Молоко і ферма
Колостральний імунітет і ефективність вакцинації телят

ТЕХНОЛОГІЇ. ДОСЛІДЖЕННЯ. ІННОВАЦІЇ

Валентин Єфімов, Дар’я Софонова, Анастасія Богомаз, Андрій Кокарєв, Дмитро Масюк, Biosafety-Center, Дніпровський ДАЕУ
Збереження телят було і залишається одним із головних завдань у практиці скотарства. Звісно, що у реалізації цього завдання не остання роль відводиться розробці ефективної програми вакцинації. Проте, саме ця сфера управління здоров’ям телят сповнена чи не найбільшою кількістю питань. Попри велику кількість наявних рекомендацій щодо вакцинації телят, вибір ефективного часу вакцинації та складання «ідеальної» схеми залишається складним завданням.
Новонароджені та молоді телята залежать від колострального (пасивного) імунітету, переданого від корів, як основного механізму захисту від хвороб. Антитіла від корів, що передаються з молозивом, активують та регулюють вроджені реакції телят для боротьби з інфекцією. Цей пасивний імунітет, як і медаль, має два боки: з одного — він забезпечує захист телят від хвороб, але з іншого — протидіє здатності телят розвивати імунітет після введення вакцинного антигену. У цій публікації ми розглянемо вплив материнського імунітету на розвиток специфічного імунітету та стратегії вакцинації для захисту телят від інфекційних збудників.
Слід зазначити, що плід телят переважно захищений вродженою імунною системою. Вроджена імунна відповідь, опосередкована фагоцитарними клітинами (нейтрофілами та макрофагами), до моменту народження повністю не розвивається. У плода є і гуморальні фактори резистентності (наприклад, комплемент), але їхній рівень нижчий, ніж у дорослих тварин. Відмінною рисою плодів великої рогатої худоби є агаммаглобулінемія. Плоди ВРХ майже не мають антитіл, за винятком внутрішньоутробного інфікування, але навіть тоді їхні рівні відносно низькі порівняно з дорослими тваринами.
Імунологічна відповідь плода на патогени зростає зі стадією розвитку плода. У випадку інфекції, викликаної вірусом вірусної діареї великої рогатої худоби (BVDV), плоди, інфіковані BVDV між 45 та 175 днями вагітності, можуть набувати імунологічної толерантності, і телята стають постійно інфікованими BVDV. Такі телята ніколи не формують захисної відповіді на цю інфекцію. 120-добові плоди можуть виробляти антитіла до вірусу парагрипу-3 (PI-3), а 190-добові — до BVDV.
Прийом молозива для новонароджених телят є необхідним для забезпечення імунологічного захисту протягом принаймні перших 2−4 тижнів життя. Молозиво складається переважно з антитіл, цитокінів та клітин. Антитіла є критичним компонентом молозива, що забезпечують надходження імуноглобулінів для телят з агаммаглобулінемією. Цитокіни молозива допомагають у розвитку імунної відповіді. Клітини молозива, майже виключно лейкоцити, є ключовими для розвитку набутої імунної відповіді на патогени або вакцини.
Хоча всі основні імунні компоненти присутні у новонароджених телят, більшість з них не функціонує до 2−4 тижневого віку, а розвиток імунних механізмів продовжується до статевого дозрівання. Кількість циркулюючих В-клітин у телят становить лише 4% від загальної кількості лімфоцитів у тижневому віці порівняно з 20−30% у дорослих. Така низька кількість B-клітин у поєднанні з ендогенними кортикостероїдами телят та абсорбованими материнськими гормонами призводить до тривалого пригнічення ендогенного утворення антитіл. Безумовно, однією з головних проблем у розвитку активної імунної відповіді в молодих телят є наявність материнського імунітету. Ця проблема стосується багатьох збудників, зокрема, ротавірусу, BVDV, респіраторно-синцитіального вірусу великої рогатої худоби (BRSV), герпесвірусу великої рогатої худоби-1 (BHV-1) та Mannheimia haemolytica.
Час парентерального введення багатьох вакцин повинен включати оцінку того, коли рівень материнських антитіл є достатньо низьким для активної імунної відповіді та забезпечення вироблення належного поствакцинального імунітету. Більшість материнських антитіл мають період напіврозпаду від 16 до 28 днів. Період розпаду специфічних антитіл, рівень яких важливий для вакцинації, може становити від кількох тижнів до 8 місяців. Тривалість може варіювати залежно від стану тварини, зовнішнього антигенного забруднення та безпосередньо від рівня материнських антитіл, отриманих з молозивом. Рівень антитіл часто знижується до рівня, який все ще достатньо високий, щоб блокувати реакцію на вакцину, але недостатній для протистояння польовій інфекції, що створює вікно можливостей для зараження телят.
Антигенний компонент вакцини також впливає на вироблення імунітету у телят. Для таких вірусів, як BHV-1 та BVDV, вік від 3 до 4 місяців часто є оптимальним для введення живих вакцин (LV). Парентеральна вакцинація у віці 10 днів чотирикомпонентною вірусною LV з подальшою ревакцинацією у віці 6 місяців не призводить до утворення антитіл проти BRSV або BHV-1. Парентеральна вакцинація інактивованою або LV у віці 7 тижнів за наявності материнських антитіл призводить до клітинної відповіді без наростання титрів антитіл для будь-якого компоненту вакцини. Водночас, ревакцинація через 4,5 місяці, призвела до вираженої відповіді в титрах антитіл. Для бактеріальних збудників період взаємодії материнських антитіл зазвичай коротший. Наприклад, 40% телят, яким випоювали молозиво і вакцинували M. haemolytica, мали сероконверсію у віці 2 та 4 тижнів.
Розвиток захисного активного імунітету проти BRSV є одним із найскладніших питань в імунопрофілактиці телят. Було помічено, що вплив материнських антитіл на введення вакцини часто присутній у телят віком від 1 до 6 місяців. Розробка плану вакцинації для уникнення «вікна сприйнятливості» до інфекції BRSV є важливою, але складною метою. Проблема з BRSV полягає в тому, що розпад антитіл триває довго і навіть низькі титри можуть перешкоджати парентеральним живим вакцинам проти BRSV.
Однією з найуспішніших стратегій проти впливу материнських антитіл є використання інтраназальних (IN) вакцин проти BHV-1, BRSV та PI-3 у молодих телят. Додаткові експериментальні дослідження з IN BVDV у телят віком від 2 до 5 тижнів показали їхній захист від зараження BVDV. IN вакцини мають перевагу в тому, що вони здатні реплікуватися в слизовій оболонці носа та стимулювати імунну систему слизової оболонки з незначним втручанням секреторних антитіл. Мукозальний імунітет, стимульований IN вакцинами, також, з більшою ймовірністю, запобігає інфекції, а не просто послаблює перебіг захворювання. Після IN вакцинації часто виявляються низькі або відсутні системні титри антитіл, що ускладнює оцінку імунітету за допомогою серологічних методів. Незважаючи на відсутність «сероконверсії», IN вакцини формують захисний імунітет, який може тривати місяцями. Додатковою перевагою IN вакцин є їхня здатність індукувати інтерферон для стимуляції противірусного стану протягом 40 годин після введення. Індукція інтерферону у молодих телят також може сприяти розвитку зрілої імунної системи.
Як впливає часта вакцинація на імунну відповідь?
Було розроблено багато протоколів вакцинації молодих телят з частотою до тижня протягом першого та другого місяців життя. Знайти будь-які експериментальні дослідження, які обґрунтовують таку частоту, важко. Проте, занадто часта вакцинація у молодих тварин може призвести до антиген-специфічної толерантності (тобто, відсутності будь-якої імунної відповіді на антиген), що є результатом супресивних Т-клітин та делеції Т- та В-клонів, специфічних для цих антигенів.
Іншим можливим несприятливим наслідком надмірної вакцинації є аутоімунітет, розвиток якого базується на праймінг-активації проти власних антигенів тварини або на близькій імітації вакцинних антигенів до власних антигенів тварини. Стимуляція запальних механізмів, пов'язаних з вакцинацією (наприклад, ад'юванти, такі як галуни або мікробні ліганди) або повторний вплив компонентів вакцини, що сприяють експансії аутоімунних B- та T-клітинних клонів, може відбуватися при частій повторній стимуляції вакциною.
У всіх тварин після вакцинації спостерігається розширення популяцій реагуючих T- та B-клітинних клонів. Вимоги для гарної імунної відповіді полягають у тому, щоб ця клональна експансія зупинилася та щоб відбувся активний процес загибелі клітин (апоптозу). Весь цей процес від вакцинації до досягнення гомеостазу займає щонайменше 3 тижні для розвитку первинної відповіді, яку потім можна посилити, щоб отримати виражену вторинну відповідь.
Що необхідно враховувати при складанні схеми вакцинації?
Першою необхідністю при плануванні програми вакцинації телят є оцінка ризиків захворювань у стаді. Часто пропонуються програми «повної вакцинації» проти багатьох патогенів. Серед них є збудники, які дійсно несуть загрозу для здоров'я молодих телят у цьому стаді, але є й такі, які не становлять жодної загрози, виходячи з переліку циркулюючих патогенів на фермі. В ідеалі, необхідно використовувати вакцини з таким переліком антигенів, які є доцільними.
По-друге, необхідно враховувати вплив материнського імунітету та віку теляти. Залежність є лінійною: чим молодше теля — тим слабша реакція на вакцинацію і чим старше — тим краща реакція. Водночас, чим вищий рівень материнських антитіл, тим реакція на введення вакцини буде слабшою або взагалі відсутньою. Враховуючи, що умови формування колострального імунітету на окремо взятій фермі фактично унікальні, є нагальна потреба дослідження рівня і тривалості циркуляції колостральних антитіл з метою визначення оптимального часу вакцинації телят.
На графіках 1−4 показано рівень колостральних антитіл у телят до 3-місячного віку в одному з господарств. Найдовшою є тривалість імунітету до інфекційного ринотрахеїту (графік 1), потім, за зменшенням, до РСІ (графік 3) та парагрипу-3 (графік 2). Водночас, серед телят відзначено 40% тварин, які не мають материнських антитіл до збудника вірусної діареї. На графіку 4 можна помітити, що у негативних телят спостерігається сероконверсія на 75 добу життя, яка вказує на їхнє інфікування збудником вірусної діареї. Враховуючи те, що в популяції тварин реєструється циркуляція BVDV, першочерговим для лікаря є вирішення питання щодо створення рівномірного стійкого колострального імунітету саме до цього збудника.
Графік 1.
Динаміка колостральних антитіл до інфекційного ринотрахеїту

Графік 2.
Динаміка колостральних антитіл до парагрипу-3

Графік 3.
Динаміка колостральних антитіл до РСІ

Графік 4.
Динаміка колостральних антитіл до збудника вірусної діареї

Інакше не можливо підібрати оптимальні терміни вакцинації, оскільки для одних телят вони будуть ранніми, а для інших, навпаки, пізніми. Це можливо лише за рахунок належного рівня антитіл до BVDV у матерів та належної системи менеджменту випоювання молозива.
Управлінські рішення на фермі також відіграють значну роль. Зокрема, ізоляція телят від впливу патогенів та належний рівень біобезпеки можуть забезпечити період посиленого захисту материнським імунітетом, що дає довший період до необхідності вакцинації. Деякі методи, такі як годування молочних телят санітарним молоком, можуть сприяти потраплянню збудників та антибіотиків, що робить теля більш сприйнятливим. Це може вимагати більш агресивної програми вакцинації.
Активна імунізація проти BRSV, ймовірно, є найскладнішою через материнський імунітет. Вона вимагає ретельного моніторингу та частої ревакцинації, щоб телята могли бути захищені до того, як досягнуть «вікна» сприйнятливості — періоду, коли тварини більше не захищені пасивним імунітетом, а активний імунітет ще не вироблений.
Ризик інфікування та захворювання BVDV у молодих телят набагато нижчий, ніж BRSV. Слід також враховувати додаткову імуносупресію у телят в результаті дії живого компонента BVDV у багатьох парентерально введених вакцинах. Дослідження на телятах показують, що вакцинація телят віком до 60 днів має незначну перевагу, і що захист материнськими антитілами може тривати від 70 до 110 днів, що підтверджують і наші результати.
Інфекція BHV-1 за рахунок високої тривалості материнського імунітету у молодих телят малоймовірна. На цьому фоні доцільним є застосування IN вакцин проти BHV-1. Материнський імунітет менш ймовірний на слизових оболонках молодих тварин, тому більшість з них розвиває активний імунітет. Після такої вакцинації виробляються високі рівні слизового та сироваткового інтерферону, які мають противірусний ефект. Усі живі вакцини проти BHV-1, включаючи IN вакцини, можуть призвести до здатності вірусу реактивуватися (відновлюватися) та виділятися. Біологічне значення такої реактивації та виділення BHV-1 до кінця незрозумілі, оскільки клінічні ознаки або синдроми захворювання, пов'язані з цим, у тварин не проявляються.
Багатоштамові анатоксини Clostridium spp. є частиною програми вакцинації корів. Вплив материнських антитіл значно пригнічує вироблення антитіл до анатоксинів Clostridium spp. у телят, вакцинованих у віці до 50 днів.
Таким чином, вакцинація молодих телят ускладнюється наявністю значного рівня материнських антитіл, що зберігаються у телят, гормональними факторами молозива та новонароджених, відсутністю повної імунної компетентності. Першочерговою у плануванні програми вакцинації телят є оцінка ризиків захворювання на виробничому майданчику, тобто розуміння циркуляції окремих збудників.
Вплив материнського імунітету та вік тварини необхідно ретельно враховувати при визначенні графіка парентеральної вакцинації. Для цього необхідно провести визначення тривалості колострального імунітету, відібравши кров у телят на 7-му, 21-шу і т. д. добу життя з інтервалом 14 діб до 3-місячного віку. Після цього уже визначитися з терміном вакцинації, обов’язково враховуючи:
1) наявність циркулюючих збудників;
2) захворювання, до якого спадання рівня антитіл відбувається першим;
3) однорідність рівня антитіл у телят.
Фахівцями Biosafety-Center ДДАЕУ накопичено значний досвід з оцінки рівня колостральних антитіл, який стане у нагоді спеціалістам для складання графіку вакцинацій та отримання стійкого, однорідного і тривалого імунітету у телят у відповідь на введення вакцин. Такий підхід дозволить не лише забезпечити гарну імунну відповідь, але й максимально ефективно використати вкладені у вакцини кошти.
www.biosafety-center.com
Тел.: +38 (095) 063-05-31; +38 (096) 093-03-76
Email: plppm@ua.fm
У 2025 році плануємо випуск шести номерів журналу «Молоко і ферма» — традиційно наприкінці кожного парного місяця. Читачі мають нагоду оформити передплату як друкованої, так і електронної версії журналу. Частково публікуватимемо матеріали у відповідній рубриці на сайті www.milkua.info. Більше інформації щодо передплати: 067 445 19 59 (Viber).