Figuur 1. Proces van immunoglobuline-absorptie door pinocytose in de darmcel.

Welk immunoglobuline?

Hoewel colostrum andere immunoglobulinen bevat, zoals IgM en IgA, is IgG het overheersende antilichaam (figuur 2) en de primaire focus van onderzoek vanwege zijn centrale rol in passieve immuniteit. Eenmaal geabsorbeerd neutraliseert IgG ziekteverwekkers, verbetert het de opsonisatie en ondersteunt het de adaptieve immuunontwikkeling (Janeway et al., 2001). Daarnaast kan IgG opnieuw worden uitgescheiden in de darm, wat bijdraagt aan de mucosale immuniteit naast IgA (Besser et al., 1988; Ulfman et al., 2018) (zoals weergegeven in figuur 1).

Figuur 2. Postparturient colostrale IgG-, IgA- en IgM-concentraties voor 6 melkingen na het afkalven met een interval van 12 uur. Gegevens van Stott et al. (1981).

Effecten van passieve immuniteit

Effecten op korte termijn

Failure of transfer of passive immunity (FTPI) wordt meestal gedefinieerd als serum IgG < 10 g/L bij een kalf op de leeftijd van 24 tot 36 uur (Weaver et al., 2000). Raboisson et al. (2016) voerden een meta-analyse uit van 10 studies en ontdekten dat melkkalveren met FTPI:

1. 2,12 keer hoger risico op sterfte
2. 1,75 keer hoger risico op aandoeningen aan de luchtwegen
3. 1,51 keer hoger risico op diarree
4. 1,91 keer hoger risico op algehele morbiditeit
5. 81 g/dag lagere gemiddelde dagelijkse winst

Cumulatief, op basis van de studieresultaten, werd de geschatte economische impact van FTPI gevonden op $89,27 CAD per geval. Op dezelfde manier voerden Abdallah et al. (2022) een meta-analyse uit op niet-vervangende melkkalveren (kalfsvlees of melkkalfsvlees), waarbij dezelfde FTPI-drempel (< 10 g IgG/L) werd gebruikt:

1. 2,46 keer hogere kans op sterfte
2. 3,03 keer hogere kans op diarree

Recenter onderzoek suggereert dat hogere drempels moeten worden gebruikt om adequate passieve immuniteit te definiëren. Lombard et al. (2020) concludeerden op basis van consensus onder deskundigen dat de traditionele drempelwaarde van 10 g/L te laag is en dat het bereiken van hogere serum IgG-spiegels essentieel is voor een optimale gezondheid van kalveren. De aanbevolen drempelwaarden voor serum IgG-concentraties, totaal eiwit en Brix % worden weergegeven in tabel 1.

Tabel 1. Consensus serum IgG-concentraties, totaal eiwit en Brix %, samen met de voorgestelde doelen door Lombard et al. (2020).

Meerdere studies hebben de voordelen bevestigd van het bereiken van hogere passieve immuniteitsdrempels. Sutter et al. (2023) analyseerden serum totaal eiwit gegevens van 3,434 melkkalveren bemonsterd tussen 2 en 7 dagen leeftijd op een commercieel melkveebedrijf. Zij ontdekten dat kalveren met een uitstekende passieve immuniteit (vs. slechte):

1. 50% lager gevaar voor ademhalingsaandoeningen
2. 50% lager risico voor algehele morbiditeit
3. 60% lager risico op sterfte
4. 0,04 kg/dag hogere gemiddelde dagelijkse winst

Crannell en Abuelo (2023) hadden ook soortgelijke bevindingen. Bij het analyseren van serum totaal eiwit records van 4,336 melkkalveren bemonsterd tussen 2 en 7 dagen leeftijd op een commercieel melkveebedrijf, rapporteerden zij dat kalveren met een uitstekende passieve immuniteit (vs. slecht) hadden:

1. 33% lager risico op diarree
2. 28% lager gevaar voor ademhalingsaandoeningen
3. 34% lager risico voor algehele morbiditeit
4. 77% lager risico voor sterfte

Effecten op lange termijn

Weinig studies hebben de langetermijneffecten van passieve immuniteit onderzocht. DeNise et al. (1989) analyseerden de IgG-serumniveaus bij 1000 kalveren die tussen 24 en 48 uur oud waren en ontdekten dat voor elke toename van IgG met 1 g/L, de melkgift in de eerste lactatie met 8,5 kg toenam. Bovendien werden kalveren met IgG < 12 g/L het vaakst afgemaakt vanwege een lage productie in de eerste lactatie en een verhoogde sterfte vanaf de geboorte tot 180 dagen.

Recenter pasten Crannell en Abuelo (2023) de passieve immuniteitsdrempels van Lombard et al. (2020) toe en ontdekten dat kalveren in de categorie uitstekend (vs. slecht):

1. 2,78 keer hoger risico op inseminatie
2. 2,22 keer hoger risico om drachtig te worden als vaars
3. 1,32 keer hoger risico om voor de eerste keer af te kalven

Ook Faber et al. (2005) rapporteerden, hoewel ze IgG niet direct maten, dat kalveren die bij de geboorte 4 L biest kregen 955 kg meer melk produceerden in hun eerste lactatie en 1.652 kg meer in hun tweede lactatie vergeleken met kalveren die 2 L biest kregen.

Verder gaan dan passieve immuniteit

Hoewel IgG en passieve immuniteit de primaire focus zijn geweest, bevat colostrum een verscheidenheid aan bioactieve stoffen die de ontwikkeling van het immuunsysteem en de darmgezondheid beïnvloeden (Blum en Hammon, 2000; Fischer-Tlustos et al., 2021). Het voeden van colostrum kort na de geboorte ondersteunt vroege microbiële kolonisatie, bevordert gunstige bacteriën en vermindert potentiële ziekteverwekkers (Malmuthuge et al., 2015). Daarnaast rapporteerden Fischer-Tlustos et al. (2020) dat eerdere colostruminname de hoogte van de darmvlokken en de cryptediepte verbeterde, waardoor het oppervlak voor nutriëntenabsorptie toenam. Hoewel IgG vaak wordt benadrukt, zijn de voordelen ervan mogelijk nauw verbonden met andere bioactieve bestanddelen die bijdragen aan de algehele gezondheid van kalveren.

Boodschappen meenemen

Biest is essentieel voor de immuniteit van kalveren, omdat pasgeborenen geboren worden zonder antilichamen van de moeder en voor bescherming volledig afhankelijk zijn van passieve overdracht. Omdat de IgG-absorptie snel afneemt, met een aanzienlijk verminderde permeabiliteit na 12 uur, is tijdige biestvoeding van cruciaal belang. Een hogere passieve immuniteit verbetert de gezondheid op korte termijn door het risico op sterfte, ademhalingsaandoeningen en diarree te verlagen en de groei te bevorderen. Voordelen op de lange termijn zijn onder andere een betere melkgift bij de eerste lichting, een lager uitvalpercentage en betere reproductieve prestaties. Recent onderzoek suggereert dat de traditionele IgG-drempel van 10 g/L te laag is en dat het bereiken van hogere passieve immuniteitsniveaus noodzakelijk is voor een optimale gezondheid en productiviteit. Ervoor zorgen dat kalveren direct na de geboorte voldoende biest van hoge kwaliteit krijgen, is essentieel voor hun gezondheid, groei en succes op lange termijn.

Dave Renaud, DVM PhD, universitair hoofddocent, Universiteit van Guelph

Referenties

Abdallah A, Francoz D, Berman J, Dufour S, Buczinski S. Association between transfer of passive immunity and health disorders in multisource commingled dairy calves raised for veal or other purposes: Systematisch overzicht en meta-analyse. Journal of Dairy Science. 2022 Oct 1;105(10):8371-86.

Besser TE, Gay CC, McGUIRE TC, Evermann JF. Passieve immuniteit tegen infectie met het boviene rotavirus geassocieerd met de overdracht van serumantilichaam naar het darmlumen. Journal of Virology. 1988 Jul;62(7):2238-42.

Blum JW, Hammon H. Colostrum effects on the gastrointestinal tract, and on nutritional, endocrine and metabolic parameters in neonatal calves. Livestock Production Science. 2000 Oct 1;66(2):151-9.

Crannell P, Abuelo A. Vergelijking van de morbiditeit van kalveren

DeNise SK, Robison JD, Stott GH, Armstrong DV. Effecten van passieve immuniteit op de latere productie bij melkvaarzen. Journal of dairy science. 1989 Feb 1;72(2):552-4.

Faber SN, Faber NE, McCauley TC, Ax RL. Case study: effects of colostrum ingestion on lactational performance 1. The professional animal scientist. 2005 Oct 1;21(5):420-5.

Fischer-Tlustos AJ, Lopez A, Hare KS, Wood KM, Steele MA. Effects of colostrum management on transfer of passive immunity and the potential role of colostral bioactive components on neonatal calf development and metabolism. Canadian Journal of Animal Science. 2021 Feb 24;101(3):405-26.

Janeway Jr CA, Travers P, Walport M, Shlomchik MJ. De verdeling en functies van immunoglobuline-isotypen. In Immunobiologie: Het immuunsysteem in gezondheid en ziekte. 5e editie 2001. Garland Science.

Lombard J, Urie N, Garry F, Godden S, Quigley J, Earleywine T, McGuirk S, Moore D, Branan M, Chamorro M, Smith G. Consensusaanbevelingen voor passieve immuniteit bij melkkalveren op kalfs- en kuddeniveau in de Verenigde Staten. Tijdschrift voor zuivelwetenschap. 2020 Aug 1;103(8):7611-24.

Malmuthuge N, Chen Y, Liang G, Goonewardene LA. Voeding met hittebehandelde biest bevordert de kolonisatie van nuttige bacteriën in de dunne darm van pasgeboren kalveren. Tijdschrift voor Zuivelwetenschap. 2015 Nov 1;98(11):8044-53.

Peter AT. Bovine placenta: een overzicht van morfologie, componenten en defecten vanuit terminologisch en klinisch perspectief. Theriogenology. 2013 Oct 15;80(7):693-705.

Raboisson D, Trillat P, Cahuzac C. Falen van passieve immuunoverdracht bij kalveren: Een meta-analyse van de gevolgen en beoordeling van de economische impact. PloS one. 2016 Mar 17;11(3):e0150452.

Stott GH, Marx DB, Menefee BE, Nightengale GT. Colostrale immunoglobulineoverdracht bij kalveren I. Absorptieperiode. Journal of dairy science. 1979 Oct 1;62(10):1632-8.

Stott GH, Fleenor WA, Kleese WC. Colostral immunoglobuline concentration in two fractions of first milking postpartum and five additional milkings. Journal of dairy science. 1981 Mar 1;64(3):459-65.

Sutter F, Venjakob PL, Heuwieser W, Borchardt S. Association between transfer of passive immunity, health, and performance of female dairy calves from birth to weaning. Tijdschrift voor Zuivelkunde. 2023 Oct 1;106(10):7043-55.

Ulfman LH, Leusen JH, Savelkoul HF, Warner JO, Van Neerven RJ. Effecten van runderimmunoglobulinen op immuunfunctie, allergie en infectie. Frontiers in nutrition. 2018 Jun 22;5:52.

Weaver DM, Tyler JW, VanMetre DC, Hostetler DE, Barrington GM. Passieve overdracht van colostrale immunoglobulinen bij kalveren. Journal of veterinary internal medicine. 2000 Nov;14(6):569-77.