MELHORAMENTO GENÉTICO VISANDO À RESISTÊNCIA A … · o rebanho leiteiro e compromete a qualidade do leite, a mastite é que ocupa lugar de ... quais caminham em sentido contrário

Arch. Zootec. 63(R):199-219. 2014.Recibido: 20-2-14. Aceptado: 9-12-14.

MELHORAMENTO GENÉTICO VISANDO À RESISTÊNCIAA MASTITE EM BOVINOS LEITEIROS

BREEDING AIMING MASTITIS RESISTANCE IN DAIRY CATTLE

Jardim, J.G.1*; Quirino, C.R.1; Pacheco, A.2 e Lima, G.R.S.1

1Laboratório de Reprodução e Melhoramento Genético Animal. Universidade Estadual do Norte FluminenseDarcy Ribeiro. UENF. Campos dos Goytacazes, RJ. Brasil. *[email protected] de Zootecnia. Universidade Federal do Oeste do Pará. UFOPA. Santarém, PA. Brasil.

REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

PALAVRAS CHAVE ADICIONAIS

Imunidade. Parâmetros genéticos.

ADDITIONAL KEYWORDS

Immunity. Genetic parameters.

RESUMO

Com essa revisão, objetivou-se traçar atrajetória dos estudos sobre as característicasfísicas, ambientais e genéticas de resistência àmastite. Uma característica complexa e multifatorialpode ser adquirida por traumas físicos, alteraçõesfisiológicas e metabólicas, microrganismospatogênicos ambientais ou contagiosos e porcomponentes genéticos envolvidos na respostaimune. As maiores perdas estão relacionadas àdiminuição da produção e qualidade do leite, me-nores ganhos genéticos anuais e baixa intensidadede seleção, sendo citada como a principal doençada bovinocultura leiteira.

Diante disso, novos critérios de seleção foramestabelecidos para aumentar a produção de leitee a resistência à mastite, além da melhoria doambiente. Estudos genômicos têm sido recomen-dados quando há dificuldade na coleta de dadosfenotípicos e a herdabilidade da característicaavaliada é baixa.Além do mais, eles são utilizadoscomo ferramenta auxiliar ao melhoramento genéticoclássico para aumentar a resistência genética adoenças e desenvolver soluções tecnológicasinovadoras. Muitos trabalhos foram realizadospara identificar e estudar genes candidatosenvolvidos na resposta de resistência à mastiteque estão correlacionadas com lócus de caracte-rísticas quantitativas (QTL - Quantitative TraitLoci) em programas de seleção assistida pormarcadores moleculares. Isto permite a seleçãomais rápida e precisa de bovinos pelo seu valorgenético genômico, estimado a partir de equações

de predição, tornando o melhoramento genéticoum componente de uma estratégia de longo prazopara o aumento da resistência à mastite e melhoriada qualidade do leite.

SUMMARY

This review, aimed to trace the trajectory ofstudies about the physical, environmental andgenetic characteristics of mastitis resistance. Thiscomplex and multifactorial disease can becontracted by physical trauma, physiological andmetabolic changes, environmental or infectiouspathogenic microorganisms and geneticcomponents involved in the immune response. Thegreatest losses are related to decreased productionand quality of milk, lower annual genetic gains andlow intensity selection, cited as the main diseaseof dairy cattle.

Thus, new selection criteria were establishedto increase milk production and mastitis resistance,besides improving the environment. Genomicstudies have been recommended when there aredifficulty in collecting phenotypic data and theheritability of the studied characteristic is low.Therefore, they are used as an auxiliary tool inclassic animal breeding to increase the geneticresistance to of disease and develop innovativetechnological solutions. Many studies have beenconducted to identify and study candidate genesinvolved in the mastitis resistance response thatis correlated with the Quantitative Trait Loci (QTL)

Archivos de zootecnia vol. 63 (R), p. 200.

JARDIM, QUIRINO, PACHECO E LIMA

in selection programs assisted by molecularmarkers. This can allow a faster and accurateselection of cattle for their genomic breedingvalue, which is estimated with prediction equationsmaking genetic improvement a component of along-term strategy for increasing mastitisresistance and improving the quality of the milk.

INTRODUÇÃO

Dentre todas as doenças que acometemo rebanho leiteiro e compromete a qualidadedo leite, a mastite é que ocupa lugar dedestaque por possuir importância econô-mica e para a saúde pública (Fagundes eOliveira, 2004). Esta doença é dada pelainflamação da glândula mamária que podeser causada por muitos fatores, sendo osagentes infecciosos, principalmente asbactérias, os mais importantes. A mastitepode ser classificada como clínica ousubclínica. A mastite clínica apresenta sinaisevidentes como edema, aumento de tempe-ratura, endurecimento, dor na glândulamamária, grumos e pus no leite, mostrandoalterações das características físicas do leite.Na forma subclínica não se observamalterações macroscópicas e sim alteraçõesna composição do leite; portanto, nãoapresenta sinais visíveis de inflamação daglândula mamaria (Hansen et al., 2004).Pode-se afirmar que a mastite subclínicaestá presente em boa parte dos rebanhosleiteiros, sendo detectada pela contagemdireta ou indireta de células somáticas noleite (Li et al., 2014 ). Ela pode ser causadapor agentes oriundos do ambiente e/ou dopróprio animal, determinando perdas aoprodutor, tanto pela redução na produçãode leite das vacas quanto pelos gastoscom medicamentos, principalmente, anti-bióticos, na tentativa de controle da doença(Lopes et al., 2013). Resíduos de antibióticosno leite de consumo representam riscos àsaúde pública e interferem na produção dosderivados, inviabilizando muitas vezes aprodução destes (Pinto et al., 2001), osquais caminham em sentido contrário aodesejo do consumidor, que intenciona ad-

quirir produtos de qualidade, sem presençade drogas e que não ofereçam risco à saúdee ao meio ambiente (Mc Cartney, 2005). Ospaíses escandinavos foram os primeiros aconsiderar a saúde do úbere em seus obje-tivos de seleção para gado de leite, a partirdos anos 80 (Heringstad et al., 2000). Maisrecentemente nas últimas décadas, muitosoutros países modificaram seus objetivosde seleção, as principais razões por trásdessa mudança foram a busca pela maxi-mização da rentabilidade e redução doscustos de produção, juntamente com adeterioração da saúde e fertilidade das va-cas leiteiras, em resposta a crescentepreocupação do consumidor com o bem-estar animal e a qualidade dos alimentos(Miglior et al., 2005).

O termo resistência a doenças impli-citamente confunde infecção (invasão porum patógeno ou parasita) com doença(consequência negativa de ser infectado).Resistência é mais bem compreendido apartir de uma consideração ecológica dainteração entre hospedeiro e as espécies depatógenos (Grenfell e Dobson, 1995), defi-nida como a capacidade do hospedeiro deexercer algum grau de controle sobre o ciclode vida do patógeno (Bishop e Stear, 2003;Bishop, 2012). Essa definição ampla abran-ge as muitas maneiras que espécieshospedeiras podem ser mais resistentes (porexemplo, menor probabilidade de serem in-fectadas, redução da proliferação do pató-geno uma vez infectado ou a transmissão dainfecção), e inerentemente também re-conhece que a resistência é geralmente re-lativa e não absoluta. Isso também implicaque os impactos da resistência sobre apopulação são alterados como um todo,enquanto alguns atributos beneficiam ohospedeiro individual, outros (tais como aredução da transmissão da infecção)beneficiam a população hospedeira.Tolerância é diferente de resistência, atolerância pode ser definida como o impactosobre o desempenho de um determinadonível de infecção, ou seja, a regressão de


MELHORAMENTO DA RESISTÊNCIA A MASTITE EM BOVINOS LEITEIROS

desempenho em função da carga depatógenos. Já a resiliência pode ser definidacomo a produtividade de um animal diantede uma infecção; a resistência implica aohospedeiro uma influência deletéria sobre aaptidão do patógeno, os hospedeiros comuma maior tolerância são aqueles capazesde manter uma maior aptidão quando a cargado patógeno aumenta (Doeschl-Wilson etal., 2012). A suscetibilidade à infecção éuma característica controlada genetica-mente. Os animais que não estão infectadossão os mais resistentes à infecção (em ter-mos de suscetibilidade à infecção por si só)e, portanto, mais interessante ao melhorista.Contudo, eles não apresentam um fenótipoútil para avaliar a tolerância, apenas osanimais menos resistentes fornecem in-formações sobre a tolerância. A tolerância,por definição, foca nos animais menos re-sistentes ao invés dos mais resistentes,apresentando características equivocadasdos animais ao melhorista (Bishop eWoolliams, 2014).

A genética desempenha um papel im-portante na resistência à mastite, visto queem termos de rebanho algumas vacas,dividem o mesmo ambiente e manejo, rara-mente se tornam infectadas, devido em gran-de parte dos casos, à variabilidade naresposta imune do hospedeiro à infecção(Bishop, 2010). A resposta à resistência àmastite é uma característica complexa e osgenes envolvidos na resposta imune têmsido indicados como fortes candidatos paradeterminar a resistência de animais (Ferenset al., 1998; Alluwaimi et al., 2003; Rambeaudet al., 2003; Oviedo-Boyso et al., 2007;Fonseca et al., 2009). O sistema imunológicoé um mecanismo específico que um animaltem para limitar infecções, sendo funda-mental para a sobrevivência do animal e, porisso, precisa atuar de forma eficiente. Aimunidade pode ser classificada emimunidade inata ou inespecífica, e aimunidade adquirida ou específica. Aimunidade inata independe de um contatoprévio com o agente patogênico, pois é pré-

existente e age da mesma maneira qualquerque seja este agente patogênico. Por outrolado, a imunidade adquirida é um processode aprendizagem do sistema imune, voltadoao combate de um agente patogênico único.Por isso, requer um contato prévio com esteagente, de forma a desencadear no organis-mo o processo de reconhecimento eeliminação do patógeno. Este contato podeser uma infecção anterior, a presença doagente em outros pontos do organismo, oua vacinação contra o agente. Em conjunto,esses sistemas contribuem para uma defesanotavelmente eficaz, garantindo que osanimais apresentem resistência às enfer-midades (Tizard, 2008).

A mastite caracteriza-se por umaresposta inflamatória na glândula mamária,causada por alterações metabólicas e fisio-lógicas, traumas, ou mais frequentementepor microrganismos patogênicos ambientaisou contagiosos, cuja rapidez e eficácia deresposta imune do hospedeiro contra opatógeno constituem um fator crucial parao estabelecimento, persistência e gravidadeda infecção. Estima-se que as perdaseconômicas mundiais causadas pela doençapodem alcançar 35 bilhões de dólares porano (Martins et al., 2011). Progressosprofiláticos consideráveis são obtidos naação contra agentes contagiosos comoStaphylococcus aureus e Streptococcusagalactiae, mas a mastite causada pormicrorganismos ambientais como Strepto-coccus uberis e Escherichia coli é o princi-pal desafio para a indústria leiteira moder-na, parecendo assim que os meios con-vencionais para prevenir a mastite podemser ineficientes (Santos, 2005). Esses fatorestêm estimulado a procura por novas drogas,protocolos terapêuticos e estratégias decontrole alternativas. Principalmente por-que o uso de antibióticos e desinfetantes,apesar de ter importante papel no controleda mastite, não pode atuar por si só, semconsorciar outros recursos como o manejoambiental e o estímulo da resposta imunedos hospedeiros. Do ponto de vista do



melhoramento genético, esses problemasainda estão relacionados com menoresganhos genéticos anuais, provocando au-mentos no intervalo de gerações e, ou, di-minuição da intensidade de seleção. Nessecontexto, a genética é ferramenta impres-cindível para a melhoria das característicasde importância econômica, como a deresistência a doenças ( Martins et al., 2012).

Este artigo fornece uma visão abrangen-te da trajetória dos estudos sobre as carac-terísticas físicas, ambientais e genéticas deresistência à mastite e assim contribui paraa construção dessa nova concepção nomelhoramento genético animal.

FATORES QUE INFLUENCIAM ODESENVOLVIMENTO DA RESIS-

TÊNCIA NA GLÂNDULA MAMÁRIA

A glândula mamária é um órgão comple-xo responsável pela secreção de leitenecessário para alimentar o bezerro recém-nascido. Fatores imunológicos específicose inatos associados ao úbere desempenhamum papel vital na proteção da glândula con-tra infecções e resistência a doenças.Fatores associados ao manejo intenso dasvacas podem afetar profundamente aimunidade da glândula mamária e dacapacidade do hospedeiro de resistir àmastite (Sordillo, 2005).

DEFESAS ANATÔMICASA glândula mamaria bovina é equipada

com uma barreira anatômica não imune euma infinidade de mecanismos de defesaimuno-mediadas que incluem respostaimune inata e adaptativa (Borghesi eMilcarek, 2007). Como parte do sistemaimune inato, as barreiras físicas do úbere,incluindo a pele, o esfíncter do teto e aqueratina, trabalham juntos para impedir aentrada de bactérias (Thompson-Crispi etal., 2014a).

O esfíncter e o canal do teto são meca-nismos de defesa primários da glândulamamária, os quais possuem propriedades

defensivas como um mecanismo de oclu-são relativamente eficiente, a roseta deFurtenberg, e ainda, proteínas bactericidas(Sordillo et al., 1997). Um mecanismo adicio-nal de defesa do teto é o seu revestimentopor uma camada de queratina (composta porcélulas epiteliais descamadas, ácidos graxose proteínas catiônicas). Há evidências deque a queratina tenha função de adsorver asbactérias, prendendo-as e removendo-asjuntamente com parte da camada dequeratina durante o processo de ordenha.Os ácidos graxos queratinizados (láurico,mirístico e palminoleico) estão associados àresistência as infecções intramamárias, agemcomo bactericidas e bacteriostáticos,todavia, os ácidos esteárico, oleico elinoleico favorecem a suscetibilidade àmastite. Aos ácidos graxos queratinizadosestão ligados proteínas que causam lise emalgumas células bacterianas Gram positi-vas (Paulrud, 2005). Além disso, as proteí-nas catiônicas tem um efeito inibidor contraalguns agentes patogênicos como S. aureuse S. agalactiae (Hibbitt e Benians, 1971),semelhante à de proteínas que foram isoladasa partir de neutrófilos bovinos (Gennaroet al., 1983). No entanto, a eficáciaantimicrobiana de queratina é limitada(Capuco et al., 1992), apesar da forteproteção física e química no canal do teto,existem várias maneiras pelas quais asbactérias podem penetrar no mesmo e cau-sar infecção, por exemplo, a terapia incorretade infusão intramamária ou por falhas deregulagem da ordenhadeira (Nickerson,1990). Durante a ordenha, é comum que aqueratina seja lavada com distensão docanal do teto (Garcia-Penarrubia, 1989).Porque o esfíncter demora cerca de 2 horas,para retornar a sua posição contraída, existea possibilidade de agentes patogênicospresentes na parte de fora entrar no canal doteto, causando danos para a queratina ounas membranas que revestem o teto e podemser mais suscetíveis à mastite (Erskine et al.,1989; Allison et al., 1991). O formato do tetotem uma moderada a alta herdabilidade. Ex-



tremidades pontiagudas ou arredondadasparecem ter maior resistência à infecçõesintra mamárias e extremidades planas ouinvertidas são menos resistentes. A Infusãointramamária reduz os mecanismos de defesanaturais do canal do teto por dilatar o mesmo,por remover parcialmente ou integralmentea queratina, levando em média 2-4 semanaspara se regenerar, e empurra os microrga-nismos para a cisterna do teto. Uma soluçãopara este problema seria a inserção parcialda agulha para dentro da extremidade doteto, resultando numa maior eficácia dotratamento. Isto resulta na deposição doantibiótico para o canal estriado. Além disso,durante a ordenha mecânica, os micror-ganismos presentes na extremidade do tetosão impelidos para a cisterna através doducto do teto. Este mecanismo é considera-do o principal mecanismo de propagação deagentes patogênicos da mastite contagiosa(Capuco et al., 1992; Sordillo et al., 1997).Fatores que afetam a integridade da camadade queratina podem, portanto, afetar asuscetibilidade à mastite.

As bactérias podem escapar dos meca-nismos de defesa naturais por inoculaçãodireta na cisterna do teto através de infusãointramamária, pela multiplicação de colôniasde bactérias ao longo do canal (especial-mente após a ordenha), ou por propulsãopela flutuação do vácuo no final do tetodurante a ordenha (Compton et al., 2007).Uma vez passada a barreira física do canal,patógenos invasores são confrontados como sistema imunológico. Na maior parte dostecidos, o sistema imunitário geralmentesupera as bactérias. No entanto, na glândulamamária, um número de fatores pode com-prometer a eficácia dos componentesimunológicos, como indicado acima.

DEFESA CELULARO leite de todos os mamíferos contém

diferentes tipos de células, cuja origem é opróprio organismo. As células somáticas(CS) são um componente importante, natu-ralmente presente no leite, cuja função é

proteger a glândula mamária contra in-fecções, fazendo parte do sistema imuneinato. As CS do leite consistem em váriostipos celulares, incluindo neutrófilos,macrófagos, linfócitos originados dosangue que migram para o úbere e umamenor percentagem de células epiteliais daglândula mamária. Quando bactérias ou outrotipo de patógeno invadem o úbere de umavaca, ocorre de imediato uma respostainflamatória a esta infecção. As células dedefesa do sangue são transportadas para aglândula mamária com objetivo de destruiras bactérias, causando a mastite. Com isso,a consequência direta é o aumento do núme-ro de CS no leite. A contagem de célulassomáticas (CCS) é utilizada como um indi-cador da saúde do úbere e da qualidade doleite (Li et al., 2014). Em uma glândulamamária saudável em lactação, a CCS totalé muitas vezes menor que 205 CS/ml de leite.Durante uma infecção intramamária bac-teriana, no entanto, a CCS total pode au-mentar para mais de 106 CS/ml de leite dentrode poucas horas (Oviedo-Boyso et al.,2007). A CCS no leite é influenciada porvários fatores, como a espécie animal, onível de produção de leite, estágio delactação, e também os fatores individuais eambientais, bem como práticas de manejo(Rupp et al., 2000). A severidade e duraçãoda mastite estão relacionadas com a rapidezda resposta migratória de leucócitos e aatividade bactericida de CS no local dainfecção, vacas capazes de mobilizar umgrande número de células somáticasapresentam maior resistência à mastite(Hibbitt, 1983; Rainard e Riollet, 2003).

O sistema imune adaptativo utiliza di-versos receptores de antígeno específicos,linfócitos B e T para regular ou eliminarum sinal provocado por eventos dereconhecimento. Além disso, a respostaimune adaptativa induzida tem a capacidadede estabelecer memória específica doantígeno para uma resposta rápida e au-mentada por exposição subsequente aomesmo antígeno (Iwasaki e Medzhitov,



2010). Os vários componentes do sistemaimune que trabalham em colaboração, tantolocal como sistemicamente em uma tentati-va de controlar patógenos causadores demastite específicos da glândula mamária,mas a resposta depende do estágio dainfecção e da natureza do patógeno, bemcomo a sua interação com a genética dohospedeiro (Wellnitz e Bruckmaier, 2012). Ainteração entre os agentes patogênicoscausadores de mastite e o sistema imune dohospedeiro é complexo, uma vez que ambostêm a capacidade de co-evoluir parareconhecer, responder, e adaptar-se aooutro. Assim, patógenos microbianosdesenvolveram várias estratégias para alte-rar e evitar as defesas do hospedeiro parasobreviver. É importante notar que o siste-ma imunitário do hospedeiro também éadaptativo e tem um grande arsenal paracontrolar ou eliminar a ameaça microbiana.Mesmo assim, é amplamente aceito que asuscetibilidade de indivíduos de uma dadaespécie diferente para o mesmo patógenomicrobiano. Esta variabilidade na interaçãopatógeno-hospedeiro é controlada pelaconstituição genética do hospedeiro,incluindo as respostas imunológicas inata eadaptativa, em especial a memória imu-nológica adquirida, assim como a naturezado agente patogênico microbiano (Hermann,2007).

AUMENTO DA RESISTÊNCIA DOSPATÓGENOS ÀS DROGAS

Dentre as medidas adotadas pararedução dos índices de infecção da glându-la mamária, está a adoção de medidashigiênicas durante a ordenha, bem como autilização de antibióticos no controle dasinfecções intramamárias e na eliminação deprováveis fontes de infecção nas fazendasleiteiras (Erskine, 2000). Os antimicrobianosutilizados no tratamento da mastite podemser administrados por via sistêmica ouintramamária. A via intramamária apresentaa vantagem de atingir altas concentrações

no tecido alvo. Já a eficácia da via sistêmicadepende da passagem da droga para o tecidomamário (Souza et al., 2009). Fatoresinerentes ao animal e ao agente podem favo-recer ou prejudicar o sucesso da terapiacomo a duração da infecção, a presença eintensidade de edema, a CCS, o volume damama, a produção diária de leite, o númerode quartos infectados, o estágio de lactação,a idade, a frequência de ordenhas, a cepabacteriana, a resistência a antimicrobianos,a carga bacteriana (Unidades Formadorasde Colônia/ml) e as alterações à palpação daglândula entre outros (Gehring e Smith,2006).

Patógenos que residem em comparti-mentos não invasivos (leite e ductos) e nãocausam a formação de abscessos, devemser preferencialmente eliminados pela tera-pia intramamária. Entretanto patógenos quehabitam regiões mais profundas ou formamabscessos, como Staphylococcus aureus eStreptococcus uberis, a terapia sistêmicapode ser indicada ( Erskine et al., 2003).Deve-se considerar também, a possibilidadede terapias combinadas, as interaçõesmedicamentosas entre os fármacos, comopor exemplo, o efeito sinérgico entre penici-lina e o neomicina contra cepas de S. aureusisolados de animais com mastite (Barkema etal., 2006). Outro fator a ser considerado é ahabilidade de certos patógenos de inter-nalizar em células epiteliais mamárias, comoS. aureus. S. uberis e S. dysgalactiae. Nestescasos, a utilização de antimicrobianos queconseguem atravessar membranas celula-res e exercer seu efeito microbicida, como apenicilina G é recomendável (Almeida et al.,2007). Dentre os principais antimicrobia-nos administrados ao rebanho leiteiro,encontram-se os â-lactâmicos (representa-dos principalmente pelas penicilinas ecefalosporinas) (Bruno et al., 2001), osaminoglicosídeos, o cloranfenicol, astetraciclinas e os macrolídeos (Schenck eCallery, 1998). Estudo realizado no Brasilpor Netto et al. (2005), aponta o grupo dosβ-lactâmicos como o mais difundido entre



os antibióticos utilizados no tratamento deinfecções em vacas leiteiras na região Sul doPaís, representando 38, 22 % do total deantibióticos, seguido de aminoglicosídeos(25, 19 %), tetraciclinas (15, 41 %), ma-crolídeos (7, 59 %) e cefalosporinas (4, 19%). Dentre os antimicrobianos utilizadospara tratamento das infecções intra ma-márias, danofloxacina, enrofloxacina eflorfenicol foram aqueles que apresentarammaior efetividade in vitro frente aos isoladostestados, fazendo destes uma opção detratamento das mastites ocasionadas porStaphylococcus coagulase negativa (San-tos, 2011). O tratamento intramamário comantibióticos (cefalexina 200 mg + 250 mgneomicina) foi efetivo, 45 dias antes da dataprevista do parto de novilhas, além de pre-venir altas CCS (Bastan et al., 2010).

A veiculação do antibiótico para o leitedepende de uma série de fatores: dose admi-nistrada, natureza do veículo utilizado (seaquoso ou oleoso), do tipo do antibiótico ede fatores intrínsecos ao animal tratado.Calcula-se que cerca de 30 a 80 % do antibió-tico aplicado diretamente na glândulamamária passem da corrente sanguínea parao leite; geralmente, as preparações aquosaspersistem por três dias; as oleosas são eli-minadas após cinco dias ou mais. Assim,devem-se respeitar rigorosamente os perío-dos de suspensão prescritos para cada tipode medicamento administrado no períodopróximo à ordenha; caso contrário, todo oleite deve ser descartado (Tronco, 2008). Noentanto, o uso inadequado de antibióticosno tratamento da doença pode gerar oaparecimento de cepas resistentes e com-prometer a eficiência do tratamento (Barberioet al., 2002). Sempre que possível, otratamento com agentes antimicrobianosdeve ser selecionado tendo em conta osresul tados dos ant ib iogramas , queconsistem em testes que determinam asensibilidade dos agentes microbianos aosdiferentes antibióticos (Costa, 2006).

Dentre os fármacos utilizados nasinfecções estafilocócicas, os β-lactâmicos

são mais frequentes, limitando assim, aescolha do antibiótico para o tratamentodas infecções causadas por este agente(Coelho et al., 2009). A resistência esta-filocócica aos antibióticos betalactâmicosdeve-se principalmente a dois mecanismosdistintos: a produção da enzima extracelularbetalactamase, codificada pelo gene blaZ,geralmente alocado em plasmídeos, podendotambém ser cromossomal, podendo ser cons-titutiva ou regulada pela presença do anti-biótico, através de dois genes adjacentes,blaI e blaR1, onde o primeiro é um repressorda transcrição de blaZ, e o segundo, umanti-repressor (Lowy, 2003) e a produção depenicillin binding protein ( PBP2a ouPBP2´), uma proteína ligante de penicilinade baixa afinidade, codificada pelo genemecA (Kuroda et al., 2001). Seu mecanismode ação consiste na inibição de enzimas comfunção de transpeptidases, que atuam nasetapas finais da formação da parede celulardas bactérias, conhecidas como PBP. Aexpressão do gene mecA é constitutiva ouinduzida por antibióticos betalactâmicos,como a oxacilina e cefoxitina (Lowy, 2003).O gene mecA induz resistência à oxacilina e,também, acarreta falhas terapêuticasquando outros ß-lactâmicos ou outrasclasses de antibióticos são utilizadas (Moonet al., 2007). A transferência horizontal dogene mecA em Staphylococcus spp.contribui para a circulação mundial de clonesoxacilina e tem sido apontado como meca-nismo comum de resistência a fármacos(Tramper-Stranders et al., 2007). Estudosapontam o envolvimento do gene mecAcom a multirresistência bacteriana aStaphylococcus aureus, sendo este geneencontrado em 70 % das amostras colhi-das, além de 96, 6 % das amostras deStaphylococcus aureus foram detectadas aprodução de betalactamases. 26, 6 % dasamostras foram consideradas multirre-tentes para os de 4 antibióticos testados porPribul et al. (2011). Dentre os isolados, 33(28 %) foram resistentes à penicilina, 25(21 %) à estreptomicina, 22 (18 %) à ampi-



cilina e 17 (14 %) à tetraciclina. Verificaram-se índices de resistência inferiores a 5 %para as cefalosporinas, gentamicina,novobiocina, cloranfenicol, nitrofurantoína,polimixina B e para as associações desulfametoxazol e trimetoprim e de neomicina,bacitracina e tetraciclina (Santos, 2011).

A terapia da vaca seca com antibióticospode diminuir a incidência de infecções exis-tentes na secagem e reduz a incidência denovas infecções durante o período seco(Lents et al., 2007). Porém, deve-se estudarqual droga utilizar e ficar atento para osantibióticos mais usados na fazenda nãosejam os mais resistentes, diminuindo aeficiência no tratamento, geralmente porsubdosagem, má aplicação do medicamentoe tempo curto de tratamento. Níveisterapêuticos dos antibióticos na secagempodem persistir em média 14 a 28 dias apósa aplicação, ocorrendo, na maioria das vezes,a incapacidade de proteger o úbere durantetodo o período seco (Petzer et al., 2009).

O surgimento de resistência a antimi-crobianos em bactérias traz grandes obstá-culos a procedimentos médicos tanto emhumanos quanto em animais, resultando emaumento das taxas de mortalidade emorbidade na população e dos custos detratamento de várias enfermidades (Padilha,2004). A melhor forma de se controlar eprevenir a mastite no rebanho é realizar otratamento dos animais em lactação nasecagem, levando em consideração as boaspráticas de uso de antimicrobianos e boaspráticas de ordenha, através de um bommanejo e revisão periódica dos equipa-mentos. O estado de saúde das vacasleiteiras deve ser controlado para que nãoconstituam riscos para a saúde pública: otratamento e a prevenção de doenças norebanho devem ser feitos apenas com medi-camentos veterinários autorizados e demaneira que não afete negativamente ainocuidade e idoneidade do leite (ONU/FAO, 2009).BASES DO MELHORAMENTO ANIMAL

PARA RESISTÊNCIA À MASTITE

CRITÉRIO DE SELEÇÃO PARA SAÚDE DO ÚBEREAs vacas leiteiras especializadas são o

produto de vários séculos de acasalamentose melhoramento genético com o objetivo deaumentar a produção de leite, e, em seguida,melhorar os teores de gordura e de proteína(Santos, 2005). Nos últimos anos tem havidoum crescente interesse nos países europeusem ampliar os objetivos de seleção, incluindocaracterísticas de saúde e fertilidade (Miglioret al., 2005). Um critério de seleção deve seruma característica biologicamente relevan-te que é geneticamente bem correlacionadacom a resistência à mastite, apresentarvariabilidade genética suficiente e terpropriedades operacionais sendo de fácilmensuração em larga escala. A CCS é ocritério mais usado para indicar a saúde doúbere, pois mede a capacidade da vaca pararesistir à infecção por patógenos. Dadosde CCS são rotineiramente anotados earmazenados em grandes bases de dadosem muitos países. Nos países Escandina-vos, como Suécia, Finlândia, Noruega eDinamarca, por exemplo, isso já é praticadohá mais de 20 anos, eles focam a mastiteclínica (MC) em seus critérios de seleçãopara saúde do úbere e consideram a CCS(Heringstad et al., 2000). Heringstad et al.(2007), avaliaram a resposta a seleçãobaseada em MC em um experimento iniciadoem 1989, usando touros de inseminaçãoartificial; depois de cinco gerações sele-cionando essa única característica, o au-tor relatou uma diminuição na frequênciade MC de 15 % para menos de 5 %, de-monstrando que houve uma melhoriaconsiderável na resistência a mastitefornecida pelos dados de MC. A CCS temuma herdabilidade mais elevada (0, 08-0, 19)do que a MC, permitindo o progressogenético mais eficaz (Heringstad et al., 2003).Além disso, a correlação genética entre CCSe incidência de MC tem sido demonstradarelativamente elevada (0, 6-0, 8) e indica queo progresso pode ser feito na redução da



MC, selecionando para a redução da CCS.(Heringstad et al., 2003, 2006; Nash et al.,2003; Zwald et al., 2006). Os casos clínicosde mastite também são tratados como umacaracterística de seleção no programa demelhoramento genético para a melhoria dasaúde do úbere. Vacas com casos menosfrequentes e menos graves de mastite sãoselecionados como os pais para a próximageração. A inclusão destes registros naavaliação e seleção de touros levou a umatendência genética reduzida para MC nessespaíses. Infelizmente, herdabilidade destacaracterística é relativamente baixa (0, 01-0,15), com maior contribuição genética obser-vada na primeira lactação (Heringstad et al.,2003; Nash et al., 2003; Zwald et al., 2006).No entanto, estes métodos de seleção devacas e touros com filhas que mostramcapacidade fenotípica de resistir à mastitetiveram um sucesso limitado. Isto é em partedevido à natureza complexa da doença, queé causada por mais de 100 microrganismosdiferentes, que diferem na maneira comoeles interagem com a resposta imunitária(Pighetti e Elliott, 2011).

No Brasil tem havido certa dificuldadeem obter dados sobre os índices deocorrência de mastite e por isso centros depesquisa, indústrias e cooperativas, comomedida indireta de ocorrência de mastite(Martins et al., 2011). A variação existenteentre as raças europeias e zebuínaspossibilita a identificação de característi-cas associadas à resistência e/ou tolerânciaàs doenças, aos parasitas, ao calor e àqualidade dos produtos. Tal resistência éevidente em certas raças bovinas adapta-das aos trópicos, como as zebuínas e seusmestiços (Pereira, 2012). As raças bovinasleiteiras de origem europeia (Bos taurus)são reconhecidamente mais produtivas etambém muito mais exigentes em termos demanejo e nutrição que as raças zebuínas(Bos indicus). Entretanto, os animaiszebuínos apresentam resistência e tolerânciamaior com relação às doenças e ao calor,sendo, portanto, mais adaptadas às

condições tropicais. O uso de bovinosmestiços para a produção de leite, em siste-ma a pasto, é uma opção comum entre osprodutores de leite brasileiros e em outrasregiões tropicais, cerca de 70 % do leiteproduzido no Brasil provem de cruzamentosHolandês - Zebu (Madalena et al., 2012). Amaior parte dos trabalhos realizados paraidentificar e estudar genes envolvidos naresposta de resistência à mastite foiconduzido em raças de origem européia; porisso, a resposta de animais zebuínos emestiços, quando comparada com a deanimais europeus, ainda é pouco caracteri-zada e entendida (Martins et al., 2011). Amaior resistência poderá ser útil noscruzamentos com raças mais especializadase menos tolerantes ao ambiente de criação,ou como doadoras de genes para produçãode animais transgênicos (Pereira, 2012). NoCanadá, a Canadian Dairy Network (CDN),através de avaliações genéticas oficiaiscriaram um índice de seleção genética paraas raças Holandesa, Jersey e Ayrshire, quecombina dados de mastite clínica e sub-clínica. Mastite Clínica em vacas de primeiralactação, em vacas multíparas e CCS nastrês primeiras lactações. A herdabilidade deresistência à mastite foi estimada em 12 %,indicando que a seleção genética é possível.Provas de touros para resistência à mastitetiveram uma correlação desejável de 79 %com a CCS, bem como correlações de 85 %para mastite clínica na primeira lactação e 90% para lactações posteriores. A CCSapresentou uma associação moderadadesejável com mastite clínica nas primeirase subsequentes lactações de 44 % e 58 %,respectivamente. A média de desempenhoesperada nas três primeiras lactações dasfilhas associadas com o índice de resistênciaa mastite dos touros avaliados foi de 178,226 e 292 mil CS/ml, respectivamente. Alémdisso, espera-se que 92 % das filhas naprimeira lactação, não tenham mastite clíni-ca e essa percentagem diminua para 88 %nas lactações subsequentes. Portanto,touros superiores à média da raça tiveram



um índice de resistência à mastite maior ouigual a 100 e espera-se que produzam filhasmenos suscetíveis a mastite subclínica eclínica (Doormaal e Beavers, 2014).

A Seleção genética para CCS ou MC, têmherdabilidade baixa a moderada, tornando oprogresso genético relativamente lentocomparado a seleção para produção de leite,uma característica altamente herdável (Nashet al., 2003), mas leva a um aumento daprevalência da doença na população devidoa uma correlação genética positiva entreprodução de leite e mastite (Fleischer et al.,2001). Sendo assim, é importante estabelecerparalelamente critérios de seleção queaumentem a produção de leite e a resistênciaà mastite, além de melhoria do ambiente.

ABORDAGENS MOLECULARES PARARESISTÊNCIA À MASTITE

Abordagens moleculares são destina-das a incrementar o melhoramento quandoos valores de herdabilidade são baixos e acoleta de dados fenotípicos é difícil (Martinset al., 2012). É possível melhorar a resistênciagenética para a maioria das doenças, emboraobter fenótipos de resistência em condiçõesde campo pode ser um desafio, pelanecessidade de ter animais suficientes paradefinir genótipos resistentes eeconomicamente viáveis, tornando essadeterminação logisticamente complexa ecara, o que prejudica a realização delevantamentos e análises genéticas paraidentificação e seleção de animais resisten-tes (Davies et al., 2009). Por esta razão,características de resistência a doenças sãoum alvo atraente para estudos genômicos.Um grande obstáculo para a aplicação deseleção para resistência à doença é anecessidade de exposição do animal apatógenos ou parasitas, algumas vezes nãoaceitável por motivos de bem-estar animal.Consequen-temente, há um forte incentivopara a identificação de marcadores de DNApara resistência a doenças, o que tem esti-mulado um esforço de pesquisa conside-

rável em todo o mundo (Nicholas, 2005).Para encontrar marcadores genéticos deresistência à mastite são necessáriassofisticadas ferra-mentas e técnicas debiologia molecular, além de colaboraçõesentre organizações científicas, produtorese laticínios que permitam o acesso a carac-terísticas feno-típicas (observáveis) paraassociar a informação genotípica e poste-riormente realizar as associações entre estesdados através da Bioinformática.

A busca de marcadores de DNA temprocedido por dois caminhos: A seleçãoindireta baseada no fenótipo e também aseleção direta baseada no genótipo queprocura genes diretamente relacionados acaracterística de interesse. A inclusão decaracterísticas que estão correlacionadascom locus de características quantitativas(QTL – Quantitative Trait Loci) em progra-mas de seleção assistida por marcadoresmoleculares vem permitindo a seleção maisrápida e precisa de bovinos resistentes àmastite, devido ao progresso limitado namelhoria da saúde do úbere por meio carac-terísticas indiretas utilizadas nos processosde seleção convencionais. (Wiggans et al.,2011). Existem dois tipos de marcadores quepodem ser considerados: O primeiro quandonão há marcadores ligados. Eles estão próxi-mos do gene (ou QTL) no cromossomo ealelos no gene marcador e são herdadosjuntos. O segundo tipo de marcador é umpolimorfismo funcional no gene que contro-la a variação da característica. Estes marca-dores são chamados marcadores diretos.Uma vez que o polimorfismo funcional éconhecido é possível prever o efeito dedeterminados alelos numa população. Mar-cadores diretos são mais úteis do que mar-cadores ligados para prever a variaçãofenotípica da característica dentro dapopulação. No entanto, a variação em ca-racterísticas quantitativas, tais como aresistência à mastite é controlada por váriosloci, cada um responsável por uma pequenaquantidade da variação global. Todos osmarcadores podem ser usados na seleção



para a resistência à mastite empregando aseleção assistida por marcadores (Sender etal., 2013).

A vantagem da abordagem genômica é acapacidade de selecionar os animaisbaseados em seu DNA sem a necessidadede expô-los a uma infecção intramamária emum desafio imunológico, por exemplo(Nicholas, 2005). Para isso é necessário obteruma população segregante (F2 ou superior)resultante de um cruzamento entre duaspopulações que diferem na medida possível,em nível de resistência, a partir de seleçãodivergente ou de raças diferentes e um con-junto de marcadores de DNA que cobremtodas as regiões cromossômicas. A variaçãogenética aditiva para resistência a doençasé onipresente dentro e entre as populações.Ao considerar a seleção como um meio deexplorar a variação genética de resistênciaas doenças é importante perceber que asimplicações de seleção podem ser maisamplas do que apenas o seu efeito sobre àpopulação submetida a seleção (Nicholas,2005). Mais comuns são as varreduras dogenoma realizadas dentro de raças oupopulações em que os dados de desempenhodetalhados sobre a resistência a doençasestão disponíveis. Vários estudos dessetipo foram publicados (Rupp e Boichard,2003; Lund et al., 2008; Sahana et al., 2013)e muitos outros estão em andamento. Oresultado de varreduras do genoma para aresistência é a identificação de QTL ou SNP(Single Nucleotide Polimorphism –Polimorfismo de nucleotídeo único) basea-dos em preditores genômicos de resistência.Caso contrário, a acurácia da seleção vaidepender de cada desafio imunológico ouprevalência da doença contínua no campo,para permitir o cálculo de EBVs (EstimatedBreeding Values - Valores genéticospreditos) em fenótipos de resistênciaexpressos na diminuição da incidência dedoenças multifatoriais, como a mastite(Davies et al., 2009).

Dentro deste contexto, a SeleçãoGenômica surge como forma de aumentar a

acurácia na seleção dos reprodutores,devido à predição do valor real da genéticado animal antes mesmo da expressãofenotípica em suas filhas através daintegração da informação genômica emferramentas estatísticas. Os benefícios maisevidentes são a melhoria na eficiência paraseleção de características de baixa herda-bilidade, que possuem alto efeito ambiental,e assim respondem menos a seleção tradi-cional. A possibilidade de selecionar osanimais numa fase precoce permite adefinição de novas estratégias de melho-ramento que visam impulsionar o progressogenético e reduzir custos (König et al.,2009). Em comparação com os programasconvencionais, a seleção genômica tem opotencial de melhorar o equilíbrio de ganhogenético alcançado entre característicasfuncionais, de produção e conformação.Assim, os critérios de seleção maiscomplexos relacionados com a saúde(resistência a doenças, distúrbios metabó-licos e reprodutivos), eficiência alimentar,composição do leite, adaptação a diferentesambientes e bem-estar animal estão sendopromovidos pela sociedade para a inclusãoem programas de melhoramento genético(Boichard e Brochard, 2012).

A seleção genômica foi implementadaem alguns países que utilizam a raça Holan-desa nos programas de melhoramento (Prycee Daetwyler, 2012). Esta raça foi escolhida ea mais estudada para o desenvolvimentodesta metodologia, pois tem sido intensa-mente selecionada por décadas fortalecendoas associações estatísticas entre os marca-dores e QTL. Além disso, muitos programasde melhoramento da raça holandesa foramcriados em todo o mundo, facilitando aconstituição de grandes populações dereferência para utilização de genótipos,melhorando ainda mais a acurácia daspredições genômicas (Lund et al., 2011) . Emoutras raças leiteiras, várias dificuldadestêm impedido a integração da seleçãogenômica em programas de melhoramento,pois, geralmente os programas são menores



do que os da raça Holandesa, o que tornamais difícil obter grandes populações dereferência. Algumas iniciativas foram cria-das para utilização de genótipos entre ospaíses Nórdicos em parceria com o Inter-Genomics, por exemplo, para a raça PardoSuíço em colaboração cms programas demelhoramento de gado leiteiro nórdicos naDinamarca, Suécia, Finlândia e Noruega(Jorjani et al., 2011). No Brasil, também foiiniciado os trabalhos para o sequenciamentodo genoma da raça Gir leiteiro visando odesenvolvimento de marcadores molecula-res para utilização na seleção genética/genômica (Silva et al., 2011; Fonseca, 2014).A seleção genômica ampla já é utilizada emprogramas de melhoramento na Alemanha,Irlanda, países escandinavos, França, Ho-landa, Estados Unidos, Canadá, Austrália eNova Zelândia (Sender et al., 2013).

DETECÇÃO E LOCALIZAÇÃO DE QTLSDurante os últimos anos, muitos QTLs

que afetam a mastite foram identificados embovinos. Detecção de QTL não requerqualquer conhecimento prévio sobre osgenes, mas exige informações sobre aestrutura familiar adequada com os paisheterozigotos para os QTLs e para o marca-dor ligado, e progênie com informaçõesfenotípicas e marcadas. Vários estudos deassociação do genoma têm sido realizadospara identificar QTLs associados à resis-tência à mastite em gado leiteiro (Lund et al.,2007, 2008; Sodeland et al., 2011; Minozzi etal., 2011; Meredith et al., 2012; Wijga et al.,2012; Sahana et al., 2013). QTLs para CCSforam encontrados em quase todos oscromossomos em Bos taurus autosome(BTA) 1, 2, 4, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 14, 15, 18, 20,21, 23, 26 e 27 (Khatkar et al., 2004, 2005;Minozzi et al., 2011; Meredith et al., 2012;Wijga et al., 2012) e para MC noscromossomos 2, 3, 6, 8, 9, 11, 14, 18 e 20(Klungland et al., 2001; Holmberg et al.,2004; Schulman et al., 2009; Mai et al., 2010;Sodeland et al., 2011). Porém, poucoscromossomos apresentam QTLs tanto para

CCS e MC, por exemplo, em BTA18 (mesmoloci), BTA11 e BTA14 (em locus diferentes).Em contraste, QTLs para CCS e MC noBTA9 e BTA11 estavam dentro de 20 cM umdo outro em bovinos na Suécia (Klunglandet al, 2001; Schulman et al., 2004). Uma daslimitações das abordagens baseadas emQTL é a necessidade de identificar lociassociados com o fenótipo de interesse(Cole et al., 2009; Hayes et al., 2010).

Os marcadores genéticos mais comu-mente utilizados no passado foram osmicrossatélites (Bishop et al., 1994, Kappeset al., 1997, Chu et al., 2005). Desde que asnovas ferramentas genéticas entraram emuso, os QTLs para resistência à mastitepuderam ser detectados por varredura emtodo o genoma. Usando esta nova ferramentagenética é possível identificar 50 000 SNPscom microarranjo. A identificação de umnúmero grande de SNPs tem auxiliado nosestudos de associação com o genoma paradetectar alelos que estão relacionados coma resistência à mastite. Isso permitiu adescoberta de diferenças no DNA entre osanimais possibilitando conhecer seu valorgenético genômico estimado (GEBV) para aresistência à mastite. Estes GEBV são calcu-lados para estimar os efeitos do SNP a partirde equações de predição, derivados a partirde uma população de referência. Osprocedimentos estatísticos utilizadospodem estimar, no entanto, o efeito dehaplótipos, para avaliar a relação entre SNPse resistência à mastite. A partir destainformação, calcula-se o valor genéticogenômico e, se houver um amplo e precisobanco de dados para as características deinteresse, pode ser obtida elevada acuráciae ganho genético (Schefers. e Weigel, 2012).Nenhum pedigree ou histórico familiar énecessário para estimar a resistência àmastite em um animal genotipado. Asvantagens deste método são o baixo custoda estimativa dos valores genéticos emcomparação com os métodos tradicionais,bem como a possibilidade de estimar aresistência à mastite para animais jovens.



Este método de seleção não testa genesespecíficos, nem necessita identificar qualgene está influenciando a característica(Bouquet e Juga, 2013). Informações sobrehaplótipos associados com resistência àmastite são confidenciais, mas as empresasestão muito interessadas na implementaçãodesta tecnologia de marcadores em seusatuais e futuros programas de melhoramento(Sender et al., 2013).

BUSCA POR GENES CANDIDATOSGenes candidatos são genes cuja função

conhecida sugere um possível papel nacaracterística de interesse, tendo como ob-jetivo a identificação de um polimorfismofuncional no gene que controla a variaçãoda característica. Para características maldefinidas, como a resistência à mastite, édifícil selecionar genes candidatos quepossam controlar a característica, devidoao grande número de agentes patogênicose mecanismos fisiológicos que contribuempara a variação observada. Apesar disso,Ogorevc et al. (2009) desenvolveram umextenso banco de dados de genes candida-tos e marcadores genéticos para caracterís-ticas relacionados a mastite usando dife-rentes abordagens, incluindo QTL, estudosde associação e genes candidatos (Hayes etal., 2010).

Nos anos 30 foram identificados em ra-tos, o gene Nramp I, atualmente chamado deSlc11a1, a partir de observações em geraçõessegregantes de cruzamentos entre linhagensresistentes e suscetíveis (Nicholas, 2005).O gene BoLA (Bovine Lymphocyte Antigen)tem sido amplamente estudado nos últimos20 anos em razão de sua influência sobre ascaracterísticas produtivas e às relaciona-das à saúde animal, localiza-se no ComplexoPrincipal de Histocompatibilidade (MHC –Major Histocompatibility Complex) dogenoma bovino e que são altamentepolimórficos, estão envolvidos nos pro-cessos celulares de resistência ou sus-cetibilidade à mastite (Rupp et al., 2007),CCS (Pashmi et al., 2009; Chu et al., 2012),

e resposta imunitária (Thompson-Crispi etal., 2014a).

Durante os últimos 10 anos, os genesassociados com a resposta imune têm sidoinvestigados para a presença de SNPassociados com características relaciona-das com a resistência ou suscetibilidade àmastite, incluindo TLR4 (Pant et al., 2008),interleucina 10 (IL-10) (Verschoor et al.,2009), osteopontina (Alain et al., 2009),interleucina 8 (IL-8) e do seu receptor CXCR1(Verbeke et al., 2012), CCL2 e o seu receptor(Leyva-Baca et al., 2007), bem como umavariedade de outros genes (Pighetti et al.,2011). Sodeland et al. (2011), descobriram,com base em um estudo de associaçãogenômica, SNPs altamente associado comMC, ambos próximos dos genes quecodificam a IL-8 em BTA6 e os genes quecodificam para os dois receptores de IL-8sobre BTA2. Outras moléculas importantesna defesa do hospedeiro contra agentespatogênicos causadores de mastite, comoβ-defensinas foram identificadas e suacomplexa regulação genética está co-meçando a ser compreendida (Meade et al.,2014). Análise da secreção do genefosfoproteína 1 (SPP1) revelou quatro SNPsassociados com a CCS EBV na terceiralactação. Um SNP localizado na regiãopromotora do gene SPP1 foi significa-tivamente associado com CCS EBV em to-das as três lactações em filhas de touroscanadenses da raça Holandesa (Quirion etal., 2009). Os genes da Kappa-caseína (κ-CN) e da ß-lactoglobulina (ß-LG) possuemalelos e genótipos correlacionados positi-vamente para maiores produções de leite,bem como conteúdos de proteína, e obser-va-se nestes genes candidatos característi-cas desejáveis no rebanho, visando àmelhoria da qualidade e produtividade dosconstituintes do leite produzido pelosanimais (Martins et al., 2012). A viabilidadede melhoramento para resistência baseadaem um SNP ou uma combinação de SNPdepende do grau de variação de cada SNPexplicada na resistência à mastite. Uma vez



que a mastite é uma característica genéticacomplexa e poligênica, onde muitos genessão responsáveis pela resistência à mastite.No entanto, certos genes podem ter con-tribuição mais benéfica do que outros, logo,é importante que estes sejam elucidados.

A Lactoferrina bovina (bLF) é um genemembro da família de transferrina, quedesempenha um papel importante comoantibacteriano, anti-inflamatório, anti-oxidante, antifúngico, antiviral e atividadesimunomoduladoras atuando na respostaimune inata. Pode desempenhar um papel naresistência à mastite, através de mecanis-mos de splicing alternativo, um mecanismocelular para determinar a diversidade deanimais e regulação da expressão gênica(Huang et al., 2011). Estudos recentes estãocomeçando a descobrir informações sobreas influências epigenéticas em genes daresposta imune de bovinos (Karrow et al.,2011), indicando que as alterações epige-néticas estão envolvidas na regulação dasrespostas imunitárias tipo I e II de mamífe-ros (Wilson et al., 2009), incluindo os perfisde citocina de vacas leiteiras durante operíodo de periparto, quando o risco demastite é maior (Paibomesai et al., 2013).Modificações epigenéticas também têmdemonstrado desempenhar um papel nasrespostas imunitárias inatas de bovinospara estimulação do reconhecimento delipopolissacarídeo (LPS), proteína que estáassociada com a produção de citocinas pró-inflamatórias como TNF-α, IL-1β, IL-6 e IL-8, normalmente associadas à mastite causa-da por E. coli. Além disso, microRNA foramencontrados para ser diferencialmenteexpressos após o desafio com patógenoscausadores de mastite, sugerindo que omicroRNA tenha um papel na regulação daresposta imune do hospedeiro à mastite (Jinet al., 2014). De fato, muitos estudos têmdemonstrado que a resposta imunológicade bovinos está sob controle genético eepigenético. Uma nova metodologia foi cria-da para identificar indivíduos com altaresposta imune, ou seja, vacas, bezerros e

touros apresentam uma quantidade deanticorpos equilibrada e ótima respostaimune mediada por células (Thompson-Crispi et al., 2014b). A resposta imuneadaptativa tem herdabilidade média de 0,25-0,35 (Heriazon et al., 2013), conside-ravelmente maior do que as estimativas pararesistência a mastite clínica ou subclínica.A herdabilidade da resposta imune ésemelhante ao que foi encontrado porPritchard et al. (2013) para característicasde produção de leite (0, 14-0, 30), indicandoque seria possível fazer ganho genéticosignificativo, dependendo de como a saúdedo úbere é ponderada dentro do índice deseleção. A Semex Alliance utiliza essatecnologia de alta resposta imune, denomi-nado Immunity+™, as filhas de tourosImmunity+™ tiveram uma redução de 44 %na mastite em um grande rebanho em osEUA, logo, as vacas com respostas imunesadaptativas superiores, apresentaram me-nor ocorrência de mastite (Thompson-Crispiet al., 2014b).

As soluções ideais para melhorar aresistência à masti te sugeridas porThompson-Crispi et al. (2014b) seriamprovavelmente aquelas que incidem sobreum grande número de genes, usandoinformações de estudos de associaçãogenômica ampla (GWAS - Genome-wideassociation studies) ou seleção baseada emvalores genéticos de respostas imunes, quelevam em conta as interações genéticascomplexas entre os mecanismos de defesa ainata e adaptativa do hospedeiro, sem anecessidade de conhecer cada gene indivi-dualmente. Usando índices de seleçãotambém oferece a vantagem de ajustarfacilmente os pesos indicados para váriascaracterísticas. Estas duas abordagenspodem ser mais adequadas para ajudar areduzir a incidência de mastite.

CONSIDERAÇÕES FINAIS

O tratamento da mastite é a causa maiscomum de resíduos de antibióticos no leite,



entrando em discussão a capacidade queesses resíduos apresentam, quando consu-midos, de induzir resistência aantimicrobianos em humanos. A seleçãogenômica é o que há de mais moderno naárea de genética animal. Os marcadoresmoleculares já estão disponíveis para autilização na seleção de rebanhos em váriospaíses e algumas empresas já se interessamem implementar esta tecnologia em seusprogramas de melhoramento. Porém, paraque ganhos em acurácia na seleção de touroscom alto mérito genético sejam aumenta-dos, deve haver uma boa colaboração das

associações de criadores, indústria,instituições de pesquisa para que um núme-ro razoável de animais e raças sejamgenotipadas e características de difícilmensuração possam ser selecionadas maisfacilmente e incluídas nos objetivos deseleção. Deve-se ressaltar, portanto, quemesmo um programa de controle preventi-vo, não sendo a melhor e mais eficaz formade resolver problemas de mastite e qualidadedo leite no curto prazo, o melhoramentogenético pode ser um componente de umaestratégia de longo prazo para aumentar aresistência à mastite e a qualidade do leite.

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MELHORAMENTO GENÉTICO VISANDO À RESISTÊNCIA A … · o rebanho leiteiro e compromete a qualidade do leite, a mastite é que ocupa lugar de ... quais caminham em sentido contrário