Ripensare l'uso degli antibiotici nella gestione delle malattie bovine

L'uso eccessivo di antibiotici è un problema serio a livello mondiale. Riduce l'efficacia dei trattamenti e può portare alla crescita di batteri resistenti. Questa questione è particolarmente grave nell'industria della carne bovina, dove malattie come la Malattia Respiratoria Bovina (BRD) causano ingenti perdite economiche e influiscono sul benessere degli animali. La BRD è complicata perché coinvolge molti fattori e colpisce principalmente i vitelli giovani e i bovini da ingrasso. La malattia è causata da una combinazione di virus, batteri, problemi ambientali e stress. Anche se ci sono stati sforzi per ridurre l'uso di antibiotici, l'industria bovina continua a fare ampio affidamento su di essi per gestire la BRD, spesso attraverso trattamenti di gruppo per evitare focolai.

#Scopo dello Studio

Questo studio mira a valutare come diversi metodi di Trattamento influenzano la diffusione della BRD. Ci concentriamo in particolare sui criteri utilizzati per i trattamenti di gruppo. Per farlo, abbiamo creato un modello informatico che simula come un batterio specifico, Mannheimia haemolytica, si diffonde in un ambiente di allevamento con più recinti di bovini. La nostra ricerca valuta diversi scenari basati sulla disposizione dei recinti, i rischi individuali e i metodi di trattamento. L'obiettivo è trovare un modo migliore per gestire i trattamenti collettivi che riduca l'incidenza della BRD e l'uso di antibiotici.

#Contesto

L'uso eccessivo di antibiotici è un problema in crescita. Quando gli antibiotici vengono utilizzati troppo, possono perdere la loro efficacia. Possono emergere batteri resistenti, rendendo più difficile trattare le infezioni sia negli animali che nelle persone.

La BRD è una preoccupazione seria per il settore zootecnico. Porta a perdite economiche significative e solleva problemi di benessere animale. La BRD nasce da una combinazione di vari patogeni, fattori di stress e fattori ambientali. Gli agenti virali comuni includono il Virus Respiratorio Sinciiale Bovin e il Parainfluenza-3, mentre i batteri tipici includono Pasteurella multocida e Mannheimia haemolytica. Queste malattie portano a una minore efficienza alimentare, tassi di crescita più lenti e produttività ridotta, che possono avere impatti finanziari sugli agricoltori. I sintomi includono tosse, febbre e difficoltà respiratorie, causando sofferenza agli animali colpiti.

Per prevenire e gestire la BRD, devono essere prioritizzati sia la salute che il benessere degli animali all'interno dell'industria zootecnica. Le pratiche attuali spesso prevedono trattamenti individuali quando compaiono sintomi, ma i trattamenti di gruppo sono anche spesso utilizzati per prevenire ulteriori diffusione e perdite economiche. I trattamenti di gruppo prevedono la somministrazione di farmaci a tutti gli animali in un recinto, anche se solo pochi mostrano sintomi. Questo metodo è stato adottato a causa delle limitazioni dei metodi diagnostici attuali per la BRD e della tipica progressione della malattia. Tuttavia, ci sono preoccupazioni riguardo al compromesso tra l'uso di antibiotici e le occorrenze di BRD, evidenziando la necessità di pratiche di trattamento responsabili.

La modellizzazione può fornire intuizioni che aiutano a capire come si diffondono le infezioni e può aiutare a confrontare vari metodi di trattamento. In studi precedenti, sono stati creati modelli per analizzare come si diffondono i patogeni e come diverse pratiche di gestione influenzano la circolazione delle malattie nelle fattorie. Tuttavia, nessun modello ha ancora incluso nuovi criteri per attivare i trattamenti di gruppo.

#Design dello Studio

Questo studio mira a valutare come le pratiche di trattamento impattano sulla diffusione di un batterio patogeno in diversi scenari di allevamento. Volevamo in particolare valutare i criteri per l'implementazione dei trattamenti di gruppo per vedere quale criterio sarebbe stato il più efficace.

Abbiamo utilizzato un modello meccanico per simulare la diffusione di Mannheimia haemolytica in un contesto di allevamento con più recinti. Questo batterio si trova spesso durante i focolai di BRD. Il nostro modello tiene conto di vari fattori come la composizione del recinto e i livelli di rischio individuali, permettendoci di indagare diversi metodi di trattamento.

#Metodologia

#Assunzioni e Processi del Modello

Il modello simula come Mannheimia haemolytica si diffonde in una fattoria di ingrasso multi-recinte e come viene trattata la BRD. Abbiamo sviluppato un modello precedente che studiava vari patogeni legati alla BRD. La nostra nuova versione consente trattamenti di gruppo basati su criteri sia convenzionali che innovativi.

Il modello opera sotto l'assunzione che i bovini in un recinto interagiscano principalmente tra di loro, pur avendo una certa esposizione a animali in altri recinti. Monitoriamo caratteristiche individuali, compresi i livelli di rischio, lo stato di salute, lo stato di rilevamento e lo stato di trattamento.

Il processo di trattamento segue un protocollo standard. Gli animali vengono rilevati quando mostrano segni clinici o hanno la febbre. Quando si notano segni clinici gravi, la sensibilità per il rilevamento è alta, mentre nei casi lievi la sensibilità di rilevamento è inferiore. Vengono effettuati controlli regolari della salute ogni 12 ore, in linea con le pratiche agricole. Quando viene rilevato il primo caso, vengono identificati altri animali ipertermici e inizia il trattamento.

Oltre a trattare gli animali rilevati singolarmente, abbiamo anche esplorato l'opzione di iniziare un trattamento di gruppo basato su tre criteri diversi. Tutti gli animali in un recinto che non hanno ricevuto trattamento riceveranno dosi di Antimicrobici una volta soddisfatto un criterio.

#Criteri per il Trattamento di Gruppo

Il primo criterio che abbiamo esaminato si basa sull'incidenza cumulativa dei casi di BRD rilevati nel recinto. Quando questo numero raggiunge una percentuale specifica, viene avviato un trattamento di gruppo. Storicamente, questa soglia è intorno al 10%, ma non è supportata da prove ben documentate.

Il secondo criterio considera la gravità dei segni clinici. Un trattamento di gruppo viene attivato quando un certo punteggio di gravità raggiunge un livello definito. Questo punteggio combina il numero di animali con sintomi lievi e gravi, dando più peso ai casi gravi.

Il terzo criterio valuta quanto rapidamente vengono segnalati i casi. Un trattamento viene avviato quando l'aumento dei casi rilevati nel tempo supera una soglia stabilita. Questo criterio si concentra sull'urgenza della situazione, piuttosto che limitarsi a considerare il numero totale di casi.

#Scenari dello Studio

Abbiamo esaminato sedici scenari diversi coinvolgenti 200 giovani bovini da carne divisi in 10 recinti per un periodo di 40 giorni, che è quando la BRD si verifica tipicamente. Ogni scenario è definito da una delle quattro strategie di trattamento, due distribuzioni di livelli di rischio individuali e due modi di disporre gli animali nei recinti.

Le quattro strategie di trattamento sono:

1. Trattamento individuale al rilevamento di segni clinici.
2. Trattamento di gruppo basato sulla soglia standard di incidenza cumulativa, insieme al trattamento individuale.
3. Trattamento di gruppo basato sulla gravità dei segni clinici, insieme al trattamento individuale.
4. Trattamento di gruppo basato sulla velocità di aumento dei casi rilevati, insieme al trattamento individuale.

Abbiamo anche esaminato due possibili distribuzioni dei livelli di rischio individuali tra gli animali:

1. 30% a basso rischio, 40% a rischio medio e 30% ad alto rischio.
2. 10% a basso rischio, 0% a rischio medio e 90% ad alto rischio.

Gli animali potevano essere assegnati ai recinti in modo casuale o ordinati in base al loro livello di rischio individuale.

#Analisi dei Dati

Ogni scenario è stato simulato più volte per creare una gamma di risultati. Ci siamo concentrati su output chiave come il numero totale di casi di BRD, la durata media dei sintomi gravi, l'uso totale di antimicrobici e l'accuratezza delle decisioni di trattamento.

Abbiamo osservato che gli scenari che utilizzavano trattamenti di gruppo avevano generalmente un numero totale di casi di BRD inferiore rispetto a quelli che utilizzavano solo trattamenti individuali, anche se i trattamenti di gruppo portavano a un uso maggiore di antimicrobici. L'impatto dei criteri di trattamento sui risultati è stato analizzato per identificare le strategie più efficaci.

#Risultati

I risultati hanno mostrato che il trattamento di gruppo potrebbe ridurre efficacemente il numero di casi di BRD tra le popolazioni ad alto rischio. Tuttavia, ha portato a un aumento dell'uso di antimicrobici. Il criterio per attivare il trattamento di gruppo ha giocato un ruolo cruciale nel determinare quanto efficacemente è stata gestita la malattia e con quanto rapidità sono stati applicati i trattamenti.

Quando i trattamenti di gruppo venivano basati sulla velocità di diffusione della malattia, venivano implementati prima rispetto ad altri criteri. Questo intervento precoce è stato fondamentale per ridurre sia il numero di casi sia la gravità dei sintomi. Inoltre, questo criterio si è rivelato migliore nel mirare ai gruppi ad alto rischio e nel minimizzare i trattamenti nei recinti a basso rischio.

Il ritardo nell'inizio del trattamento dopo il primo caso è stato anche minore quando si utilizzava il criterio basato sulla velocità. Questo risultato evidenzia l'importanza di un intervento tempestivo nella gestione della BRD.

Il modello ha anche rivelato che i criteri per il trattamento di gruppo hanno influenzato l'uso totale di antimicrobici. Una soglia di criterio più bassa ha comportato un uso maggiore di antibiotici in tutti gli scenari, suggerendo un bisogno di selezione attenta delle soglie di trattamento.

#Discussione

Lo studio sottolinea l'importanza di una maggiore trasparenza riguardo ai livelli di rischio del bestiame nel sistema di produzione. Comprendendo meglio i rischi individuali, gli agricoltori possono prendere decisioni più informate sui trattamenti e sulla gestione delle mandrie.

I nostri risultati suggeriscono che i trattamenti di gruppo basati sulla velocità di diffusione della malattia potrebbero offrire un modo più efficace per gestire la BRD rispetto ai metodi tradizionali. Questa strategia non solo mira ai gruppi ad alto rischio, ma riduce anche i trattamenti non necessari tra gli animali a basso rischio.

In generale, i risultati hanno implicazioni pratiche per gli agricoltori e per l'industria bovina nel suo complesso. Indicando che investire in una migliore conoscenza dei rischi individuali degli animali può portare a strategie di trattamento più efficienti e a migliori risultati per la salute animale.

#Conclusione

Questo studio fa luce sulle complessità della gestione della Malattia Respiratoria Bovina nei bovini. I risultati sottolineano l'importanza di perfezionare le pratiche di trattamento per trovare un equilibrio tra salute animale, benessere e uso responsabile di antibiotici. Adottando criteri di trattamento di gruppo più efficaci, possiamo migliorare la gestione della BRD e, in ultima analisi, migliorare i risultati sia per i bovini che per gli agricoltori.

Migliorare la comprensione della dinamica e delle pratiche di trattamento della BRD sarà essenziale per guidare la futura ricerca e le applicazioni pratiche nell'allevamento bovino. Lo studio sostiene un approccio più riflessivo all'uso degli antibiotici e evidenzia i vantaggi dei trattamenti mirati nelle operazioni zootecniche.

Sforzi per sviluppare migliori strategie di gestione basate sui nostri risultati potrebbero portare a progressi significativi nella salute e nel benessere del bestiame nell'industria. In futuro, questo lavoro potrebbe servire come base per ulteriori esplorazioni delle strategie di trattamento in vari contesti di allevamento, migliorando la sostenibilità dei sistemi di produzione della carne bovina.

#Riconoscimenti

Riconosciamo i contributi dei nostri colleghi che hanno fornito feedback e supporto preziosi durante questa ricerca. Le loro intuizioni hanno informato notevolmente il nostro studio e aiutato a perfezionare il nostro approccio.

Questa ricerca è stata condotta con il supporto di varie fonti di finanziamento, permettendoci di completare questo importante lavoro nel campo della salute e della gestione del bestiame.