più comune nelle vacche da latte. Rappresenta una problematica significativa per la salute delle vacche e la redditività degli allevamenti da latte [1,2]. Di routine, le metodiche più frequentemente utilizzate per identificare le vacche affette da SCM sono il California Mastitis Test (CMT), la Conta delle Cellule Somatiche (SCC) e il test della conducibilità elettrica (EC) che vengono normalmente applicati ai sistemi di mungitura in stalla [3,4]. Va sottolineato che non sono disponibili test per la SCM durante il periodo di non lattazione delle vacche (asciutta) [5]. È stato visto che durante il periodo di asciutta, le vacche risultano essere in uno stato di infiammazione cronica di basso grado a -8 e -4 settimane prima del parto [6,7]. La potenziale causa dello stato infiammatorio cronico di basso grado potrebbe essere la traslocazione di batteri patogeni, la presenza di endotossine batteriche o il passaggio di citochine pro infiammatorie dalla mammella subclinicamente infetta alla circolazione sistemica [8]. Pertanto, la necessità di monitorare le vacche durante il periodo di asciutta per individuare le vacche a rischio di SCM è fondamentale per lo sviluppo di misure preventive e di migliori strategie di gestione dell’allevamento.

Dato che non tutte le vacche da latte sono ugualmente predisposte alla mastite o alla mastite subclinica [9,10], vi è la necessità di sviluppare test pen-side con un panel di metaboliti in grado di distinguere tra vacche più suscettibili allo sviluppo di mastite e vacche di controllo sane. La nostra ipotesi è che nelle bovine con mastite pre- subclinica possano verificarsi alterazioni metaboliche sieriche all’inizio (-8 settimane) e a metà (-4 settimane) del periodo di asciutta. Abbiamo anche ipotizzato che, in futuro, potrebbe essere individuato ed utilizzato un panel di biomarker di screening con elevata precisione per lo sviluppo di test pen-side affidabili utili a prevedere l’SCM.  Pertanto, l’obiettivo di questo studio era l‘identificazione di metaboliti sierici prognostici per la SCM a -8 e -4 settimane antecedenti il momento del parto nelle vacche in asciutta.

 

Autori: 

Blood Metabolomic Phenotyping of Dry Cows Could Predict the High Milk Somatic Cells in Early Lactation—Preliminary Results 

Klevis Haxhiaj 1, Zhili Li 1, Mathew Johnson 2, Suzanna M. Dunn 1, David S. Wishart 2,3 and Burim N. Ametaj 1,*

1 Department of Agriculture, Food and Nutritional Science, Faculty of Agricultural, Life and Environmental Sciences, University of Alberta, Edmonton, AB T6G 2R3, Canada; haxhiaj@ualberta.ca (K.H.); pinganzhili@163.com (Z.L.); suzanna1@ualberta.ca (S.M.D.)

2 Department of Biological Sciences, Faculty of Science, University of Alberta, 116 St. Saskatchewan Dr., Edmonton, AB T6G 2E1, Canada; mkj1@ualberta.ca (M.J.); dwishart@ualberta.ca (D.S.W.)

3 Department of Computing Science, Faculty of Science, University of Alberta, 116 St. 91 Ave., Edmonton, AB T6G 2E1, Canada

* Correspondence: burim.ametaj@ualberta.ca

Citation: Haxhiaj, K.; Li, Z.; Johnson, M.; Dunn, S.M.;Wishart, D.S.; Ametaj, B.N. Blood Metabolomic Phenotyping of Dry Cows Could Predict the High Milk Somatic Cells in Early Lactation—Preliminary Results. 

Dairy 2022, 3, 59–77.

https://doi.org/10.3390/dairy3010005

https://www.mdpi.com/journal/dairy

Academic Editor: Erminio Trevisi

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