Impfung gegen g bovine Mastitis. Laboratorios Hipra. S.A.

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1 Aktueller Stand der Impfung gegen g bovine Mastitis Laboratorios Hipra. S.A.

2 Was ist MASTITIS? Startvac Eine Entzündung der Milchdrüse. Eine Erkrankung der Landwirte, welche Kühe rettet

3 Ursachen von MASTITIS? Startvac In mehr als 95 % der Fälle, durch pathogene Bakterien und die Hauptinfektionsroute ist der Strichkanal

4 MASTITIS Startvac MELK MASCHINE INSEKTEN Arcanobacterium pyogenes INFIZIERTE EUTER Staf. aureus / Strep. agalactiae EINSTREU UND BÖDEN Arcanobacterium pyogenes Staf. aureus / Strep. agalactiae ZITZENHAUT Strep. uberis / Enterobacterias E.Coli Staf. Coagulasa Negativos / Staf. aureus Strep. dysgalactiae MILCH FÜR KÄLBER KONTAMINIERTES WASSER Kontaminiertes FUTTER Pseudomona aeruginosa / Prototheca Prototheca sp. Strep. agalactiae

5 Welcher Schaden wird durch MASTITIS verursacht? Milch Produktion Schlechte Milchqualität (nicht für den Konsum geeignet) Todesfälle Medikamenten- und Tierarztkosten. Labor Risiko einer Infektion von gesunden Kühen und Kalbinnen Mögliche Antibiotika - Rückstände in der Milch

6 Ökonomische Auswirkung einer MASTITIS? Verlust von mind /Kuh/ / Jahr Medikamente und Tierarzt 8% Todesfälle und Abgänge 13% Extra Arbeit 1% Verworfene Milch 14% Verminderte Produktion 64%

7 Cost of mastitis (studies since 1990) Type of mastitis Bibliog. Ref. Country Method Cost per case ( ) Clinical mastitis Nielsen et al. (2009) Sweden SS 275 Nielsen et al. (2009) Sweden SS 413 Bar et al. (2008) USA DP 146 Huijps et al. (2008) Holland CB 205 Wolfova et al. (2006) Czech Republic CB 71 Ostergaard et al. (2005) Denmark SS 360 Kossaibati & Esslemont (1997) Great Britain CB 519 Sub-clinical mastitis Sandgren & Emanuelson (1994) Sweden CB 350 Miller et al. (1993) USA CB 142 Belotti (1991) Sweden CB 420 Nielsen et al. (2009) Sweden SS 60 Holland Steeneveld et al. (2007) SS 115 Swinkels et al. (2005a) Holland CB 116 Holland Swinkels et al. (2005b) CB 130 CB = Cost-benefit; SS = Stochastic Simulation; DP = Dynamic Programming.

8 MASTITIS Startvac

9 MASTITIS Startvac

10 Arten von Mastitis Startvac Klinische: mit vorhandenen klinischen Symptomen, von mild bis hoch akut In vielen Fällen durch Mikroorganismen, in der Umwelt vorhanden, umgeben das Euter (umweltbedingt) 30-40% aller klinischen Fälle in Hochleistungsbetrieben durch E. coli und Klebsiella sp. Subklinische: nicht ersichtlich Gewöhnlicher Anstieg der Zellzahl Kann durch diverse Mikroorganismen verursacht werden. Ist typisch für einige kontagiöse (S. aureus, S. agalactiae) Mastitiden. Risiko einer Infektion, wenn nicht diagnostiziert. Kosten durch Produktion und Verlust an Qualität.

11 Mikroorganismen beteiligt Umweltbedingte Mikroorganismen: Escherichia coli Streptococcus dysgalactiae Streptococcus uberis Klebsiella pneumoniae Kontagiöse Mikroorganismen: Staphylococcus aureus Streptococcus agalactiae Streptococcust dysgalactiae Corynebacterium bovis Mycoplasma spp. Opportunistische Mikroorganismen: Koagulase-negative Staphylococcen

12 STARTVAC

13 Kontrollplan für Mastitis Startvac 1.- Kontrolle der Umwelt 2.- Instandhaltung der Melkmaschine 3.- Melkroutine / Euterpflege 4.- Antibiotische Therapie der klinischen i Fälle 5.- Schlachtung von chronisch infizierten Tieren 6.- Trockenstell -Therapie 7.- Immunisierung Zielvorgabe: 1) Auftreten neuer Fälle 2) Fortbestehen vorhandener Fälle

14 Opfern von chronisch infizierten Tieren

15 Opfern von chronisch infizierten Tieren Gäbe es keine Milchquote; wieviele Tiere würden auf Grund von Mastitis ausgeschieden? Die Entscheidung über Elimination ist abhängig von: 1. Beitrag zur Zellzahl in der Tankmilch (SCC indiv. X Produktion/Tier) 2. Milchpreis 3. Alter der Tiere 4. Möglichkeit einer Wiederherstellung (Heilung) 5. Andere Pathologien, etc.

16 Trockenstellen Startvac Zielvorgaben: Elimination bestehender Infektionen Verhinderung von Neuinfektionen

17 Trockenstellen - Behandlung Startvac Die Bildungszeit für den Keratinpfropfen ist der Schlüssel für das Infektionsrisiko. 7 Tage nach Trockenstellen: 50% offen 42 Tage nach Trockenstellen : 23% offen (Dingell, 2003)

18 Trockenstellen Startvac Grundprinzipien zur Verhinderung von Neuinfektionen in der Trockenstehzeit Maximieren und Supplementieren von Defiziten einer Kuh. Trockenstellbehandlung, Vakzination, Vit. E, Selen, etc. Keine Futter- oder Wasserrestriktionen Vorbeuge metabolischer Probleme Minimierung von Stress: Cow comfort (Besatzdichte) Minimieren des Risikos für das Eindringen von Bakterien aus der Umwelt.

19 Trockenstellen Startvac Punkte berücksichtigen: Antibiotikum tik / kein Antibiotikum tik Wenn Antibiotikum: Persistenz Antibakterielles Spektrum Diffusion durch das ganze Euter Resistenz der Mikroorganismen Wartezeit Richtige Art der Anwendung Parenterale / intramammäre Behandlung (Antibiotikum), ergänzende Effekte Zitzen dippen (versiegeln)

20 Immunsierung Startvac WARUM IMPFSTOFFE EINSETZEN? 1. Auftreten von Euterinfektionen klinisch und subklinisch 2. Schwere der Symptome 3. SCC 4. Heilungsrate 5. Produktion 6. Behandlungen 7. Steigerung der Effizienz der antibiotischen Behandlungen

21 Immunsierung Startvac WOGEGEN? Gegen ALLES: MACHT WENIG SINN Selektive Immunisierung ggegen g die wichtigsten PATHOGENEN Erreger: KANN SINN MACHEN Welche PATHOGENE? Escherichia coli Staphylococcus aureus Coagulase-negative S. Streptococcus

22 Immunsierung Startvac Markt Entsprechend den Daten der FDA werden 65% der Kühe in den USA gegen einen dieser Mikroorganismen geimpft. Der Prozentsatz der geimpften Kühe in Europa liegt derzeit noch unter 1%. Warum? Verfügbarkeit vom Hersteller, wirksame Produkte Fokus : präventiv / Wundermittel / Heilung USA: präventiv Europa: Wundermittel / Heilung

23 Immunsierung Startvac Impfschemata: 1. PAUSCHAL: alle Tiere unabhängig von Laktationsstadium Vorteile: Einfache Handhabung Lösung zu speziellen Zeiten Eine oder zwei Verabreichungen e Kurzzeit Resultate, Nachteile: Wenig Erfolg zum Zeitpunkt des größten Infektionsrisikos Auftreten von Mastitis (post-partum, nur zwischen 10-20% der Tiere) Kurze Dauer der Immunität Wenig Langzeiterfolg Kosten / Kurzzeiterfolgsrate

24 Immunsierung Startvac Impfschemata: 2. TROCKENSTEHZEIT und POST- PARTUM, Vakzination aller Tiere in der Trockenstehzeit und nach dem Abkalben Geburt 45 Tage 15 Tage 50 Tage

25 Immunsierung Startvac Impfschemata: 2. TROCKENSTEHZEIT und POST- PARTUM Vorteile: Maximaler Effekt bis zum 90 Tag in Milch, Zeit des größten Infektionsrisikos und Zeit der höchsten Produktion Fortbestehen einer Langzeitimmunität durch TREPPENEFFEKT Kosten / Nutzenverhältnis besser Nachteile: Schwieriger zu handhaben Drei Verabreichungen Langzeiterfolg

26 Immunsierung Startvac Impfschemata: LANG Zeit-ERFOLGE Nach einem halben Jahr 100-Kuh Betrieb sieht eine Erfolgsrat von 40% 1 APPLICATION2 APPLICATION3 APPLICATION APPLICATION3APPLICATION FIRST MON. 10% 0% 0% SECOND MON. 20% 10% 0% THIRD MON. 30% 20% 10% FOURTH MON. 40% 30% 20% FIFTH MON. 50% 40% 30% SIXTH MON. 60% 50% 40%

27 Immunsierung Startvac Mehr als 50% der klinischen Mastitiden entstehen in den ersten 100 Tagen der Laktation oder in der Trockenstehzeit. (Bradley and Green, 2000) g ( y, )

28 Immunsierung Startvac Das Risiko einer Infektion in den ersten 3 Wochen in der Trockenstehphase h ist 6 x höher als in der Laktation. Hohes Infektionsrisiko in den letzten 10 Tagen der Trächtigkeit.

29 Immunsierung Startvac Vorteil des Impfschemas Verteilung der wirtschaftlichen Verluste durch klinische Mastitis hauptsächlich zu Laktationsbeginn (1-3 Monate post-partum) und am Ende der Laktation (4-9 Monate post-partum) Quelle: Mastitis ist ein wirtschaftliches Problem (Henk Hogeveen, The Netherlands)

30 Immunsierung Startvac Wogegen? E. Coli: Stamm J5: vertreten durch das Core - Antigen (Gram. neg. gemeinsam). Dauer eine kurzen Immunität Drei Applikationen schützen 3-4 Monate post-partum

31 Immunsierung Startvac Vakzine gegen Colimastitis, Deluyker and Cool (2005) Holland. Feldversuche Zusammenfassung. Signifikante Unterschiede geringere Anzahl von toxisch - systemischen Mastitisfällen in der geimpften Gruppe. Gutartiger Verlauf der Symptomatologie in der vakzinierten Gruppe im Vergleich zur nicht vakzinierten Gruppe. Beide Gruppen wurden mit virulenten E.coli gechallenged.

32 Immunsierung Startvac Figure 2. Serological response anti-e. coli J5 in serum at days post-vaccination (EC-2005-CB-001) IR PC (ELISA ) 140,0 120,0 100,0 80,0 60,0 40,00 20,0 0, Days post-vaccination Vaccinated group (n=44) Placebo group (n=41) 32

33 7. Immunsierung Startvac Wogegen? Staphylococcus aureus: Slime ist ein extrazellulärer Überzug von Polysacchariden, dieser behindert die Antikörper sich an die Bakterien zu erinnern. Ergibt: Schutz vor Phagozytose.

34 Immunsierung Startvac SLIME: Konsequenzen der Expopolysaccharid - Schicht Die Bakterien können sich leichter vermehren und Kolonien bilden Größere Resistenz gegenüber Phagozytose Behandlung mit Antibiotika - geringere Penetration Virulenzsteigerung der Bakterien Wachstum der Kolonien in Clustern: Persistenz und Kolonisation

35 STARTVAC: The Biofilm as survival mechanism Biofilms are survival mechanisms of clinically relevant microorganisms. The production of this extracellular matrix defines the ability of bacterial strains to colonize host tissues and biomaterials, participating in the intercellular adhesion among bacterial cells and subsequent development of a BIOFILM, leading to chronic infections and bacterial - resistance to phagocytosis and antibiotic treatments. - Scanning electron micrograph of a biofilm on a metal surface from an industrial water system.

36 Immunsierung Startvac

37 Immunsierung Startvac Entwicklung der Zellzahl (SCC), nach Anwendung der Vakzine mit anti-slime S. aureusantigen Leitner, Chaffer et. al, 2003 (Israel)

38 Immunsierung Startvac Figure 1. Serological response anti-slime in serum at days post-vaccination (EC-2005-CB-001) 60,0 50,0 IRPC (ELISA ) I 40,00 30,0 20,0 10,0 Vaccinated group (n=44) Placebo group (n=41) 0, Days post-vaccination

39 STARTVAC: Biofilm research and efficacy results Bacterins from strong biofilm-producing bacteria triggered the highest production of antibodies to PNAG and conferred the highest protection against infection and mastitis, compared with weak biofilm-producing bacteria and non-cellular inocula.

40 STARTVAC: Biofilm research and efficacy results The study reports the immunogenicityi it of SAAC in dairy cows when this component is embedded in a S. aureus bacterin of a strong biofilmproducing strain. Results indicated that immunization with a S. aureus bacterin with high SAAC content was able to reduce S. aureus multiplication in the mammary gland after challenge, and suggests that the SAAC-specific antibody response could be involved in the protection against S. aureus intramammary infection.

41 STARTVAC EMEA FIELD TRIALS

42 STARTVAC 40 Temperature Temperature (C) 38.5 multiparous - A multiparous - B post vaccination day

43 STARTVAC Variable STARTVAC Group PLACEBO Group STATISTICAL SIGNIFICANT DIFFERENCES BETWEEN STARTVAC AND PLACEBO ( = 0.05) Incidence of intramammary infection clinical or subclinical until day 130 S.aureus 1,18% 18% 10,34% 0, E. coli 4,14% 17,82% 0,001 CNS 16,57% 32,18% 0,001 Incidence of intramammary infetion clinical until day 130 Incidence of intramammary infection subclinical until day 130 S.aureus 0,00% 2,87% 0,032 E. coli 1,78% 6,90% 0,02 CNS 2,37% 6,90% 0,047 S.aureus 1,18% 18% 9,77% 0, E. coli 2,37% 13,22% 0,001 CNS 15,98% 39,98% 0,002 Multiparous 44,19% 20,45% < 0,05 Spontaneuos Cure Rate Primiparous 53,33% 50,00% > 0,05 total 51,43% 32,18% < 0,05

44 STARTVAC VARIABLE STARTVAC GROUP PLACEBO GROUP STATISTICAL SIGNIFICANT DIFFERENCES BETWEEN STARTVAC AND PLACEBO ( = 0.05) OBSERVATIONS Somatic cell count (mean SSC x 10 3 ) 328,2 548,6 YES (p<0.05) Internationally recognized indicator for mastitis and milk quality Milk aspect (>1) % % YES (p<0.05) 05) Implies less economic losses Mammary gland aspect (>1) Treatment with pharmacological products % 24,03 % YES (p<0.05) 34 treatm 22 cows 93 treatm 40 cows YES (p<0.05) due to lost quarters, discarded milk and replacement cows Implies less economic losses due to treatments and reduces the risk of residues in milk Death of cows due to mastitis 0 3 NO (p>0.05) Low number of deaths. Deaths due to mastitis only occurred in the placebo group.

45 STARTVAC - Data from a study on 6 farms Results (0-130 DIM) Control STARVAC Discarded milk (days) Daily production (kg/day) SCC (cells/ml) 559, ,000 Risk of clinical mastitis 15% 4% Risk of sub-clinical mastitis 46% 18% Elimination 9% 5%

46 Zusammenfassung: Startvac 1. Wunder 2. Schützt gegen die wichtigsten Euterreger und ist profitabel: Inzidence und Schweregrad Steigert die Heilungsrate Steigert die Milchqualität 3. Schlüssel zum Erfolg: Gesamt - Management des Betriebes Verfügbarkeit einer wirksamen Vakzine Fokus des Impfprogrammes: Vorbeugen vor der Periode des größten Risikos. Erste Vakzine in Europa Mastits post-partum 3 Dosen pro Laktation (Trockenstellen, pre-partum und post-partum) S. aureus, E. coli and CNS Nicht gegen Bakterien gegen SLIME

47 Startvac Danke für die Aufmerksamkeit Any questions?