דו"ח מסכם: קוד זיהוי: 846-0291-06


קביעת המרכיב הגנטי בסיכוי הדבקות במחלות עטין


חוקרים:  ד"ר גבריאל לייטנר∗, מר' אפרים עזרא∗∗, ד"ר ארתור שרן∗
∗המחלקה למחלות עטין ומרכז הארצי לבריאות העטין, מכון וטרינרי ע"ש קימרון, בית דגן,
∗∗התאחדות מגדלי בקר, קיסריה

 

 

תקציר

מטרת המחקר: לחשב את התורשתיות לגבי מספר רבעי עטין מזוהמים כרונית בפרה ולבחון האם ניתן להכניס גורם זה בטיפוח פרים ל"עמידות" למחלות עטין. בעבודה קודמת (תוכנית מחקר 98-0271-846, הנהלת ענף בקר) נמצא כי השונות המוסברת של מספר הרבעים הנגועים בחיידק ביום הבדיקה קשורה עם אב הפרה. ניתוח זה בוצע עם 11 אבות, שהיו להם מעל 10 מבכירות לאב בניסוי. גורם האב נמצא מסביר 0.23  (0.17x4/0.17+1.84)  מהשונות במספר הרבעים הנגועים בחיידק. לאור תוצאות אלו וכן פשטות, מהימנות ומחיר הבדיקה הוגשה תוכנית זו. במחקר הנוכחי אבחנו במשך שלושת שנות המחקר 542 מבכירות מחמישה משקי חלב שונים, בנות ל-115 פרים. תוצאות המתאם הפנוטיפי מצביעות על קשר בין נגיעות תוך עטינית בחיידק ומספר התאים הסומאטיים. מצב העטין נקבע בבדיקה אחת (60 עד 300 ימים לאחר ההמלטה) במקביל לתאים הסומאטיים בזמן הבדיקה ("קמרון"). על כן, המתאם הפנוטיפי המובהק שנמצא בין שתי בדיקות אלו נובע בחלקו מהגדרת הנגיעות (בידוד ועליה בתאים הסומאטיים). לעמת זאת, המתאם הפנוטיפי המובהק שנמצא בין מצב העטין וממוצע התאים הסומאטיים לאורך התחלובה (ספר העדר) או התאים הסומאטיים לאורך התחלובה ותאים סומאטיים "קמרון", מצביע על כך שרוב ההדבקה התוך עטינית חלה לפני ו/או בתחילת התחלובה ואינה משתנה לאורך התחלובה. תוצאה זו מתחזקת לאור העובדה כי רוב גורמי הדלקות אובחנו כחיידקים גורמי דלקת עטין כרונית ומיעוטם כגורמי דלק קלינית קצרת טווח. למרות מתאם פנוטיפי מובהק בין משתנים אלו, נמצא רק מתאם גנוטיפי על גבול המובהקות (0.0413 = P) בין מצב העטין ותאים סומאטיים "קמרון". תוצאות אלו נובעות ככל הנראה מהשונות הגבוהה שנמצאה בין העדרים ובתוך בתי האב ועל כן לא ניתן לחשב במחקר זה תורשתיות, לא ע"פ מספר תאים סומאטיים לאורך התחלובה ולא ע"פ מצב העטין. תוצאות אלו מחזקות את הידוע, כי לתכונה זו תורשתיות נמוכה. יחד עם זאת, השונות הגבוהה בין ממוצע בתי האב והתורשתיות שנמצאה בין בתי האב במחקר זה בממוצע החלב (הבדל מובהק בין בתי האב P = 0.0001), בשונות גנטית בין הפרים שעמדה על 9.9% מהשונות הכללית בניסוי והתורשתיות של כמות החלב (0.396), מעלים את האפשרות כי סלקציה מכוונת למספר רבעים נגועים יתכן ותוביל להוצאת בתי אב עם בנות בעלות רגישות גבוהה יותר להדבקות בדלקות עטין.

 

מבוא

מחלות העטין הינן הגורם הכלכלי מספר אחד להוצאות ולהפסדים בענף החלב בארץ ובעולם המערבי כולו (Saran, 1995). טיפול אנטיביוטי במחלות העטין הקליניות והתת-קליניות הינה עדיין הדרך העיקרית להתמודדות, אך למרות שימוש רב בתרופות, הולכת וגדלה המודעות כי ההצלחה אינה גבוהה והטיפול אינו נותן פתרון הולם לבעיית מחלות העטין (Soback, 1988; Sandholm et al., 1990). הסיבות העיקריות למוגבלות הטיפול האנטיביוטי הן: ריכוז בלתי מספיק של החומר הפעיל באזור המטרה, התפתחות של אוכלוסיית חיידקים עמידה לחומר הטיפול, פגיעות המרכיבים האנטיבקטריאליים בתאי מערכת החיסון (בעיקר באנטיביוטיקה בעלת פעילות בקטריוסטטית) וכו'. בראיה מפוקחת, למרות שימוש נרחב בחומרים אנטיבקטריאליים מאז שנת 1940, מספר דלקות העטין לפרה בענף רפת החלב המערבי המפותח נשאר דומה (Myllys et al., 1994) ואף עלה בשנים האחרונות. בסקרים ומחקרים שנעשו במשך השנים נמצא כי חלה עלייה מתמדת בבידודי חיידקים העמידים לתרופות אשר לפני תחילת השימוש בתרופה לא היו קיימים או היו בעלי רגישות גבוהה (Guillto, 1989; American Society for Microbiology, 1995; Corpet, 1987; Corpet & Bruguere, 1996). יתרה מזאת השינויים שחלו באוכלוסיות החיידקים המבודדים מבעלי החיים והגדלת הסיכוי כי חיידקים הגורמים לזיהום באדם גם הם לא יגיבו לאותם הטיפולים, מעלה את הלחץ התחיקתי להקטנת השימוש בתרופות .(O’Brien et al., 1981) בשנים האחרונות עלתה מודעות הציבור לגבי טיב ואיכות המזון, בעיקר בכל הנוגע לשאריות המסכנות בדרך כלשהי את בריאותו ונקבעו תקנות וחוקים לשימוש בתרופות, הכוללים את החומרים המותרים לשימוש, מועד הטיפול ואופן השימוש בתרופות, פרק הזמן בו חל איסור לשווק המוצר, כאשר המטרה העיקרית להקטין את שאריות התרופה במוצר.

מדע העוסק בחיבור שבין הגנטיקה ותורת החיסון – אימונוגנטיקה, חוקר את ההבדלים הקיימים באוכלוסייה ביכולת הפרטים להגיב לגורמי תחלואה שונים ולשרוד. Leslie (1995)תאר ארבע דרכים אפשריות להיטיב את עמידות אוכלוסיית הפרות למחלות העטין: 1) סילוק של עגלות בנות לפרות עם דלקת עטין בפועל. 2) סלקציה עפ"י תכונה עקיפה, הקשורה לבריאות העטין. 3) סלקציה עפ"י מספר התאים הסומאטיים בחלב, הוצאת משפחות עם מספר תאים גבוה בחלב. 4) סלקציה עפ"י מרכיב תואם הרקמות (MHC).

בחירת פרות/פרים להעמדת הדורות הבאים, עם דגש על סיכויי ההדבקה בחיידקים בהקשר למרכיבי פעילות המערכת החיסונית בנוסף למדדים הקיימים, נראה היום ריאלי יותר מתמיד וזאת בהתאמה לפיתוח שיטות זיהוי פשוטות יותר לסוג התאים ופעילותם בעטין וכן הבנה רחבה יותר של תפקיד התאים בעטין. תפקיד התאים הסומאטיים בעטין, מרביתם תאי המערכת החיסונית (תאים לבנים), לסלק כל גורם זר בעל פוטנציאל לגרימת מחלה. בעטין בריא מספר התאים הלבנים נמוך יחסית לעומת מצב דלקתי (20-50 אלף, למ"ל חלב) (Leitner et al., 2000a,b). במצב של חדירת גורם זר לעטין (לרוב דרך תעלת מבוא הפטמה), התאים הלבנים ורכיבים נוספים בעטין פועלים על מנת לסלקו. במידה ופעילות זו צלחה, לא מתפתחת מחלת עטין, לפחות כזו אשר ניתן להגדירה כדלקת. במידה ותאים אלו אינם מצליחים במשימתם, הפרשותיהם (ציטוקינים, לימפוקינים ואחרים) בנוסף לרעלני החיידק, "מגייסים" תאים נוספים מזרם הדם, תהליך הגורם לעליה בתאים הסומאטיים והופעת סימני הדלקת (Dustin et al., 1986; Staunton et al., 1988). בספרות קיים מידע רב על התפלגות התאים הלבנים בחלב, בעיקר במצבים של דלקות עטין ומעט מידע על התפלגותם בעטין הבריא (Targowski et al., 1985; Concha et al., 1986: Miller et al., 1990, 1991, 1993). מידע לגבי התפלגות התאים הלבנים בחלב ללא נגיעות גורם זר מצביע על מספר תאים כללי נמוך, מיעוט של תאים פולימורפונוקלארים (בעיקר נאוטרופילים) ולימפוציטים, בעיקר תאי T הנושאים סמן 4CD (Concha et al., 1986; Leitner et al., 2000a,b). לגבי אחוזי המקרופאגים ותאי האפיתל בחלב, קיימים חילוקי דעות בספרות, כאשר חלק מדווחים על עד 60% מקרופאגים (Concha et al. (1986 ואחרים על 10-20% מקרופאגים ובין 20 עד 40 אחוז תאי אפיתל (Leitner et al., 2000a,b).

 

תורשה של תכונות כמותיות:

מאפייני התכונות הכמותיות: תכונה כמותית היא תכונה בעלת השתנות רציפה, המכילה את כל דרגות הביניים בין המופעים הקיצוניים והיא מאופיינת ע"י המדדים ממוצע ושונות. התכונה הכמותית נקבעת ע"י מספר רב של גנים והגדרת הפנוטיפ נעשית תמיד בעזרת מדד כמותי. מאפיין נוסף הוא הרגישות הרבה של התכונה הכמותית לתנאי הסביבה: הפנוטיפ של פרט מסוים, עלול להיות אחר בסביבות שונות.

השונות הפנוטיפית ומרכיביה: לכל פרט באוכלוסיה יש ערך פנוטיפי ייחודי לכל אחת מתכונותיו. השונות בין הערכים הפנוטיפים (השונות הפנוטיפית VP) של תכונה מסוימת באוכלוסיה מורכבת משונות סביבתית (VE), הנובעת מהבדלים שאינם גנטיים בין פרטים, שונות גנטית (VG) הנובעת מההבדלים הגנטיים בין הפרטים באוכלוסיה ומהשפעת הגומלין בין הגנוטיפ לסביבה (VE∗G).

מידת השונות הגנטית באוכלוסיה תלויה במספר הגנים והאללים המשפיעים על התכונה, בתדירות האללים וביחס הדומיננטיות בניהם (Falconer and Mackay, 1996). השונות הגנטית הכללית מורכבת משני מרכיבים: א. שונות תוספתית (VA) הנובעת מהבדלים בתרומתם של האללים השונים. שונות זו מועברת מההורים לצאצאיהם ולכן מתבססים עליה בתוכניות טיפוח וסלקציה. ב. שונות דומיננטית (VD) הנובעת מהשפעת הגומלין בין האללים בגן. מאחר וההורה מוריש לצאצאיו אללים ולא גנוטיפ, לא עוברת שונות זו בתורשה.

אמידת התורשתיות: התורשתיות היא החלק של מרכיב השונות הגנטית מתוך השונות הפנוטיפית. את התורשתיות ניתן לאמוד מהשונות המשותפת (הקוואריאנס) בין קרובי המשפחה, המהווה מדד לדמיון ביניהם (Falconer and Mackay, 1996), כמו דמיון בין אחים - השונות המשותפת בין אחים נמדדת ע"פ מרכיב השונות בין המשפחות בניתוח שונות המכיל את גורם המשפחה כגורם אקראי. ככל שהשונות בין המשפחות גדולה יותר כך הדמיון בתוך כל משפחה גדול יותר (יחסית לשונות הכללית באוכלוסיה). ניתן לאמוד תורשתיות מדמיון בין אחים מלאים או מחצאי-אחים. התוחלת הגנטית של מרכיב השונות בין משפחות (שהוא האומדן לשונות המשותפת) בניתוח של משפחות חצאי אחים הוא 25% מהשונות התוספתית והתורשתיות היא ארבע פעמים מרכיב שונות זה מחולק בשונות הכללית.

מתאמים בין תכונות: מקדם המתאם הוא ביטוי לקשר בין שתי תכונות (X,Y) ויכול לקבל ערכים בין 1 ל-1-. קיימים שלושה סוגים של מתאמים:

• מתאם פנוטיפי, rP – מבטא את הקשר בין הערכים הפנוטיפים של שתי תכונות נמדדות;

• מתאם גנטי, rG – מבטא את הקשר בין המרכיבים הגנטיים (התוספתיים) של שתי התכונות;

• מתאם סביבתי rE – מבטא את הקשר בין המרכיבים הסביבתיים של ביטוי התכונות.

בכדי לאמוד כל אחד מסוגי המתאמים בין שתי תכונות, יש צורך לאמוד את השונות (הפנוטיפית הגנטית או הסביבתית) של כל תכונה בנפרד ואת השונות המשותפת (הפנוטיפית הגנטית או הסביבתית) בין השתיים.

ישנן מספר גישות לאמוד את השונות והשונות המשותפת (Covariance) הגנטיים ובעזרתם את המתאם הגנטי. אחת הגישות לאמידת מתאמים גנטיים בין תכונות מתבססת על מבנים משפחתיים, כגון מערכת משפחות של חצאי-אחים או אחים מלאים. השימוש במבנים המשפחתיים, מאפשר שתי דרכים לזיהוי ואמידה של מתאמים גנטיים בין שתי התכונות. דרך אחת מאפשרת לקבל אומדנים מקורבים של המתאמים הגנטיים ע"י שימוש בממוצעי המשפחות. המתאם "הפנוטיפי" בין ערכים ממוצעים אלו מהווה אומדן מקורב של המתאם הגנטי, מכיוון שהשונות בין ממוצעי משפחות עם n פרטים במשפחה, כוללת רק 1/n מהשונות הסביבתית ולכן, המתאם המתקבל מבוסס בעיקרו על שונות ושונות משותפת גנטיים. הדרך השנייה היא, שימוש בניתוח שונות של שתי התכונות יחד (MANOVA) ושל כל תכונה בנפרד (ANOVA). אומדן מרכיב השונות המשותפת בין בתי האב מייצג את השונות המשותפת הגנטית התוספתית בין שתי תכונות אלו (Lynch and Walsh, 1998), ומרכיב השונות בין בתי אב של כל תכונה בנפרד, מאפשר לחשב את המתאם הגנטי. שיטה זו לוקחת בחשבון את השונויות בתוך בתי האב והיא רגישה מאוד להבדלים בין השונויות של שתי התכונות.

למרות שהשימוש בממוצעי בתי אב לאמידת מתאם גנטי אינו מומלץ בעקבות ההטיה של השונות והשונות המשותפת (Lynch and Walsh, 1998), יש לאומדן זה כמה יתרונות: כאשר בניתוח השונות לא נמצא הבדל בין בתי האב באחת התכונות (אין שונות מובהקת בין בתי אב) לא ניתן להשתמש בניתוח השונות לאמידת מתאם גנטי, מכיוון שאין משמעות לשונות המשותפת, אך ניתן לחשב אומדן גנטי מממוצעי המשפחות. כמו כן, אומדן זה, המבוסס על ממוצעי משפחות, לא מאפשר קבלת ערכים הגדולים מ 1 או קטנים מ--1. יתרון נוסף הוא יכולת ההצגה הגראפית של המתאם המאפשר התרשמות כללית מפיזור הנקודות וממקדם המתאם.

במחקר מקיף שנעשה בארץ (Weller and Ezra, 1997), נמצאה תורשתיות של 0.13 לגבי כלל התאים הסומאטיים, תורשתיות נמוכה יחסית, שלא מאפשרת שינוי מהיר באוכלוסייה. מחקר זה התבסס על נתונים הקיימים באופן שוטף בספר העדר הישראלי, המבוססים על שקלות חלב לכל פרה אחת לחודש. מספר התאים הסומאטיים נמדד ברמת הפרה (ארבעה רבעי העטין) ואינו בהכרח קשור למספר הרבעים הנגועים ו/או לסוג החיידק גורם הדלקת. על כן, יתכן שפרות הנגועות במספר רבעי עטין, יראו מספר תאים סומאטיים בינוני, כתוצאה מסוג החיידק או תגובה חיסונית חלשה ולעומתן פרות נגועות ברבע עטין אחד עם תגובה חיסונית חזקה, יאובחנו כפרות שליליות, למרות שיתכן ופרות אלו הן בעלות פוטנציאל גבוה יותר של סילוק החיידק. לאור זאת נבדקה דרך לקבלת ידע רחב על מצב נגיעות העטין בנוסף למספר התאים הסומאטיים הכללי, שיאפשר לנתח את תורשתיות מנגנוני ההגנה מפני התפתחות דלקת עטין, בנוסף לתגובה הדלקתית – מספר התאים הסומאטיים.

בעבודת מחקר שבוצעה במעבדה למחלות עטין במכון הווטרינרי (Leitner et al., 2000a), נבחנו 24 מבכירות לאורך התחלובה הראשונה, החל מ-100-120 יום לאחר ההמלטה ועד לכניסתן ליובש. כל עטין נבחן על בסיס רבע, כאשר רבעי העטין בהם לא נמצאו חיידקים הוכנסו לניסוי במגבלה, שלפחות שני רבעים בפרה עמדו בתנאים אלו. על בסיס נתונים ראשונים בעבודה זו נראה, שניתן לבחון מבכירות פעם אחת בלבד סביב אמצע התחלובה הראשונה ולאמוד את מספר הרבעים הנגועים, את מספר התאים הסומאטיים והתפלגותם לפרה. בניסוי המשכי, נבחנו 285 מבכירות מארבע משקי חלב. בחירת המבכירות בניסוי נקבעה על פי מצאי המבכירות במשק בזמן הדיגום, נתוני ספר העדר לגבי התאים הסומאטיים חודשיים-שלושה לפני הדיגום וכן מספר הימים בתחלובה (ימים מהמלטה) ומספר הימים עד כניסה ליובש (לקראת ההמלטה העוקבת). בניסוי לא נכללו מבכירות לפני היום ה-60 ולא יותר מ-320 יום לאחר ההמלטה. לאחר בחירת המבכירות לניסוי, נלקחו דגימות חלב על בסיס רבע לבדיקות בקטריולוגית ולספירה כללית של תאים סומאטיים (SCC). דגימות חלב נלקחו שנית תוך פרק זמן של עד שבועיים, מפרות אשר הדגימות הראשונות לא עמדו במגבלות הזיהוי על פי הוראות IDF (הפדרציה הבינלאומית לענף החלב). לא נמצא קשר בין מספר התאים הסומאטיים בפרה לאורך התחלובה ובין מספר הימים בתחלובה, שנת התחלובה והעדר. תאים סומאטיים מכל הרמות נמצאו בתחילת התחלובה ולאורך התחלובה כולה. לא נמצא קשר בין מספר הרבעים הנגועים בפרה לבין מספר הימים בתחלובה. נמצא מתאם גבוה משמעותית 

בין מספר הרבעים הנגועים בחיידק ובין מספר התאים הסומאטיים ביום הבדיקה. ככל שמספר הרבעים הנגועים בחיידק ביום הבדיקה היה גבוה יותר, מספר התאים הסומאטיים במשך התחלובה היה גבוה יותר. השונות המוסברת של מספר הרבעים הנגוע בחיידק ביום הבדיקה נמצא בקשר עם אב הפרה. ניתוח זה בוצע עם 11 אבות שלהם היו מעל 10 מבכירות לאב בניסוי. גורם האב נמצא מסביר 0.23 ((0.17×4/0.17+1.84 מהשונות במספר הרבעים הנגועים בחיידק. המתאם הגבוה של 0.23, אשר נמצא בין אב הפרה לבין תאים הסומאטיים במשך התחלובה ומספר הרבעים בפרה הנגועים בחיידק ביום הבדיקה, הוא בעל משמעות סטטיסטית וזאת למרות מספר הפרים הנמוך (11) ומספר הבנות לפר (מעל 10). ממצא זה הצביע על כך כי סיכויי הדבקות עטין הפרה בחיידק, נקבע גנטית לפחות בחלקו. מטרת המחקר הנוכחי הייתה לבחון את גורם האב בסיכויי הפרה להידבק בגורמים דלקתיים בעטין, באופן פשוט, זול וקל, וזאת על מנת להשתמש בידע כגורם בניתוח פרים בעתיד. מדדי ההדבקות: מספר הרבעים המודבקים בחיידק (0-4) ומספר התאים הסומאטיים לאורך התחלובה הראשונה.

 

חומרים ושיטות

מהלך הניסוי:

542 מבכירות מחמישה משקי חלב שונים, בנות ל-115 פרים (24 פרים עם חמש בנות ומעלה) נבחנו פעם אחת בתחלובה הראשונה (60 עד 300 ימים לאחר ההמלטה) לנגיעות תוך עטינית בחיידקים ומספר התאים הסומאטיים (על בסיס רבע עטין). בחירת המבכירות וזמן הדיגום נקבע על פי ספר העדר. נתוני תחלובה: כמות חלב ותאים סומאטיים לאורך התחלובה וכן התלקחות דלקות או יציאה מהעדר נלקחו מספר העדר.

לקיחת דוגמאות חלב

דוגמאות החלב נלקחות על בסיס רבע עטין תוך כדי החליבה במשק. רבע עטין, נוקה וחוטא, שלושה זליפים ראשונים של חלב נחלבו לתוך דלי והפטמות חוטאו פעם נוספת. דוגמאות לאבחון חיידקים ותאים סומאטיים נלקחו מיד לאחר החיטוי השני לתוך מבחנה סטרילית. במידה ולא נמצא מתאם בין זיהוי בקטריאלי ועליה בתאים הסומאטיים הפרה/רבע נבחנו שנית.

אבחון בקטריולוגי:

בוצע במעבדה למחלות העטין על פי הוראות ה-IDF (הפדרציה הבין לאומית לענף הבקר).

ספירה כללית

ספירת כללית של התאים בחלב בוצע באמצעות מכשיר ה -Coulter cell counter (CC), (Z1 model, Coulter Electronics Limited, Luton, England).

ניתוח סטטיסטי

כל הניתוחים הסטטיסטיים נעשו בתוכנת  SAS STAT, 2000)  JMP.). לניתוחים הסטטיסטיים נלקחו רק הנתונים של 375 פרות, שהן הבנות של 24 הפרים להם היו יותר מ-4 בנות במדגם.

- המשתנים המנותחים היו:

א. ממוצע כמות החלב החודשי בשנה הראשונה לאחר ההמלטה – חלב;

ב. ממוצע ערכי SCC שנמדדו בשנה הראשונה לאחר ההמלטה – תאים סומאטיים (קיסריה);

ג. מספר הרבעים הנגועים בבדיקה חד פעמית – מצב עטין;

ד. ממוצע SCC של כל הרבעת רבעי העטין ביום הבדיקה – תאים סומאטיים (קמרון). - כדי לבחון את השפעת בתי האב (הפרים) והשפעת המשקים על ארבעת התכונות הנ"ל, נערך ניתוח שונות דו גורמי. ניתוח דו גורמי זה שימש לאמידת מרכיב השונות (והתורשתיות) בין בתי האב.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- נעשו מתאמים פנוטיפים וגנטיים בין התכונות: המתאמים הפנוטיפים מחושבים ע"פ הערכים האינדיווידואליים של התכונות הנמדדות ע"פ הנוסחה:

 

 

 

 

ואילו המתאמים הגנטיים, המבוססים על ממוצעי בתי האב בתכונות השונות, חושבו בעזרת נוסחה דומה המכילה את הערכים הממוצעים (LSMeans) של כל בית אב:

 

 

לכן, המתאמים הגנטיים הללו מהווים רק אומדנים מקורבים.

 

 

תוצאות ודיון

א. תיאור האוכלוסייה

נותחו הנתונים של 375 פרות, בנות של 24 פרים, כמוצג בטבלה 1. מספר הפרות בכל בית אב נע בין 5 ל-54 (איור 1). פרים אלו הם:

 

טבלה 1. רשימת 24 בתי האב ומספר סידורי לפר

 

 

 

 

 

 

 

 

 

איור 1: מספר הבנות שנבחנו לפי בתי אב

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

תוצאות ניתוח השונות הגנטית בין משקים והשונות בין בתי אב נבחנה לגבי ארבעת המדדים: חלב, תאים סומאטיים (קיסריה), מצב עטין ותאים סומאטיים (קמרון) כמסוכם בטבלה 2. הבדל מובהק בשונות הגנטית בין הפרים נמצא רק לגבי כמות החלב, בעוד שבשלושת המדדים האחרים, לרבות מצב העטין, לא נמצאו הבדלים מובהקים. בין העדרים נמצאו הבדלים מובהקים בחלב, תאים סומאטיים "קיסריה" ומצב העטין. דרוג בתי האב בכל אחד מארבעת המדדים מפורט בטבלה 3. השונות בחלב בין בתי האב מוסברת בתהליך המתמשך של הסלקציה לחלב. למרות ההבדלים בממוצעי בתי האב של כ-5 ליטר (30.4 – 35.9 ליטר) נמצאה שונות מובהקת, המצביעה על שונות נמוכה בין המבכירות בתוך בתי האב ותורשתיות של תכונה זו (0.396). בין העדרים נמצאה שונות מובהקת במצב העטין ותאים סומאטיים "קיסריה". שונות מבהקת זו קשורה ומצביעה על אחוזי נגיעות שונים בין העדרים ועל קשר בין אחוז הנגיעות ומספר תאים סומאטיים כללי בחלב.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

לעומת זאת, תאים סומאטיים "קמרון" אינו תלוי במשק וקשור לנגיעות הפרה הבודדת. במחקר זה לא ניתן היה לחשב תורשתיות למספר הרבעים הנגועים בפרה בבדיקה החד פעמית (מצב עטין) בגלל השונות הגבוהה, שהתקבלה בתוך בתי האב, למרות ההבדלים הגדולים בממוצעים לבית אב (0.1 - 1.8 רבעים/פרה). בדומה לא היה ניתן לחשב התורשתיות לגבי מספר התאים הסומאטיים שנמדד לאורך התחלובה ("קיסריה").

 

טבלה 3: הערכים הממוצעים של כל בית אב, ממוינים מהטוב ביותר לגרוע ביותר

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ג. מתאמים בין התכונות

המתאמים הפנוטיפים והמתאמים הגנטיים בין ארבעת התכונות מפורטים בטבלה 4. נמצא קשר פנוטיפי מובהק בין מספר הרבעים הנגועים (מצב העטין) לבין ערך התאים הסומאטיים שנמדד בקימרון, או הממוצע השנתי שנמדד בקיסריה, כפי שנכתב בספר העדר (r = 0.48 ו-r = 0.40, בהתאמה). בדומה, נמצא במחקר מתאם פנוטיפי (r = 0.48) בין ערך תאים סומאטיים "קמרון" (במדידה יחידה) ו"קיסריה", כפי שנכתב בספר העדר. לא נמצאו מתאמים פנוטיפים בין חלב וכל אחד מהמשתנים הנוספים. מתאם גנטי מובהק (r = 0.42) נמצא רק בין מספר הרבעים הנגועים (מצב עטין) לבין ערך תאים סומאטיים "קימרון".

 

טבלה 4: מתאמים (r) פנוטיפים וגנטיים בין המשתנים הנבחנים.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

תוצאות המתאם הפנוטיפי מצביעות על קשר בין נגיעות תוך עטינית בחיידק ומספר התאים הסומאטיים. במחקר זה, מצב העטין נקבע בבדיקה אחת (60 עד 300 ימים לאחר ההמלטה), במקביל לתאים הסומאטיים בזמן הבדיקה ("קמרון"). על כן, המתאם הפנוטיפי המובהק, שנמצא בין שתי בדיקות אלו, נובע בחלקו מהגדרת הנגיעות (בידוד ועליה בתאים הסומאטיים). לעומת זאת, המתאם הפנוטיפי המובהק, שנמצא בין מצב העטין וממוצע התאים הסומאטיים לאורך התחלובה (ספר העדר) או התאים הסומאטיים לאורך התחלובה ותאים סומאטיים "קמרון", מצביע על כך, שרוב ההדבקה התוך עטינית חלה לפני ו/או בתחילת התחלובה ואינה משתנה לאורך התחלובה. תוצאה זו מתחזקת לאור העובדה כי רוב גורמי הדלקות אובחנו כחיידקים גורמי דלקת עטין כרונית ומיעוטם כגורמי דלק קלינית קצרת טווח. למרות מתאם פנוטיפי מובהק בין משתנים אלו, נמצא רק מתאם גנוטיפי על גבול המובהקות (0.0413 = P) בין מצב העטין ותאים סומאטיים "קמרון". תוצאות אלו נובעות ככל הנראה מהשונות הגבוהה שנמצאה בין העדרים ובתוך בתי האב, ועל כן לא ניתן לחשב במחקר זה תורשתיות, לא ע"פ מספר תאיים סומאטיים לאורך התחלובה ולא ע"פ מצב העטין. תוצאות אלו מחזקות את הידוע, כי לתכונה זו תורשתיות נמוכה. יחד עם זאת, השונות הגבוהה בין ממוצע בתי האב והתורשתיות שנמצאה בין בתי האב במחקר זה בממוצע החלב (הבדל מובהק בין בתי האב P = 0.0001), השונות גנטית בין הפרים, שהיוותה 9.9% מהשונות הכללית בניסוי והתורשתיות של כמות החלב (0.396), מעלים את האפשרות כי סלקציה מכוונת למספר רבעים נגועים עשויה להוביל להוצאת בתי אב עם בנות בעלות רגישות גבוהה יותר להדבקות בדלקות עטין.

 

ביבליוגרפיה

 

American Society for Microbiology. 1995. Report of the M task force on antibiotic resistance. Public and Scientific Affairs Board, pp 1-23, Wasington, USA.

Concha, C., Holmberg, O. and Astrom, G. 1986. Cells found in non-infected and Staphylococcus-infected bovine mammary quarters and their ability to phagocytose fluorescent microspheres. Zentrablatt fur Veterinaermedizin-Reihe B., 33:371-378.

Corpet, E.D. 1987. Antibiotic residues and drug resistance in human intestinal flora. Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 31:587-593.

Corpet, E.D. and Bruguere, H.B. 1996. Antimicrobial drug residues in food: Evaluation of the no effect level on human microflora. Recent Research and Development in Antimicrobial Agents and Chemotherapeutics, 1:113-123.

Dustin, M.L., Rothlein, R., Bhan, K.A., Dinarello, C.A. and Springer, T.A. 1986. Induction by IL-1 and interferon-gamma: tissue distribution, biochemistry, and function of a natural adherence molecule (ICAM-1). Journal of Immunology 137:245-254.

Falconer, D.S. and Mackay, T.F.C. 1996. Introduction to quantitative genetics. Longman, Essex, UK.

Guillt, J.F. 1989. Apparition et evolution de la resistance bacterienne aux antibiotiques. Annales Recherche Veterinaire, 20:3-16.

Leitner G., Chaffer, M., Krifucks, O., Glickman, A., Ezra, E., and Saran, A. 2000a. Milk leukocyte population in heifers free of udder infection. Journal of Veterinary Medicine B., 47:133-138.

Leitner, G., Shoshani, E., Krifucks, O., Chaffer, M. and Saran, A. 2000b. Milk leukocyte population patterns in bovine udder infection of different etiology. Journal of Veterinary Medicine B., 47:81-90.

Leslie, K.E. 1995. Genetic selection for resistance to mastitis. 3rd International Mastitis Seminar, Tel Aviv, Israel. Book II. Session 8:3-12.

Lynch, M. and Walsh, B. 1998. Genetics and analysis of quantitative traits. Sinauer Associates, Sunderland, MA, USA.

Miller, R.H., Paape, M.J. Peters, R. and Young, M.D. 1990. Total and differential somatic cell counts and N-Acetyl--D-glucosaminidase activity in mammary secretions during dry period. Journal of Dairy Science, 73:1751-1755.

Miller, R.H., Paape, M.J. and Fulton, L.A. 1991. Variation in milk somatic cells in heifers at first calving. Journal of Dairy Science, 74:3782-3790.

Miller, R.H., Paape, M.J., Fulton, L.A. and Schutz, M.M. 1993. The relationship of milk somatic cell count to milk yields for Holstein heifers after first calving. Journal of Dairy Science, 76:728-733.

Myllys, V., Honkanen-Buzalski, T., Huovinen, P., Sandhoim, M. and Nurmi, E. 1994. Association of changes in the bacterial ecology of bovine mastitis with changes in the use of milking machines and antibacterial drugs. Acta Veterinaria Scandinavia, 35:29-335.

O’Brien, J.J., Campbell, N. and Conaghan, T. 1981. Effect of cooking and cold storage on biologically active antibiotic residues in meat. Journal of Hygiene, 87:511-523.

Sandholm, M., Kaartinen, L. and Pyorala, S. 1990. Bovine mastitis – why does antibiotic therapy not always work? An overview. Journal of Veterinary Pharmacology and Therapeutics, 13:248-260.

Saran, A. 1995. Intramammary and systemic antibiotic mastitis treatment in lactating and dry cows. In: Proceedings of the Symposium on “Residues of antimicrobial drugs and other inhibitors in milk”, pp: 85-96. International Dairy Federation, Kiel, Germany.

SAS/STAT® User's Guide. 2000. Version 6, 4th Edition, Volume 2. SAS Inst. Inc., Cary, NC, USA.

Sischo, W.M. 1995. Quality milk and tests for antibiotics residues. In: Symposium drug residue avoidance: The issue of testing. Journal of Dairy Science, 79:1065-1073.

Soback, S. 1988. Therapeutics success or failure in mastitis therapy – A pharmacology approach. Israel Journal of Veterinary Medicine, 4:233-243.

Staunton, D.E., Marlin, S.D., Stratowa, C., Dustin, M.L. and Springer, T.A. 1988. Primary structure of ICAM-1 demonstrates interaction between members of the immunoglobulin and integrin supergene families. Cell, 52:925-933.

Targowski, S.P., Kluucinski, S.P. and Littledike, E.T. 1985. Suppression of mitogenic response of bovine lymphocytes during experimental ketosis in calves. American Journal of Veterinary Research, 46:1378-1380.

Weller, J.I. and Ezra, E. 1997. Genetic analysis of somatic cell score and female fertility of Israeli Holstein with an individual animal model. Journal of Dairy Science, 80:586-593.

לכל המבזקים....
office@milk.org.il פקס: 972-3-9564766 טל: 972-3-9564750 דרך החורש 4 , ת"ד 97, יהוד 5647003
מופעל באמצעות מעוף - מגוון אפקט