Entzündung in die Transitionsphase

Albart Coster, albart@dairyconsult.nl

6 März 2020

Einführung

Transition von Trockenstand nach Laktation: vielleicht das wichtigste Thema

Boer Riks

Probleme in die Transitionphase

Direkte Probleme

Aber auch indirekte Probleme

Allgemeine Ursache?

Entzündungen?

Gibt es Verbindung zwischen Probleme und Entzündungen?

Was sind Entzündungen?

Entzünding beginnt mit aktivierung von das angeborenes Immuunsystem:

[]

Das activiert eine Akute Phase Respons

Und später auch das erworbenes Immuunsystem

Entzündungen sind involviert bei die Transition nach Laktation

Quelle: Bertoni, Trevisi, and Lombardelli (2010)

Mehr Beweis

Kontrolle Aspirine
Zahl no. 22 23
Abgang % 15.8 9.5
Tragend % 86.4 91.3
Tragend bei 1\(^e\) ins % 21.1 52.4

Quelle: Bertoni, Trevisi, and Lombardelli (2010)

Und bei Nachgeburtverhälten

-8 W - 4 W Diagnose +4 W
Gut NGB Gut NGB Gut NGB Gut NGB
DMI kg/Tag 16,3 12,5 15,9 14,3 20,3 15,55 21,7 20,7
Milchsaure \(\mu\)mol/l 2455 4855 2162 5507 2227 4458 2100 3726
NEFA mmol/l 141 193 194 182 75651 471 500 269,5
BHBA \(\mu\)mol 352 340 312 366 827 553 897 553,1
IL-1 pg/ml 317 341 321 337 277 290 270,6 287,5
IL-6 pg/ml 19,2 100 48,2 69,4 23,17 35,65 15,7 333
TNF-\(\alpha\) ng/l 0,34 1,26 0,27 1,31 0,27 1,37 0,07 1,04
Haptoglobulin mg/ml 0,19 0,34 0,15 0,07 0,12 1,06 0,16 0,17
SAA ug/ml 8447 24584 3461 19378 10401 21706 11797 23955

(NGB = Nachgeburtverhältnis)

Quelle: Dervishi et al. (2016)

Und bei Milchfieber

Quelle: Waldron et al. (2003).

Quelle: Eckel and Ametaj (2016).

Akute Phase Respons und Geburtsprozess

Aber: eine Immuunreaktion ist benötigd für das Geburtsprozess:

Normaal Nachgeburt
Zahl 40 14
PGF2\(_\alpha\) (pg/ml) 5675 3325
Glukose (mg/100 mg) 95.2 79.2
BHB (meq/l) 0.60 0.67
NEFA (meq/l) 1.11 1.10
Gruppe 1 Gruppe 2 Gruppe 3
Alter Jahre 26 26.7 26.3
Tragzeit T 286 275 278
Länge Geburtsprozess Std 12.1 7.3 7.0
% Tiere mit 1 Problem Ketose Mastitis Lam Metritis Cysteus
Kontrolle 45% 22.7% 9.1% 13.6% 13.6% 18.2%
Aspirin 39% 4.4% 4.4% 8.7% 30.4% 21.7%
Kontrolle CLA
Leistung kg/Tag 46.6 47.6
Eiwei\(\beta\) % 2.98 3.03
Fett % 4.23 4.25
Nachgeburte % 4.9 2.1

Entzündungen und Ursache: LPS

Quellen: (https://en.wikipedia.org/wiki/Lipopolysaccharide) en (https://bjjcaveman.com/2015/10/26/inflammation-lipopolysaccharides-and-ldl/)

Quelle: Bradford et al. (2015)

Konditionsverlüste

Quelle: Bradford et al. (2015)

Aber, die Akute Phase Respons verursacht auch niedrigere Futteraufnahme und damit mehr Konditionsverlüste, und dadurch mehr NEFA im Blut

Quelle: Bertoni, Trevisi, and Lombardelli (2010)

Daneben reduzieren NEFA auch die gefüligkeit für Insulin. Das leitet zu erhöhte Glukosewerten im Blut, ein bisschen Diabetis Type II, Pires, Souza, and Grummer (2007).

Vit D3 Defizit

Vitamine D ist ein Entzündungshemmer

Quelle: Eliades and Spyrou (2015)

Leber

Ketose, Fettleber, darf nicht nur mit erhöhte NEFA werten erklärt werden aber wert auch direkt verursacht durch eine Akute Phase Respons, Eckel and Ametaj (2016):

Aber, die Stoffwechsel von Vit D passiert auch in die Leber:

Wenn die Leber nicht funktioner: kein Aktive Vit D3 (\(\text{1,2(0H)_2VitD}\)).

Quellen von LPS

LPS und Panzenazidose

Quelle: Li et al. (2012)

Einfluss Säure + Endotoxinen auf die Darmpermeabilität:

Quelle: Emmanuel et al. (2007)

Mit Stress: leaky gut

Quellen von Endotoxines: Futter

Futter Enteros, KVE/g Hefen, KVE/g Schimmel, KVE/g Clostridien, KVE/g
beh. Gerst <100 <100 <100
beh. Gerst <10 <10 <10 <10
beh. Graan (%t, 80%g) <10 <10 <100 <10
beh. Gerst <10 <10 <10 <10
Gehakseld stro 800000 500 2200 0
gerst 1360000 61000 11000
beh. Gerst 200 <1000 <1000
beh. Gerst <10 <10 <10 <10
beh. Gerst <10 <100 460 <10
beh. Gerst 920 <10 41000 <10
beh. Gerst 110 1200 150 <40
beh. Gerst <10 <40 <10
beh. Gerst <10 <10 <10
beh. Gerst <10 <10 160 <10
beh. Gerst <40 <10 17000 <10
beh. Gerst <10 <40 <10 <10
beh. Gerst <10 <40 <100 <10
beh. Gerst <10 110 <40 <10
beh. Gerst <10 <10 <10
beh. Gerst >1000 660 <100 <40
beh. Gerst <10 <40 <100 <10
beh. Gerst <10 12000 <10000 <10
beh. Gerst <10 <10000 <100
beh. Gerst <100 11000 390 <10
beh. Gerst <10 <10 <10 <10
beh. Gerst >1000 760 140 <40
graskuil <10 470 <10 <10
maismeel >1000 <1000 14000 <10
Najaarskuil + bact. <100 6300 <100 1200
Najaarskuil + bact. <100 <100 <100 20
Najaarskuil <100 400 <100 500
Najaarskuil + zuur + bact. <100 1300 100 20
Najaarskuil 0 80000 <100 250
raapschroot <10 <40 310 <10
Snijmais <100 26000 <100
soja >1000 <1000 <4000 <40
sojahullen >1000 <40 300 100
sojahullen <100 <40 130 <40
Sojahullen <10 620 180 <40
stro >1000 17000 60000 <10
Stro 280000 360000 110000
Stro 660000 1100000 100000
beh. Tarwe 470 <10 <40
Tarwegries <100 100000 2400000

Trinkwasse: Beauvais et al. (2018)

Spekulatiev, Luft, sehe Lago et al. (2006)

Zurück: Transition

Rationen mit zu viel Energie erhöhen Risiko für Probleme in die Transition

Con >1 lact OVR >1 lact RES >1 lact Con Färse OVR Färse RES Färse
Labmagen 0 2 0 0 2 0
Ketose 1 4 0 0 2 1
Mastitis 1 3 0 1 0 0
Nachgeburt 2 3 2 0 2 1
Metritis 0 1 1 1 1 1
Milchfieber 0 0 0 0 0 0
Klauen 1 3 2 0 0 0
Udema 0 0 0 1 1 2
Total 5 16 4 3 8 6
# Tiere > 1 Problem 1 4 1 0 2 1
Zwilinge0 0 0 0 0 0

Quelle: Janovick, Boisclair, and Drackley (2011)

Trockensteherrationen mit weniger Energie: rühigere Start von die Laktation, vielleicht ein bisschen weniger Milch, Janovick and Drackley (2010).

Aber, Mann et al. (2015) zeigen gleiche Leistungen mit ärmere TS Rationen in vergleich mit reichere Rationen, und plädiert Bill Weiss für reichere Rationen für Färsen (https://youtu.be/Rv6WmK1D1X8).

Aber: reichere Rationen mit Grass gibt keine Probleme:

Quellen: Selim et al. (2015),Qin et al. (2018)

Vielleicht hat es zu tun mit Azidose oder vielleicht auch mit LPS in Mais, oder mit Konditionsverlüste?

Oder vielleicht mit Fakt das Grass von gute Qualität am ende gesünder ist für Kühe?

Quelle: Khosravi et al. (2018)

Transition

Lance Baumgard, Wageningen 2017. Leaky Gut verursacht Ketose:

Quelle: Baumgard, Kvidera, and Horst (2017)

Zwei Typen Ketose

Messung Type 1 Type 2 Durch schlechte Silage
Niedrige Futteraufnahme Fettleber Schlechte Silage
Blut BHBA Sehr hoch Hoch Sehr Hoch
Blut NEFA Hoog Hoog Normal bis Hoch
Blut Glukose Niedrig Niedrig, (beginnt hoch) Variiert
Blut Insulin Niedrig Niedrig, (beginnt hoch) Variiert
BCS Schlecht Verlieren viel Variiert
Lever Gut Fett Variiert
Risiko 3-6 Wochen Lakt 1-2 Wochen Lakt Variiert
Chance Heilung Gut Niedrig Gut
Diagnose BHBA > 20 DIL BHBA 5 DIL Grundfutter
Ma\(\beta\)nahme Management Frische Kühe Trockenstand Silage
– – – –

Quelle: Oetzel (2007)

Ketose Type 1

[]

Ketose Type 2

Quelle: Eliades and Spyrou (2015)

Wann entsteht Ketose (Type 2)

Quelle: McArt, Nydam, and Oetzel (2012)

Wie lange dauert Ketose (Type 2)

Quelle: McArt, Nydam, and Oetzel (2012)

Was sind die Folgen von Ketose?

Quelle: McArt, Nydam, and Oetzel (2012)

Wie behandlen wir Ketose

Propylen glykol, Glycerin und Glukose

Glukose Prekursoren

Weg Ziel
Propylenglykol Panzenabsoption Durch Leber nach Milchsäure und Propionsäure
Darmabsorbtion Durch Leber nach Milchsäure und Propionsäure
Panzenfermentation Butter-,Essig-, und Propionsäure
Glycerin Panzenfermentation Butter-,Essig-, und Propionsäure
Absorbtion Durch Leber via Gluconeogenese nach Glukose
Glukose Panzenfermentation Butter- und propionsäure
Absorbtion Quelle von Glukose

Quelle: Hostens et al. (2010)

Nachteile von glucogene Prekursoren

Quelle: Allen (2015)

Quelle: Brown and Allen (2013)

Cholin und Methionin in die Transition

Quelle: Chandler and White (2017)

Quelle: Zhou et al. (2016)

CLA

Quelle: Oliveira et al. (2018)

Zusammenfassung

Referenzen

Allen, Michael. 2015. “Hypophagic effects of propionate increase with elevated hepatic acetyl coenzyme A concentration for cows in the early postpartum period.” Journal of Dairy Science 95 (6). Elsevier:3259–68. https://doi.org/10.3168/jds.2011-4991.

Baumgard, Lance, Sara Kvidera, and Erin Horst. 2017. “Challenging the paradigm of metabolic diseases in the fresh period.” In International Symposium on Dairy Cattle Nutrition 2017. https://www.wur.nl/en/project/International-Symposium-on-Dairy-Cattle-Nutrition-2017.htm.

Beauvais, Wendy, Elena V Gart, Melissa Bean, Anthony Blanco, Jennifer Wilsey, Kallie Mcwhinney, Laura Bryan, et al. 2018. “The prevalence of Escherichia coli O157 : H7 fecal shedding in feedlot pens is affected by the water-to-cattle ratio : A randomized controlled trial.” Plos One 13 (2):1–21. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0192149.

Bertoni, Giuseppe, Erminio Trevisi, and Rosanna Lombardelli. 2010. “Some new aspects of nutrition, health conditions and fertility of intensively reared dairy cows.” Italian Journal of Animal Science 8 (November):491–518. https://doi.org/10.4081/ijas.2009.491.

Bradford, B J, K Yuan, J K Farney, L K Mamedova, and A J Carpenter. 2015. “Invited review : Inflammation during the transition to lactation : New adventures with an old flame.” Journal of Dairy Science 98 (10). Elsevier:6631–50. https://doi.org/10.3168/jds.2015-9683.

Brown, W. E., and M. S. Allen. 2013. “Effects of intrajugular glucose infusion on feed intake, milk yield, and metabolic responses of early postpartum cows fed diets varying in protein and starch concentration.” Journal of Dairy Science 96 (11). American Dairy Science Association:7132–42. https://doi.org/10.3168/jds.2013-6636.

Chandler, Tawny L., and Heather M. White. 2017. “Choline and methionine differentially alter methyl carbon metabolism in bovine neonatal hepatocytes.” PLoS ONE 12 (2):1–16. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0171080.

Chassagne, M., and J. Barnouin. 1992. “Circulating PgF2\(\alpha\) and nutritional parameters at parturition in dairy cows with and without retained placenta: Relation to prepartum diet.” Theriogenology 38 (3):407–18. https://doi.org/10.1016/0093-691X(92)90060-5.

Dervishi, Elda, Guanshi Zhang, Dagnachew Hailemariam, Suzana M. Dunn, and Burim N. Ametaj. 2016. “Occurrence of retained placenta is preceded by an inflammatory state and alterations of energy metabolism in transition dairy cows.” Journal of Animal Science and Biotechnology 7 (1). Journal of Animal Science; Biotechnology:1–13. https://doi.org/10.1186/s40104-016-0085-9.

Eckel, Emily F., and Burim N. Ametaj. 2016. “Invited review: Role of bacterial endotoxins in the etiopathogenesis of periparturient diseases of transition dairy cows.” Journal of Dairy Science 99 (8). Elsevier:5967–90. https://doi.org/10.3168/jds.2015-10727.

Eliades, Myrto, and Elias Spyrou. 2015. “Vitamin D: A new player in non-alcoholic fatty liver disease?” World Journal of Gastroenterology 21 (6):1718–27. https://doi.org/10.3748/wjg.v21.i6.1718.

Emmanuel, D.G.V., K.L. Madsen, T.A. Churchill, S.M. Dunn, and B.N. Ametaj. 2007. “Acidosis and Lipopolysaccharide from Escherichia coli B:055 Cause Hyperpermeability of Rumen and Colon Tissues.” Journal of Dairy Science 90 (12). Elsevier:5552–7. https://doi.org/10.3168/jds.2007-0257.

Hostens, M., P. Bossaert, S. Cools, A. De Kruif, and G. Opsomer. 2010. “Het gebruik van glucogene precursoren in de voeding van hoogproductief melkvee.” Vlaams Diergeneeskundig Tijdschrift 79 (4):247–58.

Janovick, N A, Y R Boisclair, and J K Drackley. 2011. “Prepartum dietary energy intake affects metabolism and health during the periparturient period in primiparous and multiparous Holstein cows.” Journal of Dairy Science 94 (3):1385–1400. https://doi.org/DOI: 10.3168/jds.2010-3303.

Janovick, N a, and J K Drackley. 2010. “Prepartum dietary management of energy intake affects postpartum intake and lactation performance by primiparous and multiparous Holstein cows.” Journal of Dairy Science 93 (7). Elsevier:3086–3102. https://doi.org/10.3168/jds.2009-2656.

Khosravi, M., Y. Rouzbehan, M. Rezaei, and J. Rezaei. 2018. “Total replacement of corn silage with sorghum silage improves milk fatty acid profile and antioxidant capacity of Holstein dairy cows.” Journal of Dairy Science 101 (12). American Dairy Science Association:10953–61. https://doi.org/10.3168/jds.2017-14350.

Lago, A., S.M. McGuirk, T.B. Bennett, N.B. Cook, and K.V. Nordlund. 2006. “Calf Respiratory Disease and Pen Microenvironments in Naturally Ventilated Calf Barns in Winter.” Journal of Dairy Science 89 (10):4014–25. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(06)72445-6.

Lewis, Richard B., and Joseph D. Schulman. 1973. “Influence of Acetylsalicylic Acid, an Inhibitor of Prostaglandin Synthesis, on the Duration of Human Gestation and Labour.” The Lancet 302 (7839):1159–61. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(73)92934-6.

Li, S., E. Khafipour, D.O. Krause, A. Kroeker, J.C. Rodriguez-Lecompte, G.N. Gozho, and J.C. Plaizier. 2012. “Effects of subacute ruminal acidosis challenges on fermentation and endotoxins in the rumen and hindgut of dairy cows.” Journal of Dairy Science 95 (1):294–303. https://doi.org/10.3168/jds.2011-4447.

Mann, S., F. A.Leal Yepes, T. R. Overton, J. J. Wakshlag, A. L. Lock, C. M. Ryan, and D. V. Nydam. 2015. “Dry period plane of energy: Effects on feed intake, energy balance, milk production, and composition in transition dairy cows.” Journal of Dairy Science. https://doi.org/10.3168/jds.2014-9024.

McArt, J a a, D V Nydam, and G R Oetzel. 2012. “Epidemiology of subclinical ketosis in early lactation dairy cattle.” Journal of Dairy Science 95 (9). Elsevier:5056–66. https://doi.org/10.3168/jds.2012-5443.

Oetzel, G R. 2007. “Herd-level ketosis: diagnosis and risk factors.” In American Association of Bovine Practicioners, 40th Annual Conference, 67–91.

Oliveira, Rafael Caputo, Ryan S Pralle, Lucas C De Resende, Carlos Henrique P, C Nova, Valentina Caprarulo, Joshua A Jendza, Arnulf Troescher, and Heather M White. 2018. “Prepartum supplementation of conjugated linoleic acids ( CLA ) increased milk energy output and decreased serum fatty acids and \(\beta\) -hydroxybutyrate in early lactation dairy cows,” 1–13. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0197733.

Pires, J A A, A H Souza, and R R Grummer. 2007. “Induction of Hyperlipidemia by Intravenous Infusion of Tallow Emulsion Causes Insulin Resistance in Holstein Cows.” Journal of Dairy Science 90 (6). Elsevier:2735–44. https://doi.org/10.3168/jds.2006-759.

Qin, Nanbing, Tuomo Kokkonen, Siru Salin, Tuulikki Seppänen-Laakso, Juhani Taponen, Aila Vanhatalo, and Kari Elo. 2018. “Prepartal high-energy feeding with grass silage-based diets does not disturb the hepatic adaptation of dairy cows during the periparturient period.” Journal of Dairy Science 101 (10). American Dairy Science Association:8929–43. https://doi.org/10.3168/jds.2017-13153.

Selim, S, T Kokkonen, J Taponen, A Vanhatalo, and K Elo. 2015. “Effect of prepartal ad libitum feeding of grass silage on transcriptional adaptations of the liver and subcutaneous adipose tissue in dairy cows during the periparturient period.” Journal of Dairy Science 98 (8). Elsevier:5515–28. https://doi.org/10.3168/jds.2014-8986.

Sugimoto, Yukihiko, Atsushi Yamasaki, Eri Segi, Kazuhito Tsuboi, Yoshiya Aze, Tatsuya Nishimura, Hiroji Oida, et al. 1997. “Failure of parturition in mice lacking the prostaglandin F receptor.” Science 277 (5326):681–83. https://doi.org/10.1126/science.277.5326.681.

Trevisi, E, and G Bertoni. 2008. Attenuation with acetylsalicylate treatments of inflammatory conditions in periparturient dairy cows. December.

Waelchli, R.O., R. Thun, and H Stocker. 1999. “Effect of flunixin meglumine on placental Cost-effectiveness of bovine spongiform encephalopathy screening.” Veterinary Record 144 (25):702–3. http://dx.doi.org/10.1136/vr.144.25.702.

Waldron, M. R., B. J. Nonnecke, T. Nishida, R. L. Horst, and T. R. Overton. 2003. “Effect of lipopolysaccharide infusion on serum macromineral and vitamin D concentrations in dairy cows.” Journal of Dairy Science 86 (11):3440–6. https://doi.org/10.3168/jds.S0022-0302(03)73948-4.

Zhou, Z., M. Vailati-Riboni, E. Trevisi, J.K. Drackley, D.N. Luchini, and J.J. Loor. 2016. “Better postpartal performance in dairy cows supplemented with rumen-protected methionine compared with choline during the peripartal period.” Journal of Dairy Science 99 (11). Elsevier:8716–32. https://doi.org/https://doi.org/10.3168/jds.2015-10525.