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Mastitis en vacas: un diagnóstico complejo Miguel Ángel Pérez García1, María Belén Coya Fernández1, Rocío Muñiz Vega1, Rafael Ortega Arias de Velasco2 1

Dpto. de Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad de Oviedo (Gijón, Asturias)

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Centro Técnico Veterinario La Espina S.L. (Salas, Asturias)

Introducción La presencia de mastitis en vacas es un problema muy serio para la ganadería de leche y es una de las principales causas de pérdidas económicas para el ganadero. Se calcula que las pérdidas producidas en EE.UU. rondan los 2.000 millones de dólares al año, lo que constituye un volumen económico astronómico [1]. En un sector tan sensible como el ganadero, estas pérdidas actúan como un serio inconveniente para su desarrollo. El recuento de células somáticas se suele emplear como herramienta de valoración de esas pérdidas [2], asociada a la disminución de la producción por recuentos elevados, pérdidas de bonificaciones en los sistemas de pagos por calidad, gastos veterinarios, de tratamiento y de sustitución de animales en líneas generales. Por otro lado, la mastitis tiene una relación directa con la presencia de recuentos celulares altos [3] y esto hace que mastitis, recuentos celulares y efecto económico negativo sean aspectos que vayan de la mano y que, para resolver el último, se trate de atacar cualquiera de los dos primeros. En general, la mastitis es una enfermedad producida por un agente patógeno que se instala en la glándula mamaria y causa los efectos que se indican en la Figura 1. En este artículo vamos a abordar algunos aspectos del diagnóstico de mastitis, como aspecto clave en su detección precoz, lo que puede facilitar el tratamiento, evitar contagios y, en consecuencia, reducir el impacto económico del problema sobre el funcionamiento de cualquier instalación.

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Figura 1. Efectos de un agente patógeno y de su instalación en la glándula mamaria del animal.

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Efectos del tipo de conservante añadido Mastitis al ensilado en vacas: de un trigo diagnóstico sobre la producción complejo y composición química de la leche

El Control Lechero Oficial El Control lechero Oficial ha venido siendo una herramienta de gran utilidad para la mejora de la situación de la cabaña ganadera de leche. La periodicidad en los análisis ha empujado al sector hacia una gran mejora en sus condiciones generales, logrando un producto – la leche – de mayor calidad y en mayor cantidad, redundando en beneficio para el conjunto de la sociedad ya que, por un lado, se produce un crecimiento económico y, por otro, se pone al consumo un producto mejor. El Control Lechero Oficial suministra información individual – por cada animal – y pormenorizada sobre la producción y la calidad de la leche, información entre la que cabe destacar el volumen producido, los contenidos de grasa, proteína, urea y, cómo no, el recuento de células somáticas. Esta información se produce mediante toma de muestras de leche con periodicidad mensual y tras el correspondiente análisis en laboratorios altamente especializados. El conjunto de estas informaciones podríamos dividirlo en dos grandes bloques: los datos que corresponden a la calidad nutricional de la leche producida y los que corresponden a condiciones sanitarias del animal; en cualquiera de los casos, conocer estos datos es un factor muy importante que permite al ganadero determinar el estado de su rebaño y, por tanto, emprender cuantas acciones sean oportunas con vistas a mejorar sus datos, es decir, incrementar la eficiencia de su estabulación y sus beneficios económicos. Pero el uso de los datos proporcionados por el control lechero va mucho más allá de la mera información, ya que se usa habitualmente para justificar el precio por litro de la leche para el ganadero, estableciendo límites en algunos parámetros que determinan las correspondientes primas y penalizaciones. Es el caso del recuento de células somáticas, RCS (o más habitualmente SCC, por sus siglas anglosajonas de Somatic Cell Count), que fija primas para recuentos en leche de tanque por debajo de 200.000 cél/ml. El control lechero, junto con otros datos, también constituye una importante fuente de datos para la selección genética de la cabaña ganadera lo que constituye una aportación más de este sistema. En definitiva, el Control Lechero Oficial es una herramienta que fue diseñada en origen para la mejora de la rentabilidad de las instalaciones ganaderas de leche, mediante: a) Identificación de los factores que afectan a las pérdidas económicas. b) El control de esos factores. c) Incentivos a los ganaderos para que cumplan determinados requisitos. Parece evidente que el aspecto más importante en la ganadería vacuna de leche es la mastitis y, por tanto, a su monitorización se han orientado las diversas actuaciones. La relación entre mastitis y SCC es lo que ha dado un peso tan grande a este factor y su control es uno de los quebraderos de cabeza de todo el sector. La prevención, el diagnóstico y tratamiento de las mastitis en los animales se ha convertido, pues, en uno de los aspectos básicos de todo el sistema ganadero de leche y hacia este fin va encaminada una gran cantidad de esfuerzos. Pero hay que procurar no confundir los términos, no buscar atajos, ni utilizar las herramientas de que se dispone para otras finalidades.

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En este sentido, es importante destacar que el Control Lechero Oficial es una herramienta de carácter microeconómico cuya finalidad es – como antes se dijo – la rentabilidad del sector y que no fue pensada como un sistema de diagnóstico de mastitis ni de ninguna otra enfermedad y, si se usa con este fin, se puede llegar a una cierta perversión del sistema que produzca una situación de confusión en la que se pierda de vista el camino a seguir. Está claro que es muy tentador usar como herramienta de diagnóstico una hoja de papel con datos individuales y pormenorizados de cada animal. Es cómodo, no requiere esfuerzo y siempre deja el recurso de ampararse en algo escrito con carácter oficial para justificar cualquier acción, pero no olvidemos que son datos obtenidos de una muestra de leche de cada animal – no de cada cuarterón – tomada en un momento concreto hace… puede que cuatro semanas. Sería como diagnosticar a una persona comprobando la temperatura corporal casi un mes atrás. Evidentemente esta es una situación que nunca se da y el diagnóstico de la presencia de mastitis se hace de una forma mucho más seria y con una inspección más amplia. Sin embargo, no faltan las voces que tratan de hacer de los datos de control lechero la única bandera de un proceso como el de diagnóstico mastitis que es, en realidad, bastante complejo y en el que se mezclan entre sí tanto hechos como mitos y medias verdades.

El Test de California y la Microbiología Los cultivos microbiológicos de muestras de leche constituyen una valiosa herramienta en el diagnóstico de mastitis por cuanto la presencia de un determinado patógeno en la leche se pone de manifiesto en la formación de colonias en dichos cultivos. Además, se puede producir la identificación del patógeno concreto causante del problema, permitiendo un tratamiento específico, mucho más eficaz. Sin embargo, el cultivo microbiológico es un proceso costoso y lento que sólo se lleva a cabo cuando ha habido otros indicios que apuntan hacia algún tipo de problema, es decir, no es una herramienta de diagnóstico de mastitis en sí misma – por problemas de coste y de tiempo – sino un medio de confirmación y especificación de la mastitis. El test de California (CMT por las siglas anglosajonas de California Mastitis Test) constituye uno de esos indicios de mastitis cuando resulta positivo. Consiste básicamente en tomar una muestra de cada cuarterón y añadir una sustancia que provoca un incremento de viscosidad en la leche cuando hay mastitis. En realidad, se basa en una evaluación de la respuesta del sistema inmunitario del animal ante la enfermedad: ante el ataque de un patógeno, el sistema inmunitario provoca un incremento de células defensivas en la sangre que, obviamente, aparecen en leche de forma proporcional. La sustancia añadida durante el CMT hace que se manifieste el ADN de esas células y que, en consecuencia, el resultado sea más viscoso en la medida en que haya muchas células y, menos viscoso, cuando haya menos. La interpretación es subjetiva, lo que introduce algo de incertidumbre, aunque se pueden distinguir tres o cuatro niveles sin demasiada dificultad y con un poco de entrenamiento. Por todo lo anterior, se puede decir que el CMT constituye una herramienta de diagnóstico de mastitis simple, rápida, fácil de usar y de bajo coste, aunque podemos preguntarnos cómo es de eficaz [8], [9].

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P érez M. A., Coya M.B., Muñiz R., y Ortega R. Como se puede observar en la Figura 2, de las 96 muestras analizadas que han sido positivas al CMT, el cultivo microbiológico ha sido positivo en 81 casos y sólo en 15 no ha producido ningún tipo de crecimiento, lo que significa que el CMT ha acertado en más del 84% de los casos, porcentaje que no sorprende a nadie porque es el que tradicionalmente se viene dando como válido. Lo que no se suele hacer es cultivo microbiológico cuando el CMT es negativo ya que se supone que no hay indicios de mastitis. Sin embargo, los resultados de hacerlo se muestran en la Figura 3.

Para ello, se ha procedido a realizar una serie de pruebas en las que se pretendía contrastar los resultados proporcionados por el CMT con el cultivo microbiológico de las mismas muestras de leche y el recuento de células somáticas obtenido con alta precisión con un equipo de VideoMicroscopía automática (VM SCC) [5]. Los datos de la prueba se muestran en la Tabla 1. Parámetro de la prueba Área de la prueba Tipo de vacas Número de muestras CMT positivos CMT negativos Análisis realizados

Valor Figura 3. Positivos y negativos al cultivo microbiológico para muestras de leche negativas al CMT clasificado en categorías de recuento celular.

Asturias Holstein 245 96 149 VM SCC

(Univ. de Oviedo)

Cultivo microbiológico

(CTV)

Tabla 1. Parámetros de la prueba realizada. La obtención del SCC se ha realizado en los laboratorios del Dpto. de Ingeniería Eléctrica, Electrónica, de Computadores y Sistemas de la Universidad de Oviedo, en Gijón (Asturias), mientras que los cultivos microbiológicos se han llevado a cabo en los laboratorios del Centro Técnico Veterinario La Espina en Salas (Asturias).

Los resultados obtenidos ofrecen resultados ya conocidos y muy establecidos junto con otros más sorprendentes. Así, en la Figura 2 se muestra el resultado del cultivo microbiológico de muestras de leche positivas al CMT.

Los resultados obtenidos en la Figura 3 son un poco menos acordes con la teoría ya que sólo 9 muestras – de un total de 149 – han resultado negativas y acordes con el Test de California, mientras que el resto de las muestras han producido crecimiento de colonias en el correspondiente cultivo microbiológico. Esto produce un 6% de concordancia entre ambos métodos lo que puede considerarse como algo irrisorio. A la vista de estos resultados nos podemos preguntar dónde está el problema y la respuesta hay que buscarla en la calidad de los cultivos microbiológicos que se pueden hacer: en efecto, la extracción de la muestra de leche se ha hecho con todas las precauciones establecidas en los métodos recomendados, pero el ambiente en una sala de ordeño dista mucho de ser aséptico, por lo que el peligro de contaminación de la muestra es algo siempre presente. Con vistas a corroborar este punto se ha procedido a exponer sendos medios de cultivo al aire de una sala de ordeño que se podría calificar en líneas generales como “limpia” durante 5 y 10 segundos. También se ha expuesto otro medio de cultivo al aire en los alrededores de la sala de ordeño, frecuentados por los animales. Los resultados del crecimiento de colonias se muestran en la Figura 4 y hablan por sí mismos.

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Figura 2. Positivos y negativos al cultivo microbiológico para muestras de leche positivas al CMT clasificados según su recuento celular.

Los resultados de la Figura 4 determinan que ha habido crecimiento de colonias en los casos de exposición al aire de la sala de ordeño, incluso durante sólo 5 segundos lo que permite poner en duda los resultados de los cultivos microbiológicos. Esto, si bien puede justificar la escasa correlación entre los casos en que el CMT ha sido negativo y los resultados de microbiología, pone en duda la excelente relación entre los casos de CMT positivo y los crecimientos en los medios de cultivo.

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B)

C)

D)

Figura 4. Resultado de la exposición al aire de medios de cultivo, tras un cultivo de 48 horas. (a) Medio expuesto al aire de una sala de ordeño limpia durante 10 segundos; (b) medio expuesto al aire de una sala de ordeño limpia durante 5 segundos; (c) medio expuesto al aire en los alrededores de la sala de ordeño durante 10 segundos; (d) Exposición del medio de cultivo al ambiente exterior en el caso (c).

¿Un umbral para el recuento de células somáticas? El valor de SCC se ha venido utilizando como factor básico en el diagnóstico de mastitis y, con uno u otro umbral, se aplica una decisión todo-nada que permite decidir cuándo un animal está o no enfermo. Los gráficos de las Figuras 2 y 3 no sólo indicaban el crecimiento en medios de cultivo de colonias sino que agrupaban las muestras por el valor del SCC. Usando esos resultados como referencia, y teniendo en cuenta que para decidir si hay enfermedad o no se suele usar el valor de 200.000 cél/ml, se puede concluir que para CMT positivo (Figura 3) hay 37 muestras de animales enfermos y 59 de animales sanos lo que significa que sólo coinciden ambos diagnósticos en algo más del 61% de los casos. Para el CMT negativo (Figura 4) habría 138 animales sanos y sólo 11 enfermos lo que permite decir que ambos coinciden en casi el 93% de los diagnósticos. En el conjunto de los dos casos, es decir, CMT positivo y CMT negativo, la concordancia de los diagnósticos entre el CMT y el SCC sería de 175 casos en que ambos diagnósticos coinciden y 70 en que no lo hacen, lo que da una concordancia de algo más del 80%.

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Pero podemos preguntarnos si hay alguna razón para situar el umbral de decisión sana-enferma en 200.000 cél/ml. Los niveles fisiológicos para animales totalmente sanos son más bajos, menores de 100.000 cél/ml…

Por otro lado, este valor coincide – curiosamente – con el límite máximo para pago de prima por calidad, que es un umbral variable en función de la zona económica, lo que no parece proporcionarle más sustento que el estrictamente legal. Pero eso es otro asunto que tendría que dirimirse en otros ámbitos. Aquí lo que tratamos es de clarificar – si es posible – el diagnóstico de mastitis. Desde este punto de vista exclusivamente, en la Tabla 2 se muestran los grados de concordancia entre el CMT y el SCC a la hora de diagnosticar mastitis cuando el umbral que define salud/ enfermedad se sitúa en 100.000, 200.000 y 400.000 cél/ml. Según los resultados del análisis efectuado, no se observan diferencias apreciables entre utilizar uno u otro umbral para definir la frontera entre una muestra correspondiente a un animal (o cuarterón) sano o enfermo. En los tres casos se obtiene una concordancia entre el CMT y el SCC superior al 75%, siendo máxima cuando se usa el umbral de 200.000 cél/ml. Esto parece justificar el uso de este valor para definir el umbral de diagnóstico, pero un análisis más detallado de los datos nos indica que la concordancia es baja para el CMT positivo (sólo algo superior al 61%), mientras que si se utilizase el umbral de 100.000 cél/ml siempre se lograrían mejores concordancias, siendo casi del 69% para el CMT positivo y casi del 80% para el CMT negativo. Todo esto parece indicar que el SCC tiene un valor diagnóstico de mastitis similar al Test de California lo que podría considerarse como una buena justificación. Sin embargo, una lectura inversa, nos lleva a que el CMT es tan válido como el SCC y ¡es mucho más barato!. Ahondando en esta línea, el valor del SCC utilizado en estas pruebas es un valor de gran precisión, obtenido

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Mastitis en vacas: un diagnóstico complejo

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Tabla 2. Relación entre los diagnósticos de mastitis para 245 casos, por CMT y por SCC tomando como umbral valores de 100.000, 200.000 y 400.000 cél/ml; en la columna de la derecha se muestra la suma de los casos en que coinciden ambos diagnósticos, mostrando un acuerdo aceptable, siempre superior al 75% para todos los umbrales de SCC. Los datos de concordancia rodeados con una línea roja indican los casos en que el acuerdo entre ambos métodos es bajo: aunque la concordancia general es máxima para un umbral de 200.000 cél/ml, el valor del acuerdo cuando el CMT es positivo no resulta demasiado alto.

por VideoMicroscopía automática (VM SCC), un método similar al empleado como referencia por la IDF-FIL [4], pero que resulta costoso y no inmediato. Probablemente no se conseguirían resultados tan buenos si se usasen otros métodos de inferior precisión como los basados en epifluorescencia y citometría de flujo [6], que tampoco son inmediatos y requieren el traslado de muestras a laboratorio. En definitiva, el SCC viene a confirmar algo que todo el mundo admite como una verdad palpable: el Test de California resulta la herramienta más optimizada – hoy por hoy – para el diagnóstico de mastitis. La posibilidad de obtener el diagnóstico mediante VM SCC resulta poco menos que inviable dado el bajo rendimiento a la hora de procesar grandes cantidades de muestras de un equipo de VideoMicroscopía automática. Las otras soluciones de laboratorio basadas en epifluorescencia y citometría de flujo poseen elevados niveles de incertidumbre – cercanos al 5% a fondo de escala lo que produce lecturas erráticas en valores bajos de SCC: por ejemplo, asumiendo un fondo de escala de 3.000.000 cél/ml en la lectura, un 5% de error significa que la incertidumbre se sitúa en torno a 150.000 cél/ml para todo el alcance instrumental del equipo. Esto indicaría que una lectura de 190.00 cél/ml sería – en realidad – el centro de un intervalo que oscilaría entre 115.000 y 265.000 cél/ml. En estas condiciones, si hubiésemos optado por el clásico umbral de 200.000 cél/ ml para decidir si un animal está enfermo o no, no tendríamos forma de saberlo ya que no podríamos estar seguros de si estamos por debajo o por encima de ese umbral. Pero la definición de umbrales rígidos para decidir entre dos situaciones tan opuestas como la salud o la enfermedad no deja de ser una simplificación casi pueril. Supongamos que no trabajamos con un dato tan poco fiable – según acabamos de ver – como el SCC sino que usamos la temperatura corporal para decidir si una persona está o no enferma. La precisión en la medida de la temperatura axilar es mejor que 0,1ºC y se supone que la normal del ser humano es de 36,5ºC. ¿Alguien

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se alarmaría si lee un valor de 36,8ºC?. Lo que se suele hacer es establecer una banda de valores, como corresponde a cualquier síntoma o a cualquier otro parámetro y sólo se produce una alarma si el valor correspondiente sale fuera de esa banda: volviendo al ejemplo, una persona con 38ºC tiene un síntoma claro de tener algún tipo de problema, pero no podríamos afirmarlo si su temperatura es de 37ºC. Y eso que estamos hablando de un valor que se puede medir de forma fácil y con una gran precisión. ¿Cómo se puede pensar en establecer un umbral rígido para un valor como el SCC cuya estimación precisa es poco menos que imposible?. No sólo es un valor que no se puede medir con exactitud sino que hay un retardo importante entre el instante de toma de muestra y el momento en que se proporcionan los datos y no está claro si existe o no ese supuesto umbral. Parece más razonable utilizar una técnica de comparación con histéresis, típica de todos los sistemas instrumentales y de control que tienen que manejar umbrales de decisión e incertidumbre en la medida. La idea se muestra en la Figura 5. La comparación con histéresis disminuye los diagnósticos espúreos, fruto del azar y de la imprecisión de los sistemas de recuento de células somáticas. Lógicamente, un sistema de diagnóstico de este tipo requiere una toma de muestras un poco menos espaciada que la del control lechero, cuya finalidad es otra muy distinta. Además, las muestras deberían tomarse de cuarterones individuales ya que es factible la presencia de problemas sólo en uno o dos de ellos; en tales casos, la mezcla de la leche de todos los cuartos, sólo introduce aún más incertidumbre en el diagnóstico si este se hace basado en el SCC. En resumidas cuentas, el uso del SCC como herramienta de diagnóstico de mastitis dista mucho de poder proporcionar buenos resultados y, en cualquier caso, los datos de los controles lecheros no pueden ser utilizados para este fin ya que, en el mejor de los casos, constituirían una buena fotografía de cómo estaban las cosas.

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Figura 5. Sistema de diagnóstico de mastitis usando el valor de SCC pero basado en la comparación con histéresis: un animal anteriormente sano sólo se considerará enfermo cuando sobrepase el umbral positivo U+, mientras que un animal anteriormente enfermo sólo se considerará como sano cuando descienda su recuento por debajo del umbral negativo U-.

Pensando en futuro Que a estas alturas del siglo XXI tengamos que seguir defendiendo el uso del Test de California como la mejor herramienta para el diagnóstico de mastitis no deja de parecer una broma, sobre todo cuando diversos fabricantes se empeñan en proporcionarnos más y supuestamente mejores métodos de diagnóstico. Sin embargo, tal profusión de soluciones sólo indica algo evidente: ninguna funciona bien. No parece evidente que el CMT sea la solución a largo plazo para diagnosticar mastitis en las estabulaciones ganaderas y la inquietud en la salida de esos nuevos productos alternativos demuestra una inquietud palpable. A esa inquietud hay que apelar a la hora de empeñar esfuerzos en crear nuevas herramientas pero, en cualquier caso, no tiene sentido tratar de usar cualquier solución agarrándose al argumento de que es lo que hay. Desde este punto de vista, los datos de SCC proporcionados por los controles lecheros tienen una aplicabilidad en el ámbito para el que fueron pensados pero su capacidad de diagnóstico de mastitis es muy escasa. Puede que sea lo único de que se disponga (en negro sobre blanco) pero eso no le da la capacidad de usarlo para cualquier fin.

parámetro fisiológico. Sin embargo, no se debería descartar ninguna otra posibilidad.

Lo que sí parece evidente es que si el diagnóstico de mastitis se basa en la respuesta inmunitaria al ataque de los patógenos no debe utilizar un umbral todo-nada estricto, tanto por la incertidumbre de la obtención del SCC – de la actual que es muy alta o de cualquier otra futura – como por la propia complejidad del proceso de diagnóstico que obligaría a tener más factores en cuenta.

Referencias [1] Deluyker H.A., Gay J.M. y Weaver L.D. “Interrelationships of somatic cell count, mastitis, and milk yield in a low somatic cell count herd” Journal of dairy Science, 76, pp. 3445-3452, 1993. [2] Shook G. “A linear scale for scoring somatic cell count”, Journal of Dairy Science, 65, 1982. [3] Harmon R.J. “Physiology of mastitis and factors affecting somatic cell counts”, Journal of Dairy Science, 77, 2103-2112, 1994. [4] Federation Internationale de Laiterie. Protocol: Numeration des cellules

Si tratamos de imaginar cómo debería ser la herramienta de diagnóstico de mastitis podríamos pedir que no utilizase sustancias peligrosas ni produjese desechos, que tuviese un coste bajo – sobre todo de uso –, que proporcionase resultados inmediatos en cada ordeño, de cada cuarterón, y que tuviese la capacidad de recordar la historia del animal para aplicar un sistema de decisión con histéresis como el que se mostraba en la Figura 5.

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Podríamos preguntarnos: ¿estaría basado en el recuento de células somáticas?. Lo más probable es que sí, ya que la respuesta del sistema inmunitario es un síntoma evidente de la presencia de un ataque de agentes patógenos, aunque siempre con una mirada crítica como debe corresponder a cualquier

somatiques du lait. Norme Internationale 148A, Bruxelles, Belgium. 1995. [5] Baro J.A., Roldán P., Carleos C., Grillo G.J. y Pérez M.A. “Video-microscopy as an alternative method for evaluation of somatic cell count”, Journal of Dairy Research, 72, pp- 93-100, 2005. [6] Fernández R, Baro J.A., Pérez M.A. y Ortega R. “Luces y sombras del RCS en el diagnóstico de mastitis”, Albéitar, 155, pp. 116-121, 2006. [7] Hamman J, “Milk quality and udder health in relation to modern milking”, Proceedings of XXII Buiatrics Congress, Hannover, pp. 334-345. 2002. [8] Pyörala, S. “Indicators of inflammation to evaluate the recovery from acute bovine mastitis”, Research in Veterinary Science, 45, pp. 565-578, 1988. [9] Sears, P.M. et al. “Shedding pattern of S. aureus from bovine intramammary infections”, Journal of Diary Science, 73, pp. 2785-2789, 1990.

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