Uso de vacinas como ferramentas para controle de mastite bovina – Parte 2

Marcos Veiga dos Santos¹ e Tiago Tomazi²

Vacinas contra Staphylococcus aureus
O desenvolvimento de vacinas contra S. aureus tem sido objeto de estudo desde a metade do século passado, no entanto, os primeiros trabalhos apresentaram resultados insatisfatórios. As vacinas desenvolvidas desde então podem ser classificadas com relação ao tipo de antígeno utilizado. Existem vacinas produzidas com o uso de microrganismos inteiros (bactérias vivas atenuadas e inativadas, ou extratos bacterianos totais), e por fragmentos ou subunidades bacterianas, como proteínas, DNA e polissacarídeos (Figura 1).




Figura 1: Principais tipo de antígeno utilizado em vacinas contra mastite causada por S. aureus. Fonte: Adaptado de Wallemacq et al. 2010

A forma mais simples de vacina é aquela produzida a partir de microrganismos íntegros (vacinas atenuadas ou inativadas) ou lisados produzidos a partir de bactérias, com ou sem adjuvantes. A utilização de tais vacinas foi extensivamente estudada com vistas na redução da mastite por S. aureus desde 1970. Os primeiros trabalhos que avaliaram o efeito das vacinas sobre mastite por S. aureus não obtiveram sucesso, pois foram utilizadas bacterinas derivadas do crescimento in vitro deste agente, as quais eram seguida inativadas. Os resultados obtidos com o uso destas vacinas apontavam como vantagens a redução da severidade dos sintomas e apresentavam efeitos positivos no aumento da taxa de cura espontânea, mas não houve redução do número de novas infecções.

Nas vacinas inativadas, as bactérias perdem a patogenicidade, mas mantém seus antígenos, os quais estimulam principalmente a resposta imune humoral (anticorpos) do animal. Os principais estudos com estas vacinas foram feitos na Nova Zelândia na década de 1980. Em destes estudos, vacas vacinada com uma bacterina comercial e não-vacinadas foram monitoradas pelo período de duas lactações. Os resultados indicaram que a incidência da infecção intramamária causada por Staphylococcus aureus foi similar entre os animais que receberam e os que não receberam a vacina, no entanto, foi verificada que a taxa de cura espontânea durante a lactação foi de 62% para os grupos vacinados e apenas 21% para os animais não vacinados. Estes resultados apontaram que o uso desta vacina aumentou os mecanismos de defesa natural da glândula mamária contra S. aureus. Esta mesma vacina inativada foi administrada em novilhas prenhes antes do parto, onde se confirmou a redução dos sintomas clínicos observados em estudos anteriores. No entanto, nenhuma diferença foi observada quanto à redução das contagens bacterianas individuais a partir da glândula mamária. Além disso, observou-se um aumento na produção de imunoglobulinas específicas, porém, a concentração destes anticorpos no leite não era suficiente para permitir proteção adequada contra S. aureus.

Em outro estudo, utlizando vacina inativada a base de proteína A, a avaliação das vacas foi feita durante 3 lactações. Os resultados apontaram que a vacinação não reduziu o número de infecções intramamárias causadas por S. aureus, mas houve aumento da taxa de cura espontânea, quando comparada com aquela observada para o grupo controle (83%: proteína A; 47%: controle). Por outro lado, a contagem de células somáticas dos quartos infectados por S. aureus foi menor entre os animais vacinados do que no grupo controle. Os resultados deste estudo indicaram que ainda que a vacinação de vacas de leite não tenha reduzido a incidência de mastite causada por S. aureus, observou-se aumento da taxa de cura espontânea deste agente.

Uma segunda classe importante de vacinas produzidas a partir de bactérias inteiras é formada pelas vacinas atenuadas. Estas têm como princípio a mimetização de uma infecção natural, já que os microrganismos que estão na vacina possuem capacidade de se multiplicarem na glândula mamária. Uma vacina desenvolvida a partir de uma cepa não-virulenta de S. aureus foi avaliada em um estudo. Após a imunização das vacas com a cepa não-virulenta observou-se aumento significativo na resposta imune humoral específica em comparação ao grupo de animais não imunizados. No entanto, após a vacinação não foi observada diferença na carga bacteriana do leite ou imunidade específica entre os grupos vacinados e controle.

A utilização de vacinas que contém microrganismos patogênicos inativos ou atenuados reduz a necessidade de identificar antígenos protetores. No entanto, este tipo de imunização tem a potencial desvantagem de desviar ou diluir a resposta imune protetora contra antígenos não específicos da mastite, além de não serem totalmente seguras. Portanto, se o antígeno protetor for conhecido, a vacina torna-se mais segura e eficaz, pois a resposta imune da vaca atuaria diretamente sobre o antígeno de interesse. Com base no nesta informação, as vacinas desenvolvidas a partir de subunidades ou fragmentos bacterianos passaram a ser estudadas. Este tipo de vacina é obtido por meio da purificação direta de subunidades de bactérias pela produção de antígenos recombinantes. Os componentes antigênicos de vacinas de subunidades bacterianas podem ser de natureza proteica (proteína de membrana ou toxina), polissacarídeo, ou mista (também chamada de vacina conjugada).

Num estudo realizado na Argentina, uma vacina baseada em antígenos da pseudocápsula de S. aureus foi testada em novilhas durante o período de 7 meses. Um grupo de novilhas recebeu 2 doses da vacina na 8a e 4a semana antes do parto e outro grupo foi vacinado na 1a e 5a semanas após o parto. Os resultados demonstraram que as novilhas vacinadas tiveram redução das novas infecções causadas por S. aureus de 18,8% para 6,7%. Para a mastite subclínica, houve diminuição de 8,6% para 3%, com o uso da vacina. Esta mesma vacina também foi testada em vacas adultas em 2 rebanhos comerciais na Argentina, e os resultados indicaram uma redução das infecções intramamárias causadas por S. aureus. O índice de mastite clínica diminuiu de 2,3% para 0,6% entre os animais vacinados e não vacinados, enquanto a mastite subclínica foi reduzida de 10,7% para 6,8%.


Vacinas a base de toxóides de S. aureus são produzidas pela atenuação de toxinas, as quais perdem a ação tóxica, mas mantém a ação protetora específica contra a toxina. Um estudo foi desenvolvido em Israel para testar uma vacina produzida com um toxoide elaborado a partir de três cepas bacterianas de S. aureus com diferentes padrões de hemólise. Após a vacinação, os animais foram desafiados com uma cepa altamente virulenta de S. aureus administrada por via intramamária. Não foram observados efeitos sistêmicos nas vacas vacinadas ou não vacinadas, no entanto, as vacas vacinadas apresentaram proteção de 70% contra a infecção induzida, em comparação com menos de 10% nas vacas do grupo controle. Além disso, todos os quartos desafiados nas vacas vacinadas exibiram reações inflamatórias muito brandas, identificados por CCS <100.000 células/mL.

Os polissacarídeos, assim como proteínas de superfície ou toxinas, representam um importante fator de virulência, pois facilitam a adesão do S. aureus ao tecido mamário e inibem a sua fagocitose pelas células de defesa da vaca. O objetivo das vacinas de polissacarídeos é a produção de anticorpos, especificamente dirigidos contra polissacarídeos presentes na superfície do S. arueus. Em geral, os polissacarídeos não apresentam um potencial imunogênico considerável, o que torna necessária sua associação com adjuvantes e proteínas transportadoras. Pesquisadores avaliaram o efeito de uma vacina contendo três polissacarídeos capsulares de S. aureus com diferentes adjuvantes sobre a resposta imune e a produção de anticorpos em vacas leiteiras. A produção de anticorpos específicos para cada antígeno capsular aumentou nas vacas vacinadas, indicando capacidade de induzir resposta contra os antígenos de polissacarídeos capsulares.

Ainda que não existe atualmente nenhuma vacina capaz de prevenir com elevada eficácia novas infecções causadas por S. aureus, em termos gerais, os estudos com vacinas contra S. aureus apontam que, dependendo do tipo de vacina utilizado e da tecnologia utilizada, podem ser obtidos os seguintes potenciais benefícios:
• Moderada redução da prevalência de mastite clínica e subclínica causada por S. aureus;
• Maior taxa de cura espontânea de infecções causadas por S. aureus.
• Redução da gravidade a duração dos casos de mastite causados por S. aureus.

Para controlar a mastite causadas por S. aureus, deve-se implantar um bom programa preventivo, com especial atenção para a segregação dos animais positivos, ao adequado funcionamento do equipamento de ordenha e uso do pós-dipping. Além disso, o uso de vacinas contra mastite causada por S. aureus pode ser utilizado em fazendas com alta prevalência deste agente, dando-se ênfase ao seu uso em animais jovens, objetivando aumentar a resistência contra o S. aureus e reduzir os prejuízos causados por este microrganismo.

Nos rebanhos com alta porcentagem de vacas infectadas por S. aureus, o descarte de todos os animais doentes é muitas vezes impraticável em razão do custo e da perda de material genético de excelente qualidade. Nesses casos, a busca de alternativas para reduzir os prejuízos causados pelas infecções crônicas causadas por S. aureus passa a ser uma necessidade. Entre os diferentes protocolos desenvolvidos para essas situações, podemos citar o uso da vacinação em conjunto com o tratamento com antibióticos. Com o objetivo de determinar a eficácia da combinação de vacinação e terapia estendida sobre a eliminação de mastite crônica causada por S. aureus, foi desenvolvido um clínico a campo. Inicialmente, foram identificadas, em três rebanhos diferentes, 43 vacas com infecção crônica causada por S. aureus, as quais foram classificadas em dois grupos homogêneos com base nos dias em lactação, número de lactações, produção de leite e quantidade de quartos infectados. Um dos grupos (20 vacas) recebeu 3 doses de vacina comercial contra S. aureus no 1º, 15º e 21º dias do estudo, seguido pelo tratamento intramamário com pirlimicina em todos os quartos mamários durante 5 dias consecutivos (do 16º ao 20º). As vacas do outro grupo (23 animais) não receberam nenhum tipo de tratamento. Todos os animais foram monitorados mensalmente, durante 3 meses após o tratamento para identificação da taxa de cura.
A combinação de vacinação e tratamento intramamário com pirlimicina resultou em maior taxa de cura das vacas tratadas (8/20=40%) em comparação com as vacas do grupo controle (2/23=9%). As vacas tratadas apresentaram maior número de quartos curados (13/28=46%) do que as vacas controle (2/41=5%). A conclusão do estudo indica que a combinação entre vacinação e tratamento estendido auxilia na eliminação de mastite crônica causada por S. aureus, com resultados de eliminação de 46% dos quartos infectados. Analisando economicamente esse tipo de estratégia de controle de mastite crônica, o maior custo é o do tratamento intramamário e descarte do leite, sendo que o custo das doses de vacina é pequeno em relação ao custo total. Dessa forma, mesmo que a vacinação tenha apenas um benefício limitado nessa estratégia, possivelmente a sua utilização seria positiva em razão do baixo custo.

Fonte: SANTOS, Marcos Veiga dos; TOMAZI, Tiago. Vacinas e vacinações: uso de vacinas como ferramenta para controle da mastite bovina. LEITE INTEGRAL, Belo Horizonte, MG: Lastro, 06, n.38, p. 20-27, abr. 2012.

¹Professor Associado da Faculdade de Medicina Veterinária e Zootecnia (FMVZ/USP), ²Mestrando em Nutrição e Produção Animal, FMVZ, USP