Wirksamkeit von Oxacillin in der Mastitistherapie und Konzentrationen und Aktivitäten dreier Abwehrfaktoren der Milch bei mikrobiologisch negativen Befunden klinischer Mastitiden

Abstract

Die bedeutsamsten Erreger der Mastitis des Rindes stellen Bakterien dar. Unterstützend zu der körpereigenen Abwehr des Wirtstieres werden im allgemeinen Antibiotika zur Behandlung verwendet. Diese sollten nach Isolierung des Erregers und der Anfertigung eines Antibiogramms gezielt eingesetzt werden. Leider ist dieses nicht in allen Fällen möglich, da in etwa 10-40 % der zu untersuchenden Milchproben aus entzündeten Eutervierteln keine Erreger isoliert werden können. Ziel dieser Arbeit war es, neben der Wirksamkeit von Oxacillin in der Mastitistherapie (Untersuchungsteil 1) eine Erklärung für das Auftreten bakteriologisch negativer Mastitismilchproben zu finden (Untersuchungsteil 1 und 2). Der Untersuchungsteil 1 wurde auf einem Milcherzeugerbetrieb mit ca. 800 melkenden Kühen und 8000 kg gleitendem Herdendurchschnitt durchgeführt. Es wurden Tiere aus allen Laktationsstadien mit klinischen Mastitiden in die Untersuchung aufgenommen. Neben der Erhebung klinischer Befunde an den Tagen 0, 1, 2, 7, 14 und 21 wurde eine mikrobiologische Untersuchung an den Tagen 0, 7, 14 und 21 durchgeführt. In die Untersuchung aufgenommene Tiere wurden mindestens dreimal im Abstand von 24 Stunden mit 1000 mg Oxacillin intrazisternal behandelt. Die Behandlung wurde als klinischer Heilungserfolg eingestuft, wenn der Allgemeinzustand des Tieres ohne besonderen Befund und die Körperinnentemperatur <_ 39,0°C war. Das erkrankte Euterviertel musste frei von akuten entzündlichen Veränderungen, wie vermehrte Wärme, Schmerzhaftigkeit und/ oder Schwellung sein. Die entnommene Milchprobe musste in der grobsinnlichen Beurteilung einen Normalbefund aufweisen. Die klinische Heilungsrate betrug 60,8 % am Tag 14 und 48,1 % am Tag 21. Die Tiere wurden im Durchschnitt 3,4-mal mit 1000 mg Oxacillin alle 24 Stunden intrazisternal behandelt. Die klinische Heilung am Tag 14 bei Mastitiden durch Sc. agalactiae lag bei 66,6 % von insgesamt sechs Tieren. Bei Mastitiden ausgelöst durch S. aureus wurden vier von neun Tieren (44,4 %) geheilt. Die klinischen Heilungsraten unspezifischer Mastitiden zeigten keinen Unterschied zu den klinischen Heilungsraten von Mastitiden, bei denen Erreger in der bakteriologischen Untersuchung isoliert wurden. Die antibakterielle Eigenschaft von Milch wurde von vielen Autoren beschrieben. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob die drei unspezifischen Abwehrfaktoren der Milch Lysozym, Laktoferrin und das Laktoperoxidase- Thiozyanat-Hydrogenperoxid System (LPS) Ursache bakteriologisch negativer Befunde einiger Mastitiden sein können. Der Untersuchungsteil 2 wurde in einem Milchviehbetrieb mit ca. 2.900 Kühen bei einer durchschnittlichen Milchleistung der Herde von ca. 7.100 kg durchgeführt. Aufgenommen wurden Tiere aus allen Laktationsstadien post partum mit einer klinischen Mastitis. Die Tiere wurden klinisch untersucht und Milchproben zur mikrobiologischen Untersuchung und zum Nachweis von Hemmstoffen entnommen. Neben dem klinisch erkrankten Viertel (Versuchsviertel) wurde auch immer das gesunde Viertel der anderen Seite (Kontrollviertel) untersucht. Der Nachweis des Lysozyms erfolgte nach der Lysoplate-Technik basierend auf einer Lyse des im Agar suspendierten Micrococcus lysodeicticus. Beim Nachweis des Laktoferrins handelte es sich um einen Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) nach Meisel (1990). Der Nachweis der Aktivität des Laktoperoxidase-Thiozyanat-Wasserstoffperoxid Systems (LPS) erfolgte durch eine spektrophotometrische Messung nach Björck und Mullan (1993) auf Grundlage der Entwicklung von Shindler et al. (1976). Die Konzentrationen bzw. Aktivitäten der drei Abwehrfaktoren waren in den erkrankten Vierteln signifikant höher als in den nicht erkrankten Vierteln. Es konnten keine Zusammenhänge zur Milchleistung, zum Laktationsstadium und zur Laktationsnummer festgestellt werden. Die Lysozymkonzentrationen stiegen mit Zunahme der Veränderungen des Euterdrüsengewebes und der grobsinnlichen Sekretbeschaffenheit an. Die Laktoferrinkonzentrationen waren in Eutervierteln mit nur geringen Veränderungen im Drüsengewebe signifikant niedriger als in Eutervierteln mit mittleren oder hochgradigen Veränderungen (p <_ 0,05). Für die LPS-Aktivitäten konnten keine Zusammenhänge zu klinischen Befunden hergestellt werden. Die Untersuchung der drei Faktoren des Abwehrsystems der Milchdrüse in dieser Arbeit ergab keinen Hinweis auf eine Erklärung des Auftretens unspezifischer Mastitiden. Es wurden keine Unterschiede in den Laktoferrinkonzentrationen bzw. LPS-Aktivitäten der Mastitiden mit positivem und negativem Erregernachweis festgestellt. Die Lysozymkonzentrationen der erkrankten Viertel aus denen Erreger isoliert wurden, waren signifikant höher als in den erkrankten Vierteln ohne Erregernachweis (p <_ 0,05).

Bacterial infection is the most important cause of mastitis in cattle. Antimicrobial therapy is used for treatment. It should be used after isolation of the causative agent and the determination of its antimicrobial resistance pattern. Unfortunately, this is not possible in all cases, because 10 to 40 % of the milk samples from affected quarters yield no bacterial growth on culture. The objective of this study was to determine efficacy of Oxacillin in the antimicrobial therapy of mastitis (experiment 1) and to evaluate possible reasons for bacteriologically negative mastitis milk samples (experiment 2). Experiment 1 was conducted on a dairy farm with 800 cows in milk with a rolling herd average of 8000 kg per year. Animals from all stages of lactation with clinical mastitis were included in the study. Clinical findings were recorded on days 0, 1, 2, 7, 14 and 21. Milk samples were cultured for microbiological investigation on days 0, 7, 14 and 21. Animals included in the study were treated for at least three times in 24 hour intervals with 1000 mg Oxacillin intramammarily. Cases were classified as clinical cure if the attitude of the animal was back to normal and body temperature was below 39,0°C. The affected quarters had to be free of signs of acute inflammation like increased temperature, pain and/or swelling. The gross appearance of the milk had to be normal. The clinical cure rate was 60.8 % on day 14 and 48.1 % on the day 21. On average animals were treated 3.4 times with Oxacillin. The clinical cure rate on day 14 was 66.6 % (4 of 6 six animals) for mastitis due to Sc. agalactiae and 50 % (4 of 8 cases) for S. aureus mastitis. Clinical cure rates did not differ between cases with and without no bacteria isolated. The antimicrobial activity in milk has been described by many authors. In this study it was evaluated whether lysozyme, lactoferrin and the lactoperoxidase- thiocyanate-peroxide system (LPS) could be the reason for negative culture results in samples for cases of clinical mastitis. Experiment 2 was conducted on a dairy farm with approximately 2900 cows and a rolling herd average of approximataly 7100 kg. Animals from all stages of lactation with clinical mastitis were included in the study. Animals were examined clinically and milk samples were collected for microbiological investigation and to test for inhibitory substances. Lysozyme concentrations were determined using the " lysoplate-technique" which is based on the lysis of Micrococcus lysodeicticus suspended in the agar. Lactoferrin concentrations were measured in an enzyme linked immunosorbent assay (ELISA, Meisel, 1990). Activity of the LPS was determined spectrophotometrically (Shindler et al., 1976; Bjoerck and Mullan, 1993). The concentrations or activities of the three factors were significantly higher in diseased quarters than in quarters without clinical signs of mastitis. No correlations could be determined between the three factors and milk production, parity and stage of lactation. The concentration of lysozyme increased with severity of the clinical signs (local swelling and changes in secretion). The concentration of lactoferrin was significantly lower in quarters with only limited tissue alterations than in quarters with medium or severe alterations (p <_ 0.05). For the LPS-activities no correlation to the severity of clinical signs could be found. Results from this study indicate that the three factors examined did not impair the results of microbiological culture of milk samples from quarters with clinical mastitis. No differences in the concentration of lactoferrin or LPS-activities were found between mastitis with positive and negative culture results. The concentration of lysozyme was even higher in culturally positive samples than in negative samples (p <_ 0.05).