O leite de uma vaca revela sua saúde

A defesa vence jogos. Pergunte a qualquer treinador. “A formação defensiva deve estar sempre vigilante e capaz de neutralizar rapidamente a incursão atacante, que pode vir de qualquer direção. Qualquer lapso defensivo será implacavelmente explorado por essa oposição e tudo será perdido”, grita o técnico para os jogadores, enquanto a campainha sinaliza o fim do intervalo. Os treinadores poderiam aprender muito mais sobre defesa com a biologia. Uma estratégia defensiva exemplar por excelência é usada por mamíferos, especialmente vacas leiteiras, em que o sistema defensivo é o sistema imunológico do animal, o melhor da liga e a ameaça da oposição é a infecção microbiana.

 

A infecção é o maior desafio para a sobrevivência de um animal. Normalmente, não existem armistícios nessas batalhas, apenas vitória total ou derrota total para cada animal. Nas gerações anteriores, os resultados dessas batalhas conduziram uma corrida armamentista evolutiva entre o sistema imunológico de uma espécie animal e microrganismos infecciosos. Mudanças ocasionais (mutações no DNA) no último, que aumentaram a infecciosidade microbiana, acabaram sendo compensadas pelos avanços (mutações no DNA) no sistema imunológico do animal, mas tudo isso leva muito tempo. A corrida armamentista continua inabalável. Felizmente, o sistema imunológico dos mamíferos de hoje, através do processo de evolução e seleção natural, é primorosamente adaptado à defesa contra os desafios microbianos. Mamíferos têm múltiplos componentes defensivos em seu sistema imunológico que trabalham juntos como uma equipe bem treinada para proteger robustamente um animal da ameaça sempre presente de infecção microbiana.

 

 

Existem três componentes principais do sistema imunológico dos mamíferos que defendem o corpo da incursão microbiana. O primeiro componente é a secreção de anticorpos protetores a partir de células imunológicas sensibilizadas a invasores microbianos específicos (imunidade humoral). 

 

O segundo componente inclui células do sistema imunológico treinadas para procurar e destruir invasores microbianos específicos (imunidade mediada por células). Ambos os componentes são preparados para defesa pela memória de batalhas passadas com microrganismos específicos, isto é, os componentes imunes devem ser treinados primeiro para reconhecer microrganismos específicos antes que possam destruí-los. 

 

Esses dois componentes são extraordinariamente eficientes para matar ou neutralizar microrganismos invasores específicos que eles reconhecem de incursões passadas e, portanto, são chamados de sistema imunológico adaptativo. No entanto, o calcanhar de Aquiles dessa estratégia defensiva é sua impotência quando confrontado por novos invasores microbianos que nunca haviam estado em contato com o sistema imunológico do animal. Leva tempo para esses dois componentes imunológicos aprenderem a montar uma boa resposta defensiva, tempo que pode ser explorado pela invasão microbiana. 

 

O terceiro componente do sistema imunológico, a imunidade inata, preenche essa lacuna defensiva, pois responde rapidamente a novas ameaças microbianas. O componente de defesa imune inata não requer memória de invasões microbianas passadas, está sempre pronto para defesa e, o que é importante, a atividade do componente imune inato é amplamente indiscriminada no direcionamento de microrganismos; aniquila tudo o que é amplamente reconhecido como estranho dentro de um animal. A defesa imune inata é breve, brutal e pouco sofisticada, geralmente causando alguns danos colaterais às células e, ao mesmo tempo, salvando o dia. Esta é uma linha de frente evolutiva antiga e formidável de defesa contra invasão microbiana em todos os animais.

 

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Em vacas leiteiras e outros mamíferos, há extensão dos três componentes de defesa do sistema imunológico no leite, mas em particular o componente imune inato. O componente imune inato no leite protege contra infecções oportunistas causadas por microrganismos, como bactérias, fungos e vírus, escondidos no ambiente local de uma vaca. O mantra da série Game of Thrones de que "o inverno está chegando" (a ameaça externa é real e certa) nunca foi mais verdadeiro. Esses microrganismos podem ser contidos pelas boas práticas de higiene da indústria de laticínios, mas são uma ameaça potencial à saúde sempre presente para as vacas. O componente imune inato no leite de vaca protege a mãe de infecções nos tecidos mamários (mastite) e também pode proteger o bezerro enquanto seu sistema imunológico adaptativo é desenvolvido e treinado. A proteção de vacas em lactação contra infecções melhora a eficiência da produção de leite e é importante do ponto de vista da ética animal.

 

Um grande desafio para a indústria de laticínios é a manutenção da saúde das vacas durante o período periparturiente (ao redor do nascimento), uma época em que as bases fisiológicas para a lactação ideal são estabelecidas. Durante esse período, a vaca é vulnerável a infecções como mastite e doenças uterinas. Os cientistas sugerem que esse aumento da suscetibilidade a infecções é causado por profundas alterações fisiológicas, metabólicas e hormonais na vaca que acompanha o parto que, juntas, causam imunossupressão periparturiente dentro da vaca.

 

O manejo preventivo de boa higiene das vacas neste momento é um dos pilares da indústria de laticínios. No entanto, também há necessidade de identificação pré-clínica e tratamento precoce de infecções durante esse período periparturiente de risco. Uma equipe de pesquisadores sugeriu recentemente a necessidade de um teste simples usando leite que relata a saúde de amplo espectro da vaca e permita o tratamento precoce de qualquer infecção antes que ela se estabeleça e cause sintomas clínicos, especialmente a perda de produção de leite. Esses pesquisadores e outros sugerem que um teste molecular baseado em proteínas inatas do sistema imunológico no leite pode fornecer a resposta.

 

 

Recentemente, pesquisadores alemães identificaram um grande número de biomarcadores imunológicos (proteínas) inatos no leite que podem ser usados ??para monitorar a saúde geral de vacas leiteiras. O estudo foi publicado na revista Advances in Dairy Research e destaca pesquisas de dezesseis pesquisadores, liderados por Joerg Lehmann, de várias instituições de pesquisa baseadas principalmente em Leipzig, particularmente o Instituto Fraunhofer de Terapia Celular e Imunologia. O objetivo do estudo foi identificar e validar potenciais candidatos a biomarcadores bovinos detectáveis ??no leite para a avaliação do estado geral de saúde de vacas leiteiras.

 

Os pesquisadores usaram uma abordagem interessante para a descoberta desses biomarcadores. Primeiro, eles identificaram grandes grupos de vacas saudáveis ??e doentes no início da lactação a partir de populações comerciais de alto desempenho de vacas leiteiras. As doenças que eles identificaram variaram em termos de agentes, tecidos afetados e gravidade. Lehmann e colegas identificaram cerca de quarenta doenças diferentes, algumas sistêmicas afetando tecidos não-mamários e algumas vezes múltiplos, e outros devido a mastite intramamária. Os pesquisadores argumentaram que, usando essa população de vacas, quaisquer biomarcadores de doenças descobertos no leite identificariam um amplo espectro de problemas comuns de saúde das vacas e poderiam discernir intramamários de infecções sistêmicas. A última possibilidade não era o objetivo principal do estudo. 

 

Segundo, eles identificaram atividades gênicas (a abundância de cada RNA mensageiro (mRNA), o intermediário entre um gene e sua proteína correspondente) nas células do leite de vacas com doença extramamária sistêmica ou doença intramamária que eram diferentes nas células do leite obtidas de amostras de grupos de vacas saudáveis. Os pesquisadores relataram que o processo gerou uma longa lista de 1.891 genes com níveis de RNAm nas células do leite afetadas pela doença. Muitos desses genes codificados para proteínas imunes inatas. 

 

Terceiro, os investigadores reduziram substancialmente a lista para um grupo menor de genes de alta prioridade, selecionando apenas aqueles genes que acabam gerando proteínas que são secretadas para fora das células e para o leite e que são conhecidas por estarem envolvidas em respostas inflamatórias. O processo de priorização de genes funcionou bem, pois os pesquisadores reconfirmaram os resultados de genes únicos de alguns estudos anteriores.

 

Quarto, os pesquisadores mediram as quantidades de um número de proteínas específicas presentes no leite derivadas desses genes de alta prioridade para confirmar sua associação com a doença. Ao todo, os pesquisadores descobriram um número substancial de biomarcadores de proteína candidatos no leite que relatam a saúde da vaca. Algumas dessas proteínas, mas não todas, estão envolvidas na imunidade inata. Esta é uma lista valiosa que pode ter muitos aplicativos futuros. 

 

Finalmente, os pesquisadores demonstraram que uma combinação das quantidades de alguns desses marcadores de proteína no leite era mais capaz de detectar os primeiros sinais de doença do que a quantidade de qualquer proteína individual - é sobre a equipe, não sobre o jogador.

 

 

Joerg Lehmann e colegas concluíram que uma combinação de biomarcadores de proteínas no leite poderia ser usada como uma medida de amplo espectro da saúde da vaca. Este teste com leite pode fornecer uma indicação precoce de infecções pré-clínicas em vacas e permitir um tratamento mais precoce para minimizar os impactos adversos na produção de doenças comuns. Os pesquisadores também declararam que um método automatizado, econômico e de alto rendimento para quantificação precisa de biomarcadores ainda precisa ser desenvolvido. O técnico agora pode ter um sistema de alerta precoce decisivo para impedir o ataque de incursões por doenças.

* Baseado no texto A Cow’s Milk Reveals Her Health, da California Dairy Magazine.