On-farm bacterial identification of bovine mastitis to guide treatment protocols.

A presente tese estudou o diagnóstico e tratamento da mastite bovina pela avaliação do uso de um teste prático de CCS, pela utilização de cultura bacteriológica a campo e pela definição de protocolos de tratamento. Para rápida determinação da CCS, o teste Somaticell® foi usado em amostras de leite tendo o resultado comparado à contagem eletrônica e avaliado por tipo de amostra e pessoa. O Somaticell determinou corretamente a CCS de amostras frescas de leite de quartos mamários. A correlação registrada entre o Somaticell e a CCS eletrônica foi 0,92 e o coeficiente de concordância 0,82. O teste mostrou adequada validade para determinar infecções intramamárias (sensibilidade 91,3%; especificidade 96,0%) e apresentou contagens mais elevadas em amostras contendo patógenos. Pequena variação foi verificada nos resultados do teste quando realizado em duplicata. Entretanto na análise geral dos dados, a variação observada não foi significativa nem afetou a quantidade de amostras com mastite subclínica. Amostras de leite conservadas a 4 ºC por até 5 horas não influenciaram os resultados do Somaticell, mas amostras congeladas ou adicionadas do conservante bronopol não devem ser usadas. Quanto ao diagnóstico da mastite clínica, as infecções causadas por bactérias Gram positivas foram em maioria isoladas de casos clínicos com alteração visual do leite e edema de úbere, de vacas reincidentes e com CCS mensal média maior de 200.000 céls/mL. Por outro lado, as mastites causadas por bactérias Gram negativas apresentaram em maioria casos clínicos com comprometimento sistêmico em vacas de alta produção. Enquanto isso, as amostras mastíticas com ausência de crescimento na cultura laboratorial apresentaram grau da mastite e perfil do animal variado. A cultura bacteriológica realizada na propriedade leiteira com o conjunto dos meios Sangue Base Azida, MacConkey e Vogel-Johnson, mostrou adequada recuperação dos patógenos causadores de mastite clínica. Do total de 203 cultivos realizados na fazenda e em laboratório 79,3% mostraram concordância. A taxa de concordância das culturas foi afetada pelo número de unidades formadoras de colônia presente na amostra de leite. A sensibilidade e especificidade registradas para a cultura a campo foram 83,0 e 76,5%, respectivamente, as quais foram positivamente influenciadas pelo isolamento de bactérias Gram positivas, e negativamente pelo isolamento de bactérias Gram negativas e resultados com ausência de crescimento. O cultivo feito na fazenda mostrou vantagens em usar amostras de leite frescas, porém a leitura precoce do crescimento bacteriano e a metodologia simples reduzem sua acurácia. Para o tratamento das mastites clínicas com base no resultado da cultura a campo, foi encontrada taxa geral de cura bacteriológica de 69,7%. A CCS da maioria dos tetos que apresentaram mastite se manteve elevada até 21 dias pós-detecção da doença. Mastites causadas por bactérias Gram negativas mostraram taxas de cura mais altas. Já as mastites causadas por Staphylococcus aureus tiveram as menores taxas de cura apesar da utilização de tratamento antibiótico estendido. As mastites de grau 1 e 2, com isolamento de bactérias Gram negativas e ausência de crescimento na cultura bacteriológica, não apresentaram diferença em cura sendo ou não tratadas com antibiótico intramamário.The present thesis investigated the diagnosis and treatment of bovine mastitis by using a simple test for somatic cell count, on-farm bacteriological culture and guided treatment protocols. To rapidly determine SCC, Somaticell® test was used on milk samples having the results compared to electronic count and evaluated by sample type and reader. The Somaticell test correctly determined the SCC in fresh milk samples of mammary quarters. The correlation between Somaticell and electronic SCC was 0.92, being kappa coefficient equals to 0.82. This test presented good reliability to determine intramammary infections using a threshold of 205.000 cells/mL (sensitivity = 91.3% and specificity = 96.0%) and showed greater SCC in samples containing major mastitis pathogens. Minor intra-individual variation was detected when performing the test. Probably, the homogenization procedure of the test is the most likely explanation for the observed variation. However, the final analysis indicated that this variation was not significant and did not affect the amount of samples classified as having subclinical mastitis. Milk samples preserved at 4 ºC up to 5 hours did not change test results. Nevertheless, frozen or bronopol preserved samples were not suitable for this test. Clinical mastitis data indicated that infections caused by Gram positive bacteria were mainly seen on clinical cases with visual milk abnormalities and udder edema of clinical recurrent animals showing monthly average SCC greater than 200,000 cells/mL. In contrast, clinical mastitis caused by Gram negative bacteria was frequently associated with systemic signs in high producing cows. In addition, mastitic samples without bacterial growth in the laboratory did not present a defined pattern in relation to mastitis grade and animal characteristic. The on-farm bacteriological culture using Azide Blood Agar Base, MacConkey Agar and Vogel-Johnson Agar, showed adequate recovery of mastitis causing pathogens. In 79.3% of the cultures (n = 203) the on-farm results agreed with the standard laboratory culture. Interestingly, the concordance rate was affected by the number of colony forming units in the milk sample. The sensitivity and specificity of on-farm culture were 83.0 and 76.5%, respectively. These results were positively influenced by growth of Gram positive bacteria and negatively influenced by growth of Gram negative bacteria and samples with no growth. The use of fresh milk samples in on-farm culture seemed advantageous for bacterial recovery, although premature plate reading of bacterial growth and simplicity of this methodology might reduce its accuracy. Mastitis treatment guided by on-farm culture showed an overall bacteriological cure rate of 69.7%. In the majority of quarters, SCC remained elevated within 21 days after detection of clinical mastitis. Gram negative bacteria presented greater cure rates. On the contrary, Staphylococcus aureus mastitis displayed the lowest cure rate even by using extended antibiotic treatment. Intramammary antibiotic treatment did not show effect on cure rates of grade 1 and 2 clinical mastitis caused by Gram negative bacteria or with negative growth in the on-farm culture