Interaction of Streptococcus dysgalactiae with bovine mammary epithelial cells

Streptococcus dysgalactiae accounts for a significant number of intramammary infections during lactation and the nonlactating period. In spite of its high prevalence, little information is available about factors that contribute to the virulence of S. dysgalactiae. This organism adheres to bovine mammary epithelial cells and to extracellular matrix proteins in vitro, and invades bovine mammary epithelial cells in culture; all of which can be potentially important pathogenic mechanisms. Experiments were conducted to characterize factors and mechanisms involved in adherence and invasion of 5. dysgalactiae to bovine mammary epithelial cells in vitro. Adherence of S. dysgalactiae was affected by both the mammary epithelial cell type and bacterial strain used. Bacterial adherence was mediated by saturable cell receptors, and reduction of bacterial adherence following cell fixation indicated that cell surface proteins played a major role in this process. Delineation of bacterial and epithelial cell factors influencing adherence of S. dysgalactiae to mammary epithelial cell monolayers resulted in development of an in vitro method for quantifying bacterial adherence. Presence of two bacterial factors, lipoteichoic acid (LTA) and M-like protein, potentially involved in adherence of S. dysgalactiae to mammary epithelial cells, was detected in strains of S. dysgalactiae isolated from bovine intramammary infections. Bacterial surface proteins played a major role in adherence of S. dysgalactiae to mammary epithelial cells. However, use of antibodies directed against streptococcal M24 protein did not affect adherence of S. dysgalactiae to mammary epithelial cells. LTA appeared to play a minor role in adherence of one strain of S. dysgalactiae to mammary epithelial cells but had no effect on another strain of S. dysgalactiae. Streptococcus dysgalactiae invasion into mammary epithelial cells increased with inoculum size; however, number of intracellular bacteria was not proportional to inoculum size indicating that a finite number of organisms are capable of invading epithelial cells. No net increase of intracellular organisms was detected at several bacterial densities evaluated; however, S. dysgalactiae remained viable throughout the period of evaluation. In addition, S. dysgalactiae did not appear to cause cell injury at any bacterial density and time point evaluated. These data suggest that S. dysgalactiae can survive within mammary epithelial cells for extended periods of time without losing viability or damaging the eukaryotic cell. This feature may be associated with development of persistent infection, protection of organisms from antimicrobial drugs and host defense mechanisms, and can also provide a route for bacterial colonization of subepithelial tissues. Activity of eukaryotic cell tyrosine protein kinases, intact microfilaments and de novo eukaryotic protein synthesis were required for invasion of S. dysgalactiae into bovine mammary epithelial cells; a process that appeared to occur via receptor-mediated endocytosis. In contrast, de novo bacterial protein synthesis was not required for invasion of S. dysgalactiae into MAC-T cells. Collectively, these studies provide insight towards a more fundamental understanding of early interactions between bovine mammary epithelial cells and S. dysgalactiae and should assist in further research directed to develop methods to minimize production losses associated with intramammary infections in dairy cows

Aspectos de la respuesta inmune innata en las infecciones intramamarias causadas por Staphylococcus aureus en bovinos

ResumenStaphylococcus aureus es el principal agente causante de mastitis bovina en Argentina y en el mundo. Esta bacteria ocasiona infecciones crónicas que generan importantes pérdidas a los productores y la industria lechera. El objetivo de este artículo es caracterizar los mecanismos que intervienen en la infección causada por S. aureus en la glándula mamaria bovina, evaluando dos aspectos diferentes del proceso infeccioso: por un lado, lo vinculado con la respuesta inmune innata por parte del hospedador, y por otro, la capacidad de la bacteria para evadir el sistema inmune e interactuar con diferentes tipos celulares. La exploración de la interacción de S. aureus con el sistema inmune de la glándula mamaria bovina permitirá identificar blancos para delinear nuevas alternativas preventivas o curativas, que contribuyan a evitar o eliminar las infecciones causadas por este organismo.AbstractStaphylococcus aureus is the pathogen most frequently isolated from bovine mastitis worldwide, causing chronic intramammary infections that limit profitable dairying. The objective of this article is to characterize the mechanisms involved in S. aureus mammary gland infections considering two different aspects of the infectious process; on the one hand, the aspects involved in the host innate immune response and on the other hand, the capacity of this organism to evade the immune system and interact with different cell types. The exploration of S. aureus interactions with the immune response of bovine mammary gland will help identify targets to outline new preventive or curative alternatives for intramammary infections caused by this organism

Antimicrobial resistance trends of Staphylococcus aureus isolated from bovine intramammary infections from 1990 to the present time in Argentina

Staphylococcus aureus is one of the most prevalent major mastitis pathogens in dairy herds worldwide. Antimicrobial therapy is one of the bases of S. aureus mastitis control programmes, both for subclinical cases at drying off and clinical cases during lactationEEA RafaelaFil: Molineri, Ana Ines. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Neder, Veronica Elizabeth. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Calvinho, Luis Fernando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentin

Aspects of the innate immune response to intramammary Staphylococcus aureus infections in cattle

Staphylococcus aureus es el principal agente causante de mastitis bovina en Argentina y en el mundo. Esta bacteria ocasiona infecciones crónicas que generan importantes pérdidas a los productores y la industria lechera. El objetivo de este artículo es caracterizar los mecanismos que intervienen en la infección causada por S. aureus en la glándula mamaria bovina, evaluando dos aspectos diferentes del proceso infeccioso: por un lado, lo vinculado con la respuesta inmune innata por parte del hospedador, y por otro, la capacidad de la bacteria para evadir el sistema inmune e interactuar con diferentes tipos celulares. La exploración de la interacción de S. aureus con el sistema inmune de la glándula mamaria bovina permitirá identificar blancos para delinear nuevas alternativas preventivas o curativas, que contribuyan a evitar o eliminar las infecciones causadas por este organismo.Staphylococcus aureus is the pathogen most frequently isolated from bovine mastitis worldwide, causing chronic intramammary infections that limit proÀ table dairying. The objective of this article is to characterize the mechanisms involved in S. aureus mammary gland infections considering two different aspects of the infectious process; on the one hand, the aspects involved in the host innate immune response and on the other hand, the capacity of this organism to evade the immune system and interact with different cell types. The exploration of S. aureus interactions with the immune response of bovine mammary gland will help identify targets to outline new preventive or curative alternatives for intramammary infections caused by this organism.Fil: Pereyra, Elizabet Amanda Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Ciencias Veterinarias del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Cs.veterinarias. Instituto de Ciencias Veterinarias del Litoral; ArgentinaFil: Dallard, Bibiana Elisabet. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Santa Fe. Instituto de Ciencias Veterinarias del Litoral. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Cs.veterinarias. Instituto de Ciencias Veterinarias del Litoral; ArgentinaFil: Calvinho, Luis Fernando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria. Centro Regional Santa Fe. Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentin

Control de Mastitis y de residuos de antimicrobianos en leche de cabra

En la provincia de Córdoba hay un fuerte incentivo, desde las áreas gubernamentales como de otras organizaciones, a establecimientos de tambos de cabras y su posterior industrialización, con el fin de desarrollar áreas rurales muy deprimidas. Los productos y subproductos lácteos derivados de estas explotaciones son comercializados para la población con intolerancia a la lactosa bovina, generalmente infantes, y a consumidores de alto poder adquisitivo; en ambos casos la exigencia de la calidad del producto es fundamental. La progresiva intensificación de la producción láctea caprina, debido a los planes gubernamentales, ha dado como resultado una creciente detección de problemas sanitarios en los rodeos, con alta incidencia de mastitis. Esto lleva a un uso indiscriminado e irracional de antimicrobianos, con fracasos terapéuticos, aparición de residuos y sin control de tiempos de retiro, existiendo un riesgo real de enviar leche al consumo o a la industrialización con concentraciones importantes de antibióticos. Por todo ello, con este proyecto nos planteamos como objetivos: identificar las principales especies bacterianas que infectan a nuestros rodeos caprinos; describir los antimicrobianos que se utilizan; realizar un estudio farmacocinético de los mismos, en particular su disposición plasmática y su excreción en leche; determinar su eficacia y posibles cepas resistentes; establecer un tratamiento efectivo y adaptado a las realidades de la producción caprina cordobesa; fijar tiempos de retiro seguros para el consumidor y la industria láctea

The association between mastitis and reproductive performance in seasonally-calved dairy cows managed on a pasture-based system = Asociación entre la mastitis y el desempeño reproductivo en rodeos lecheros Holstein de base pastoril y servicios estacionados

The objective of this study was to assess association between clinical, subclinical mastitis, body condition score and the reproductive performance of cows under seasonally calving conditions in a pasture-based management system. Data from 182 cows calved during 2008 were analyzed. Chi-square and logistic regression were performed considering pregnancy at the end of breeding season and number of services as dependent variables, whereas clinical and subclinical mastitis and other variables related to the animal that could have an effect on the dependent variables (e.g. parity, BCS, concurrent diseases) were considered as independent variables. Lactation number, calving difficulty, interval from calving to the beginning of breeding season and body condition score had a significant effect on pregnancy at the end of breeding season. Cows with one or two lactations (P = 0.031), those with no difficulty at calving (P = 0.003), those with more days from calving to the beginning of breeding season (P = 0.001), and those with body condition score > 2.5 (P = 0.007) were most likely to become pregnant. Subclinical mastitis affected reproductive performance increasing the number of services (P = 0.03). Also, breeding season influenced number of services, since summer-calving cows needed more services to become pregnant (P = 0.046). Clinical mastitis was not associated with pregnancy as a final measure of reproductive performance (P = 0.863). Although subclinical mastitis influenced reproductive performance, several parameters related to reproductive and nutritional management, significantly affected the outcome variables under experimental conditions of this study. This information can be valuable to improve reproductive performance in similar management systems.El objetivo de este trabajo fue determinar asociación entre mastitis clínicas, subclínicas y condición corporal con la performance reproductiva de vacas en un sistema de partos estacional bajo condiciones de pastoreo. Se analizó información de 182 vacas paridas durante 2008. Se realizó Chi cuadrado y regresión logística con preñez al final de la temporada de servicios y número de servicios como variables dependientes. Las mastitis clínicas, subclínicas y la condición corporal, así como otras posibles variables asociadas fueron analizadas como variables independientes. Número de lactancia, tipo de parto, intervalo entre parto a inicio de temporada de servicio y condición corporal estuvieron asociadas con preñez. Las vacas con una o dos lactancias (P = 0,031), aquellas sin problemas en el parto (P = 0,003) y las que tuvieron mayor cantidad de días entre el parto y el inicio de la temporada de servicios (P = 0.001) y las que tuvieron una condición corporal > 2.5 (P = 0.007) tuvieron más probabilidad de quedar preñadas. Las mastitis subclínicas afectaron la performance reproductiva aumentando el número de servicios (P = 0.03). Además la temporada de servicios influyó sobre el número de servicios recibidos por vaca, ya que aquellas paridas en verano necesitaron más servicios para quedar preñadas (P = 0.046). Las mastitis clínicas no estuvieron asociadas con preñez (P = 0.863). La información obtenida puede ser utilizada para mejorar la performance reproductiva de rodeos bajo condiciones pastoriles y sistemas de servicios estacionados.EEA RafaelaFil: Gómez-Cifuentes, C.I. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Veterinarias; ArgentinaFil: Molineri, Ana Ines. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Signorini, Marcelo. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentina. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Scandolo Lucini, Daniel Edgardo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Calvinho, Luis Fernando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Universidad Nacional del Litoral. Facultad de Ciencias Veterinarias; Argentin

Risk factors of S. aureus intramammary infection in pre partum dairy heifers under grazing conditions and molecular characterization of isolates from heifers and cows

The aims of the research reported here were to identify potential risk factors associated with the presence of Staphylococcus aureus intramammary infection (IMI) in pre partum dairy heifers on 17 dairy farms from three provinces of Argentina and to characterize, at molecular level, isolates from those heifers and lactating cows from two selected herds. A total of 1474 heifers and 4878 lactating cows were studied. The prevalence of Staphylococcus aureus IMI in the heifers, heifers at quarter level and lactating cow mammary quarters was 14.41, 4.82, and 14.65%, respectively. Univariate analysis showed the key variables associated with S. aureus IMI presence in the heifers were: S. aureus IMI prevalence in cows of the lactating herd, the time calves stayed with their dam after birth, the calf rearing system, the place of rearing (own farm or other dairy farm) and fly control on the farm. None of the variables included in the multivariable analysis was associated with the presence of S. aureus IMI in the pre partum heifers, probably due to low variability among management practices used by the farms for rearing the heifer calves. At the molecular level, S. aureus isolates were grouped into three main PFGE clusters and several genotypes within the clusters. Isolates from mammary secretion of pre partum heifers and milk of lactating cows comprised different PFGE clusters in both herds, although two exceptions occurred. The absence of gene fnbpB, which codifies for a virulence factor protein involved in cell invasion by S. aureus, was significantly more frequent in pre partum heifer secretion isolates than in isolates from lactating cow milk. These results suggest that, under these management conditions, isolates from mammary secretions of pre partum heifers do not originate from the milk of lactating cows, but rather other sources to which the heifer is exposed.EEA RafaelaFil: Camussone, Cecilia. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Molineri, Ana Ines. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Signorini, Marcelo. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina.Fil: Neder, Veronica Elizabeth. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina.Fil: Vitulich, Carlos Alberto. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina.Fil: Calvinho, Luis Fernando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina

Susceptibilidad a antibióticos de Staphylococcus aureus aislados de mastitis bovina en lecherías de la cuenca central de Argentina

La mastitis bovina causa cuantiosas pérdidas económicas al productor lechero y la industria láctea a nivel mundial. Staphylococcus aureus es uno de los principales patógenos mayores causantes de infecciones intramamarias, siendo la terapia antibiótica uno de los pilares para el control de esta enfermedad. El objetivo de este estudio fue evaluar la susceptibilidad de 96 cepas de Staphylococcus aureus frente a antimicrobianos utilizados frecuentemente en la terapia de mastitis bovina. Los aislamientos provinieron de 40 establecimientos lecheros de la cuenca central de la Argentina. Se utilizó el método de difusión en agar, evaluándose los siguientes antimicrobianos: penicilina G, eritromicina, amoxicilina + ac clavulánico, ceftiofur, cefalexina + kanamicina, cefquinoma, cefalexina, framicetina + penicilina G. Se encontraron los mayores niveles de resistencia frente a penicilina (28%), cefalexina + kanamicina (14%) y framicetina + penicilina (18%). El 7% de las cepas presentaron resistencia a más de un antibiótico; el 3% a eritromicina y penicilina y el 2% a amoxicilina+ ac clavulánico y penicilina. No se observaron cepas resistentes a oxacilina y la mayoría de los aislados fueron sensibles a las cefalosporinas evaluadas: cefalexina, ceftiofur y cefquinoma. Este estudio brinda información de utilidad para la selección de antibióticos y el monitoreo de la evolución de la resistencia a este organismo patógenoBovine mastitis causes great economic loses both to dairy farmers and industry worldwide. Staphylococcus aureus is one of the most prevalent major mastitis pathogens; being antibiotic therapy one of the basis of mastitis control. Susceptibility of 96 Staphylococcus aureus against frequently used for treating bovine mastitis was evaluated. The isolates were obtained from 40 dairy farms located in the central dairy area of Argentina. The disk diffusion method was used and the following antibiotics were tested: penicillin G, erythromycin, amoxicilin + clavulanic acid, ceftiofur, cephalexin + kanamycin, cefquinome, cephalexin, framycetin + penicillin G. The highest levels of resistance were observed against penicillin (28%), cephalexin+kanamycin (14%) and framycetin+penicillin (18%). Seven percent of isolates showed resistance to more than one antibiotic; 3% to erythromycin and penicillin and 2% to amoxicillin + clavulanic acid and penicillin. No isolates resistant to oxacillin were detected and most isolates were susceptible against cephalosporins tested: cephalexin, ceftiofur and cefquinome. This study provides information both to aid in antibiotic selection and for monitoring evolution of resistance patterns against this pathogen.EEA RafaelaFil: Neder, Veronica Elizabeth. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; ArgentinaFil: Araujo, L. Universidad del Salvador. Facultad de Veterinaria; ArgentinaFil: Gianre, Vilma Rita. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentina.Fil: Calvinho, Luis Fernando. Instituto Nacional de Tecnología Agropecuaria (INTA). Estación Experimental Agropecuaria Rafaela; Argentin

Identificación de agentes patógenos causantes de mastitis bovina proveniente de diferentes provincias de Argentina

La mastitis es la inflamación de la glándula mamaria (GM), causada por microorganismos que dañan el tejido mamario, alteran la calidad y cantidad de leche producida, generando grandes pérdidas económicas tanto al productor como a la industria láctea. Es una enfermedad multicausal, ya que aparte del organismo causante, influyen el ambiente, el estado de la vaca y las prácticas de manejo deficientes. Los patógenos de mastitis se clasifican en contagiosos y ambientales. Los primeros viven y se multiplican en la GM y la piel del pezón, se transmiten de animal a animal principalmente durante el ordeño, mientras que los segundos tienen como principal reservorio el ambiente donde vive la vaca. El objetivo de este estudio fue determinar la frecuencia y distribución de organismos causantes de infecciones intramamarias. Se procesaron un total de 2294 muestras de mastitis clínicas y subclínicas provenientes de tambos ubicados en las provincias de Santa Fe, Córdoba, Entre Ríos y Buenos Aires, que fueron remitidas al laboratorio de microbiología de la EEA-INTA Rafaela durante los años 2018-2020.Trabajo publicado en Cagliada, Maria del Pilar Lilia y Galosi, Cecilia Mónica (comps.). I Congreso de Microbiología Veterinaria. Libro de resúmenes. La Plata: Facultad de Ciencias Veterinarias, 2021.Facultad de Ciencias Veterinaria

Mejoramiento de la eficiencia productiva de caprinos de leche de la zona norte de la provincia de Córdoba por el control de enfermedades infecciosas y parasitarias (Red Pictor)

En el norte de la Provincia de Córdoba, la progresiva intensificación de la producción láctea caprina, debido al fuerte incentivo desde áreas gubernamentales, ha dado como resultado la aparición de algunos problemas sanitarios que generalmente pasan desapercibidos cuando las condiciones productivas se desarrollan en sistemas extensivos y muy rudimentarios. Se comienzan a visualizar problemas sanitarios-productivos inherentes a sistemas de mayor eficiencia y derivados de una mayor carga animal y productividad individual como son las parasitosis por nematodes gastrointestinales y las mastitis. El control químico de ambas afecciones se está llevando a cabo en forma totalmente empírica y con un uso indiscriminado e irracional de antimicrobianos y antiparasitarios, con fracasos terapéuticos, aparición de residuos y sin control de tiempos de retiro. En este contexto, además de las pérdidas productivas, existe un riesgo real de enviar leche al consumo o a la industrialización con concentraciones importantes de antibióticos y/o antiparasitarios. Por todo ello, con este proyecto nos planteamos como objetivos identificar principales especies bacterianas y parasitarias que infectan a nuestros rodeos caprinos; identificar los antimicrobianos y antiparasitarios que se utilizan; realizar los mismos estudios de eficacia, farmacocinética y de resistencia, siendo los beneficiarios directos de estos resultados los productores, el profesional veterinario, los consumidores y la industria láctea