1 Introducción

La incidencia de la enfermedad respiratoria bovina (ERB) en los corrales de engorde de América del Norte se ha mantenido relativamente constante durante los últimos 45 años, a pesar de la amplia investigación sobre el proceso de la enfermedad y las estrategias de intervención (1). La naturaleza multifactorial de la ERB complica el progreso en la prevención, el control y el tratamiento (2). Además de varios virus y Mycoplasma bovis, las bacterias Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida e Histophilus somni han sido implicadas sistemáticamente en la etiología de la ERB.

Los antimicrobianos siguen siendo más eficaces que las vacunas, los nutracéuticos o las terapias bacterianas intranasales para el control de la ERB (3, 4). Sin embargo, los terneros en riesgo de ERB son tratados empíricamente con antimicrobianos basados en datos clínicos históricos, antecedentes animales limitados, experiencia y datos terapéuticos disponibles. El uso limitado de los datos de laboratorio se debe en parte al tiempo de respuesta para recibir los resultados de los cultivos y las pruebas de sensibilidad a los antimicrobianos (C/S) de los casos clínicos, que puede ser de varios días. Debido a la imposibilidad de obtener resultados de manera oportuna, los diagnósticos de laboratorio generalmente se reservan para determinadas mortalidades por ERB o brotes de casos clínicos refractarios al tratamiento. Varios estudios sobre la mortalidad por ERB en corrales de engorde convencionales en Alberta y los Estados Unidos han identificado cepas de Pasteurellaceae multirresistentes (5-7). Sin embargo, las bacterias del ganado muestreado a la llegada del corral de engorde al oeste de Canadá son predominantemente susceptibles a los antimicrobianos probados de forma rutinaria (8-10). Esto sugiere que la resistencia a los antimicrobianos (RAM) observada en las bacterias de muestras de bovinos fallecidos o tratados repetidamente podría no ser representativa de las bacterias en los terneros tratados por primera vez contra la ERB durante el período de alimentación temprana. Con la creciente preocupación por la resistencia a los antimicrobianos (RAM) tanto en humanos como en animales (8), la necesidad de protocolos de tratamiento antimicrobiano basados en la evidencia está aumentando.

Los estudios que utilizan diagnósticos de laboratorio muestran que las bacterias recuperadas del tracto respiratorio difieren entre el ganado sano y el afectado por BRD (9-12). Los resultados con respecto a la predictibilidad de las bacterias respiratorias recuperadas a la llegada del corral de engorde y las asociaciones con el diagnóstico posterior de ERB (13-15) y la resolución clínica posterior (16) han variado. Según el conocimiento de los autores, en el momento de esta publicación no se había informado de la utilidad de utilizar un tiempo de muestreo poco después de la llegada al corral de engorde para predecir el riesgo futuro de enfermedad o los patrones de cultivo en el momento del tratamiento con ERB. Al dar tiempo para que la comunidad microbiana respiratoria se adapte después de la colocación en el corral de engorde, la mezcla y la metafilaxia (17), los datos de C/S de un tiempo de muestreo ligeramente posterior podrían indicar mejor la probabilidad posterior de tratamiento con BRD e informar más adecuadamente el uso de antimicrobianos (UMA) para BRD que los datos recopilados a la llegada.

Además, si bien se ha explorado la recuperación de bacterias respiratorias de terneros individuales de corrales de engorde como un predictor de BRD (13, 15), no ha habido informes previos de utilizar la prevalencia de bacterias respiratorias a nivel de corral para examinar posibles asociaciones con resultados futuros de BRD o AMR (7). Dado que el ganado de engorde se maneja en grupos, la prevalencia de bacterias y RAM dentro de la cohorte de corrales tiene el potencial de influir en el riesgo de un ternero individual de adquirir bacterias asociadas a la ERB, incluidas las que son resistentes a los antimicrobianos. De hecho, los hallazgos de Shane et al. (18) favorecen la hipótesis de la transmisión clínica de la ERB entre compañeros de corral, lo que sugiere la transmisibilidad de los patógenos de la ERB entre bovinos enfermos y sanos. Además, los estudios que utilizan la electroforesis en gel de campo pulsado (PFGE) y la secuenciación del genoma completo (WGS) han ilustrado la transmisión horizontal de la bacteria BRD y los genes de la RAM entre el ganado (19, 20), y respaldan aún más la asociación entre el estado de salud de un ternero y el de sus compañeros de corral.

El primer objetivo de este estudio fue evaluar si la recuperación de patógenos bacterianos (M. haemolytica, P. multocida y H. somni) y los resultados de susceptibilidad a los antimicrobianos en terneros de corral de engorde en el procesamiento de llegada y 13 días en el alimento (1DOF y 13DOF) podrían predecir el riesgo futuro del primer tratamiento para la ERB. El segundo objetivo fue describir la asociación entre los resultados de C/S del período de alimentación temprana (1DOF y 13DOF) y los resultados de C/S en el primer tratamiento posterior para BRD. Para cada pregunta, se compararon los resultados de C/S de terneros individuales con la prevalencia de corrales para identificar la estrategia de muestreo con el potencial de informar mejor los protocolos antimicrobianos para el tratamiento de la ERB.

2 Materiales y métodos

2.1 Declaración ética

Los protocolos y procedimientos de investigación para este estudio fueron aprobados por el Comité de Cuidado Animal de la Universidad de Saskatchewan (AUP 20190069).

2.2 Población de estudio

Los terneros tratados por ERB y evaluados en este estudio también formaron parte de un estudio que describe los cambios en la prevalencia de M. haemolytica, P. multocida y H. somni y los resultados de susceptibilidad a los antimicrobianos en terneros de engorde en dos momentos durante el período de alimentación temprana (21). En otra parte (21) se presentan más detalles sobre la población de estudio, incluidos los datos completos de C/S de las muestras recogidas para todos los terneros del presente estudio en 1DOF y 13DOF (21), y en este informe se resume únicamente la información necesaria para los objetivos de este documento.

Brevemente, se inscribieron 1.600 novillos de origen mixto derivados de subastas. Un ternero estaba caído en el momento del procesamiento y permaneció en el corral del hospital durante la duración del estudio, lo que resultó en 1.599 terneros disponibles. Se obtuvieron cien animales semanalmente durante ocho semanas desde finales de septiembre hasta mediados de noviembre de 2020 y nuevamente en 2021 (800 terneros por año). Los animales se mantuvieron en corrales con su cohorte de llegada de 100 terneros a 45DOF. A 1DOF, el peso medio de los terneros en 2020 fue de 253 kg (556 libras) [rango: 211-291 kg (464-640 libras), desviación estándar: 14 kg (31 libras)]. En 2021 se seleccionaron terneros más ligeros con un peso medio de llegada de terneros de 225 kg (496 libras) [rango: 160-315 kg (351-694 libras); desviación estándar: 15 kg (34 libras)]. Los terneros se alojaron en ocho corrales al aire libre, con piso de tierra, con una capacidad máxima de almacenamiento de 100 terneros/corral y diseñados de acuerdo con las pautas canadienses para el ganado de engorde (22). Los primeros cuatro corrales y los últimos cuatro corrales estaban conectados por vallas cruzadas consecutivas, mientras que un edificio separaba los cuatro corrales iniciales de los cuatro últimos. Pares de corrales adyacentes compartían cuencos de agua en la línea de la cerca. Los terneros fueron alimentados con una dieta que cumplía con los requisitos sugeridos por el Consejo Nacional de Investigación (NRC) para el ganado vacuno (21, 23).

Los terneros se procesaron utilizando protocolos típicos para terneros de riesgo moderado a alto en corrales de engorde comerciales. Todas las cohortes de terneros de 2020 (n = 800; Plumas 1-8) recibieron injec tulatromicina (Draxxin^®, Zoetis Inc., Florham Park, NJ; 2,5 mg/kg) como metafilaxia a su llegada. La mitad de la cohorte de 2021 (n = 400; Plumas 9-11, 16) recibieron oxitetraciclina inyectable (Oxyvet^®200 LA, Vetoquinol, Lavaltrie, QC; 20 mg/kg) a su llegada y la otra mitad (n = 400; Plumas 12-15) recibieron tulatromicina.

Se recolectaron tres hisopos nasofaríngeos profundos (DNP) de fosas nasales alternas de cada ternero. Los tres hisopos DNP se agruparon en un vial designado de 15 mL que contenía 3 mL de medio de transporte líquido Amies. Todos los terneros fueron muestreados en dos momentos: en el procesamiento de llegada (1DOF) antes de la administración de la metafilaxia y nuevamente 12 días después (13DOF). También se muestreó un subconjunto de terneros de cada cohorte de corrales en un tercer punto de tiempo cerca de 36DOF (10 terneros/corral en 2020 y 30 terneros/corral en 2021). La única excepción a este enfoque fue en el corral 16, donde un aumento en las morbilidades y mortalidades por ERB asociadas con H. somni dio lugar a que se muestrearan 20 terneros a 30DOF en 2021 antes de la medicación masiva con oxitetraciclina [(Vetoquinol, Oxyvet^® 200 LA, Lavaltrie, QC) por vía subcutánea a una dosis de 20 mg/kg de peso corporal]. Los 20 terneros muestreados antes del tratamiento se utilizaron para el análisis de los resultados cerca de 36DOF (a diferencia del tercer muestreo programado a 36DOF, que ocurrió después del tratamiento masivo).

2.3 Tratamiento de terneros con BRD

El personal experimentado de los corrales de engorde monitoreaba diariamente a los animales para detectar signos de enfermedad. Los terneros que presentaban signos de ERB se identificaron utilizando un sistema estandarizado de puntuación clínica de BRD (depresión, apetito, sistema respiratorio, temperatura) (Tabla suplementaria S0) (24). La gravedad de los signos clínicos se clasificó mediante una escala numérica que osciló entre 0 (clínicamente normal) y 4 (moribundo). Para cumplir con la definición de caso de BRD y recibir tratamiento, los terneros requirieron una puntuación de 1 o 2 con una temperatura rectal ≥ 40 °C, o una puntuación de 3 o 4 independientemente de la temperatura (y sin otras causas obvias de enfermedad) (25).

Los terneros que cumplían con la definición de caso para requerir tratamiento con BRD fueron muestreados según lo descrito por personal capacitado del corral de engorde en el momento del tratamiento con BRD, antes de la administración de antimicrobianos. Los hisopos DNP de terneros con BRD se almacenaron y refrigeraron hasta 72 h hasta su transporte al laboratorio para su procesamiento inmediato. Se presentó una alícuota de la muestra agrupada de los tres DNP para cada ternero para C/S bacteriana.

Para los terneros que recibieron metafilaxis con tulatromicina, se observó un intervalo post-metafilaxia (PMI) de siete días durante el cual ningún ganado fue elegible para el tratamiento. El régimen de tratamiento de BRD para estos terneros fue florfenicol (300 mg/mL) y flunixina meglumina (16,5 mg/mL) (Resflor Gold^®, Merck Animal Health, Rahway, NJ) administrados por vía subcutánea a 6 mL/45,4 kg de peso corporal. Para los terneros que recibieron metafilaxis con oxitetraciclina, se observó un PMI de cinco días; los terneros que requirieron tratamiento para la ERB recibieron tulatromicina (Draxxin^®, Zoetis Inc., Florham Park, NJ) a una dosis de 2,5 mg/kg de peso corporal. Los terneros fueron devueltos a su corral de origen después del tratamiento.

Como se informó anteriormente (21), tres terneros murieron de BRD en 2020 y un ternero murió de hinchazón. En 2021, ocho terneros murieron por ERB; cinco eran de la pluma 16. Otras muertes en 2021 incluyeron cuatro casos de hinchazón y una eutanasia debido a síntomas neurológicos, que también se encontró con lesiones pulmonares. Un veterinario de los servicios de campo bovinos o un patólogo anatómico de la Facultad de Medicina Veterinaria del Oeste necropsió todo el ganado que murió.

2.4 Métodos de microbiología

Se ha presentado una descripción detallada de los procedimientos de laboratorio (21). Brevemente, todas las muestras recolectadas en los días 1 y 13 en el alimento se sometieron a un procesamiento el mismo día en la Universidad de Saskatchewan. Las muestras se sometieron a vórtice durante 1 minuto y se envió una alícuota de 300 μL de un grupo de las tres muestras a Prairie Diagnostic Services, Inc. (Saskatoon, SK, PDS). El cultivo de bacterias específicas implicó inoculaciones de 10 μL en agar Columbia con sangre de oveja y agar chocolate, incubado a 35 °C durante 18 h en un ambiente con 5% de CO₂. Las colonias que mostraban las morfologías deseadas se seleccionaron y confirmaron mediante un láser asistido por matriz, espectrometría de masas de tiempo de vuelo de desorción/ionización (MALDI-TOF MS), Microflex LT (Bruker, Daltonik, Bremen, Alemania) y el software MALDI-TOF MS Biotyper (Bruker Corporation, Billerica, MA). Cada día de configuración de la muestra y cada nuevo lote de medios se sometió a procesamiento con controles positivos y negativos, utilizando Staphylococcus aureus ATCC 29213, Escherichia coli ATCC 25922 e Histophilus somni ATCC 700025. Solo se consideraron las puntuaciones de identificación de MALDI-TOF MS ≥2, que garantizan una identificación segura a nivel de especie, para su posterior análisis de laboratorio.

Las pruebas de susceptibilidad a los antimicrobianos (AST) se llevaron a cabo utilizando un panel de microdilución de caldo bovino en serie disponible comercialmente (Vet Bovine AST BOPO7F Plate, Thermo Fisher Scientific™, Mississauga, ON) en la plataforma Sensititre™. Los procedimientos de control de calidad se completaron siguiendo las instrucciones del fabricante utilizando E. coli ATCC 25922, S. aureus ATCC 29213 y H. somni ATCC 700025. Las placas de concentración mínima inhibitoria (CMI) se colocaron y se leyeron en un lector de microplacas BIOMIC^® V3 (Giles Scientific Inc., Santa Bárbara, CA). Las CMI de cada antimicrobiano se compararon con los puntos de corte designados por el Instituto de Estándares Clínicos y de Laboratorio, cuando estaban disponibles (26). Los aislados con valores de CMI considerados intermedios se categorizaron como «susceptibles» para todos los análisis.

2.5 Análisis estadístico

Los datos se gestionaron en un programa comercial de hojas de cálculo (Microsoft Excel, versión 2.401, Microsoft Corporation, Redmond, WA). Los análisis se completaron utilizando el paquete de software estadístico Stata^® (Stata/IC, versión 16.1, StataCorp LLC, College Station, TX, Estados Unidos), a menos que se indique lo contrario. Los datos relativos a la detección de M. haemolytica, P. multocida y H. somni y la susceptibilidad antimicrobiana correspondiente se resumieron a nivel de terneros en lugar de a nivel de aislados (es decir, número de terneros con M. haemolytica resistente a la tulatromicina en comparación con el número de cepas de M. haemolytica resistentes a la tulatromicina). Además, se informó la prevalencia a nivel de corral (es decir, número de terneros con bacterias detectadas/número total de terneros muestreados por corral) para todos los resultados de interés.

Se utilizaron modelos de riesgos proporcionales de Cox para estimar la diferencia entre los tipos de metafilaxis y los años de estudio en la tasa de primer tratamiento con ERB dentro de los primeros 45 días en el alimento. El agrupamiento por pluma se contabilizó utilizando un término de fragilidad compartido. Las diferencias en la mediana de los tiempos transcurridos hasta el primer tratamiento con ERB entre los tipos de metafilaxis y los años de estudio se examinaron con pruebas de Kruskal-Wallis.

Los modelos de regresión examinados se resumen en la Tabla 1 y se detallan a continuación. Para el modelo de regresión a nivel de ternero, los resultados de interés incluyeron la probabilidad de que un ternero fuera tratado para la ERB y los resultados del cultivo y de la prueba de susceptibilidad a los antimicrobianos (C/S) en el momento del primer tratamiento para la ERB y a 36DOF. Se eligieron ecuaciones de estimación generalizadas (GEE) como un enfoque de cuasi-verosimilitud para analizar datos con resultados correlacionados. Los modelos GEE se ajustaron como modelos lineales generalizados promediados poblacionalmente con una función de enlace logit y una distribución binomial. Los modelos GEE tuvieron en cuenta el agrupamiento dentro de las plumas especificando la pluma como un término de panel con una estructura intercambiable dentro del grupo para la matriz de correlación y la varianza robusta. Todos los modelos GEE incluyeron un efecto fijo para tener en cuenta el año de muestreo y la metafilaxis inyectable utilizada (es decir, a los terneros de 2020 se les administró metafilaxis de tulatromicina, mientras que a la mitad de los terneros de 2021 se les administró metafilaxis de tulatromicina y a la otra mitad se les administró metafilaxis de oxitetraciclina). Si los modelos de GEE con el efecto fijo para el año de muestreo y la metafilaxia inyectable no lograron converger y generar estimaciones del efecto debido a recuentos cero en uno o más grupos de año/metafilaxia, se examinó en su lugar un modelo de GEE incondicional sin el efecto fijo. Si el modelo GEE incondicional tampoco logró converger y generar estimaciones del efecto, se utilizaron modelos de regresión logística exacta (SAS^® versión 9.4, Cary, NC) para estimar la odds ratio, los intervalos de confianza del 95% y los valores p exactos.

Para todos los modelos, los posibles factores de riesgo de interés incluyeron cultivo positivo para M. haemolytica, P. multocida o H. somni. Además, los patrones de resistencia a los antimicrobianos de los interesados incluyeron M. haemolytica, P. multocida o H. somni con RAM a tetraciclina, macrólidos (tulatromicina, gamitromicina, tildipirosina o tilmicosina) o cualquiera de estas tres bacterias de Pasteurellacea con RAM a cualquier antimicrobiano probado con puntos de corte CLSI disponibles. En la Tabla 1 se presenta un resumen de los resultados primarios con el momento de los tratamientos con ERB y la recolección de muestras de DNP en el momento del tratamiento considerado en el análisis, y luego, para cada unidad de análisis (individual y pluma), se enumeran los resultados respectivos, los resultados de C/S considerados como posibles factores de riesgo y el momento de la evaluación de C/S. Un ejemplo de cómo leer la Tabla 1 moviéndose de derecha a izquierda en la primera fila es el siguiente: En el primer análisis de la probabilidad de que un ternero individual requiera un primer tratamiento para la ERB dentro de los 13DOF, examinamos los resultados de C/S obtenidos en 1DOF de ese ternero como un posible factor de riesgo individual para el ternero.

Los primeros modelos examinaron si los resultados de C/S de un ternero individual a 1DOF estaban asociados con si ese ternero fue tratado para BRD en o antes de 13DOF. Se adoptó el mismo enfoque para evaluar si los resultados de C/S a 1DOF se asociaron con el tratamiento de terneros dentro de los 45DOF. También se utilizaron análisis similares para evaluar la asociación entre los resultados de C/S recuperados a 13DOF y el tratamiento de los terneros para la ERB entre 14DOF y 45DOF.

El segundo conjunto de modelos examinó si los resultados de C/S de un ternero individual en el procesamiento de llegada al corral de engorde (1DOF) estaban asociados con los resultados de C/S correspondientes de ese ternero en el momento del primer tratamiento de BRD. Se construyeron modelos separados para los terneros tratados en o antes de 13DOF, y luego para los terneros que requirieron tratamiento con BRD durante el período de estudio de 45 días. Los análisis se repitieron para evaluar si los resultados del cultivo a 13DOF estaban asociados con los resultados de C/S de los terneros en el momento del tratamiento para los terneros tratados después de 13DOF. Los resultados de cultivo considerados en los modelos incluyeron los listados en la Tabla 1. Otros efectos fijos en este grupo de modelos incluyeron la variable combinada para el año y la metafilaxia y los días en alimentación en el momento del tratamiento con ERB.

El tercer conjunto de modelos examinó las asociaciones entre los resultados de C/S a 1DOF y 13DOF, y la probabilidad de que los terneros tuvieran los correspondientes resultados de C/S cuando se muestrearon cerca de 36DOF como se describió anteriormente (Tablas Suplementarias S1-S3).

El cuarto conjunto de modelos investigó las asociaciones entre la prevalencia de los resultados de C/S a nivel de pluma y el riesgo de ERB a nivel de pluma utilizando GEE en SAS (SAS^® versión 9.4, Cary, NC) con una función de enlace logit, distribución binominal y término repetido para pen para tener en cuenta el agrupamiento de los resultados dentro de pen con una estructura de correlación intercambiable. El número de terneros tratados para ERB de cada cohorte de corrales fue el resultado de interés para cada modelo (numerador) y el número total de terneros en el corral (denominador). Los factores de riesgo de interés incluyeron la prevalencia a nivel de pluma (16 plumas en total) de los resultados de C/S de interés descritos en la Tabla 1. Se utilizaron modelos separados para predecir la ERB para tres períodos de riesgo (1 a 13DOF, 1 a 45DOF, 14 a 45DOF), utilizando la prevalencia a nivel de pluma de los resultados de C/S de interés, de muestras recolectadas tanto en 1DOF como en 13DOF, como se describió anteriormente para el riesgo a nivel de ternero.

Las probabilidades logarítmicas de factores de riesgo continuos en los modelos a nivel de pluma se reajustaron para facilitar la interpretación y luego se volvieron a transformar. Como resultado, los odds ratios representan los aumentos multiplicativos en las probabilidades del resultado de interés por cada incremento del 5% en la prevalencia del factor de riesgo. El reescalado se completó solo después de probar cualquier asociación significativa identificada, incluidas las prevalencias de C/S para las asociaciones lineales con las probabilidades logarítmicas del resultado de interés, probando la significación de un término cuadrático en la ecuación. Si el término cuadrático era significativo y la suposición lineal fallaba, entonces los criterios de cuasi-información (QIC) del modelo más complejo con el término cuadrático se comparaban con los del modelo simple sin el término cuadrático. Los QIC más bajos indican un mejor ajuste del modelo. Si el QIC para el modelo con término cuadrático era menor, se mantenía el modelo con el término cuadrático. Si el QIC era más de un 20% más alto, se mantenía el modelo simple.

De manera similar, se utilizaron modelos GEE que utilizaron la prevalencia a nivel de corral de los resultados de C/S a 1DOF y 13DOF para predecir la prevalencia futura de C/S en corral de terneros en el momento del tratamiento con BRD para estos períodos de riesgo (Tabla 1).

El quinto conjunto de modelos incluyó las mismas especificaciones y variables predictoras que se indicaron anteriormente (Tabla Suplementaria S1) para investigar la prevalencia a nivel de pluma de los resultados de C/S a 1DOF y 13DOF para predecir la probabilidad de resultados posteriores de C/S a nivel de pluma recuperados de terneros muestreados cerca de 36DOF (Tabla Suplementaria S4). Los resultados de todos los análisis de C/S recogidos a 36DOF se resumieron en la Tabla Suplementaria S5.

En las Tablas Suplementarias S6-S11 se presentó un resumen de los odds ratios de los modelos de regresión para las variables de diseño y los posibles factores de confusión. Cuando tanto una variable de diseño como el principal factor de riesgo de interés fueron significativos, el modelo se reevaluó incluyendo un término de interacción. Los valores p de los términos de interacción también se presentan en las Tablas Suplementarias S7-S11.

Para todos los resultados significativos, el ajuste y la capacidad predictiva del modelo se evaluaron mediante el desarrollo de curvas de características operativas del receptor (ROC) y el informe del área bajo la curva (AUC) (Tablas suplementarias S7-S11).

3 Resultados

3.1 Terneros tratados con BRD

El ocho por ciento de los terneros (130/1,599) fueron tratados al menos una vez por BRD dentro del período de estudio de 45 días. El número de terneros tratados por ERB varió entre los corrales, con un rango de 0 a 7/100 terneros para los corrales que recibieron metafilaxis con tulatromicina y un rango de 13 a 35/100 terneros para los corrales que recibieron oxitetraciclina (Tabla 2). Los terneros tratados con oxitetraciclina en 2021 fueron tratados por ERB al doble de la tasa de los terneros tratados con tulatromicina en 2020 (HR = 2,04, p < 0,001) y 2021 (HR = 2,08, p < 0,001). Sin embargo, la tasa de tratamiento con BRD no fue diferente entre los terneros tratados con tulatromicina en 2020 y 2021 (p = 0,93).

El tratamiento de la ERB también varió según las semanas en el alimento, el año y la metafilaxia (Figura 1). En 2020, después de la metafilaxis con tulatromicina, la mayoría de los terneros fueron tratados por primera vez para la ERB durante la semana 2 (36% del total de terneros enfermos). En 2021, la mayoría de los terneros con metafilaxis con tulatromicina fueron tratados por primera vez para la ERB en las semanas 2, 4 y 5 (23% cada una). Sin embargo, para los terneros que recibieron oxitetraciclina, el riesgo de tratamiento con BRD fue mayor en la semana 1 (33% de los terneros). Independientemente del año o tipo de metafilaxia, muy pocos terneros requirieron tratamiento con ERB en la semana 6 o 7 en el alimento (Figura 1).

La mitad de los primeros tratamientos (65/130) para la ERB se notificaron en la segunda muestra o antes (13DOF). La mediana de DOF cuando los terneros recibieron el primer tratamiento con BRD fue de 24 días (RIC = 19 días) en los corrales que recibieron metafilaxis con tulatromicina, y de 11 días (RIC = 13 días) para los terneros de los corrales que recibieron metafilaxis con oxitetraciclina (p < 0,001). En el momento del tratamiento, el 82% de los terneros recibieron una puntuación clínica de BRD de 2, el 17% una puntuación de 3 y el 2% una puntuación de 1.

En el momento del primer tratamiento para la ERB, se recuperaron bacterias de interés en el 88% de los terneros. Independientemente del año y el tipo de metafilaxia, M. haemolytica fue la bacteria más común aislada de terneros en el primer tratamiento para la ERB (Tabla 3). En 2021, el segundo tipo de bacteria más común fue P. multocida; sin embargo, en 2020, P. multocida y H. somni se recuperaron en proporciones similares. El tipo de metafilaxis no se asoció con la probabilidad de recuperación de M. haemolytica, P. multocida o H. somni en el momento del tratamiento con ERB (Tabla 4; Cuadro complementario S6). El monocultivo de M. haemolytica fue el patrón de aislamiento más común recuperado en el 35% de los terneros tratados con BRD (Tabla 5), seguido por el coaislamiento de M. haemolytica y P. multocida en el 15% de los terneros tratados con BRD. Las tres bacterias se recuperaron del 11 % de los terneros tratados con BRD que recibieron tulatromicina en 2020, el 4 % de los terneros tratados con oxitetraciclina en 2021 y el 0 % en los terneros tratados con tulatromicina en 2021 (Tabla 5). Solo el 12% de los terneros tratados con BRD no tenían bacterias de interés recuperadas de las muestras de DNP en el momento del tratamiento con BRD (Tabla 5).

3.2 Recuperación bacteriana de terneros tratados con BRD a 1DOF, 13DOF y momento del primer tratamiento con BRD

En general, las bacterias de interés se recuperaron en mayor proporción de los terneros en el momento del tratamiento con BRD que en 1DOF o 13DOF (Figura 2). M. haemolytica fue la bacteria más común recuperada en el momento del tratamiento con BRD, mientras que la bacteria más común recuperada a 1DOF o 13DOF fue M. haemolytica o P. multocida. H. somni se recuperó con mayor frecuencia en el momento del tratamiento con BRD que en 1DOF o 13DOF. Anteriormente se había informado información detallada sobre las diferencias en la recuperación bacteriana y la resistencia a los antimicrobianos en terneros a 1DOF y 13DOF (21).

3.3 Aislados bacterianos resistentes a los antimicrobianos recuperados de terneros en el momento del primer tratamiento con ERB

En el momento del primer tratamiento con BRD, las bacterias recuperadas de la mayoría de los terneros (70%, 91/130) eran sensibles a los antimicrobianos probados. Doce terneros de 2020 que habían recibido metafilaxis con tulatromicina tenían al menos un aislado resistente en el primer tratamiento con BRD. En 2021, dos terneros que recibieron tulatromicina y 25 terneros que recibieron oxitetraciclina a su llegada también tuvieron al menos un aislado resistente en el primer tratamiento con BRD. La probabilidad de tener un patógeno con resistencia a cualquier tipo de antimicrobiano en el tratamiento con BRD no difirió según el año o la metafilaxis (tulatromicina 2021 vs. tulatromicina 2020, p = 0,27; oxitetraciclina 2021 vs. tulatromicina 2020, p = 0,28; oxitetraciclina 2021 vs. tulatromicina 2021, p = 0,56).

El tipo de resistencia más común en el primer tratamiento de BRD fue a tetraciclina (18%, 24/130 terneros BRD) (Tabla 6); sin embargo, todos los aislados resistentes, excepto uno, eran de 2021. Solo se observó resistencia a la tetraciclina en un aislado de M. haemolytica de un ternero tratado con tulatromicina en 2020. Veintitrés terneros que recibieron oxitetraciclina a su llegada en 2021 tenían aislados de P. multocida o H. somni con resistencia a la tetraciclina en el primer tratamiento con BRD. Por lo tanto, la resistencia a la tetraciclina en el tratamiento con BRD fue más probable en los terneros que recibieron oxitetraciclina a su llegada que en tulatromicina (OR = 15, IC 95% = 1,8-128, p = 0,01).

Todos los terneros tratados por ERB con M. haemolytica resistente a macrólidos (8%, 11/130) habían recibido metafilaxis con tulatromicina, nueve terneros a partir de 2020 y dos terneros a partir de 2021 (Tabla 6). La resistencia fue más común a los macrólidos anulares de 15 miembros, la gamitromicina o la tulatromicina.

Solo dos terneros de los corrales que recibieron tulatromicina en 2021 tuvieron aislamientos resistentes recuperados en el tratamiento con BRD (Tabla 6). Sin embargo, estos fueron los únicos terneros tratados con aislados resistentes a todos los macrólidos de interés: gamitromicina, tulatromicina, tildippirosina y tilmicosina.

En el momento del primer tratamiento con BRD, ningún ternero tenía aislados con resistencia a danofloxacino, enrofloxacino o florfenicol (Tabla 6). En 2020 se observó M. haemolytica resistente al ceftiofur en un ternero tratado con BRD muestreado. Tres terneros tratados tenían bacterias resistentes a la ampicilina o a la penicilina; uno recibió metafilaxis con oxitetraciclina y dos fueron de plumas tratadas con tulatromicina. El H. somni resistente a los antimicrobianos solo se observó en terneros tratados con oxitetraciclina en 2021; un ternero (1%) tenía un aislado de H. somni resistente a la penicilina y ocho terneros (9%) tenían aislados de H. somni resistente a la tetraciclina.

Se identificó P. multocida resistente a múltiples clases en un ternero de la cohorte de tulatromicina en 2021 a la llegada y nuevamente en el momento del primer tratamiento. Se notificó resistencia a la ampicilina, la tetraciclina y la espectinomicina.

3.4 Predicción de la probabilidad del primer tratamiento con ERB dado el cultivo y la susceptibilidad de los terneros a 1DOF y 13DOF

Para los 1.599 terneros muestreados a 1DOF, aquellos con cualquier bacteria resistente a la tetraciclina de interés tenían más probabilidades de ser tratados para la ERB en o antes de 13DOF en comparación con los terneros sin bacterias resistentes a la tetraciclina de interés (OR = 1,8, p = 0,021; Tabla 7) (AUC = 0,77). Ningún otro resultado de C/S a 1DOF se asoció con una mayor probabilidad de que un ternero requiriera el primer tratamiento con BRD durante los primeros 45DOF (n = 130 terneros tratados en total con BRD) (Tabla 7; Cuadro complementario S7).

Por el contrario, varias bacterias de interés recuperadas de terneros a 13DOF (n = 1.596 terneros muestreados) se asociaron con el tratamiento con BRD después de 13DOF (Tabla 7). La recuperación de M. haemolytica, P. multocida o H. somni a los 13DOF se asoció con aproximadamente el doble de probabilidades de que un ternero requiriera tratamiento con ERB después de los 13DOF (Tabla 7). Los resultados de susceptibilidad a los antimicrobianos a los 13DOF no se asociaron con un mayor riesgo de tratamiento con ERB entre los 14DOF y los 45DOF (Tabla 7).

3.5 Asociaciones entre el cultivo y la susceptibilidad de los terneros a 1DOF y el cultivo y la susceptibilidad de los terneros en el momento del primer tratamiento con BRD

En el caso de los terneros que recibieron el primer tratamiento para la ERB a las 13 FDO o antes, solo tres terneros presentaron resistencia a la tetraciclina en bacterias de interés a las 1 DOF. En el caso de los terneros tratados con BRD, los terneros con bacterias resistentes a la tetraciclina a 1DOF tenían más probabilidades de retener bacterias resistentes a la tetraciclina en el tratamiento con BRD, si se trataban para BRD dentro de los 13DOF (OR = 12, p = 0,02; Cuadro 8; Cuadro complementario S8) (AUC = 0,99). Por su parte, los terneros con la bacteria tetraciclina recuperados a los 13DOF tuvieron menos probabilidades de tener resistencia si fueron tratados en los siguientes 30 días (OR = 0,08, p = 0,02; Tabla 8). Sin embargo, el AUC para este modelo fue de 0, lo que indica que no hay rendimiento predictivo, probablemente debido al número limitado de terneros con resistencia a la tetraciclina. Ningún ternero tratado con BRD tuvo aislados resistentes a macrólidos de interés recuperados a 1DOF. No se encontraron otras asociaciones significativas entre los resultados positivos de C/S a 1DOF y los mismos resultados de C/S de terneros en el momento del primer tratamiento con ERB (Tabla 8).

3.6 Asociaciones entre los resultados de cultivo y susceptibilidad para terneros a 13DOF y los resultados de cultivo y susceptibilidad para terneros en el momento del primer tratamiento con BRD después de 13DOF

De los tres patógenos bacterianos examinados, solo los terneros con P. multocida recuperados a los 13DOF también tenían más probabilidades de tener P. multocida en el momento del tratamiento con BRD (OR = 4,4, p = 0,02; Cuadro 9; Cuadro complementario S9) (AUC = 0,98). Los terneros con bacterias de interés con cualquier RAM a los 13DOF tenían más probabilidades de tener bacterias de interés con RAM en el tratamiento con BRD (OR = 4,9, p = 0,04; Tabla 9) (AUC = 0,99). Los modelos que incluían un efecto fijo para el año y una metafilaxia para el análisis de la resistencia a los antimicrobianos para macrólidos y tetraciclinas no lograron converger. Sin embargo, en los modelos incondicionales que solo tienen en cuenta el agrupamiento por pluma, la resistencia a los macrólidos y la resistencia a la tetraciclina detectadas en 13DOF se asociaron con la detección posterior de la RAM correspondiente en el tratamiento con BRD (Tabla 9).

3.7 Probabilidad de que los terneros de un corral específico requieran un primer tratamiento para la ERB dada la prevalencia de bacterias y la susceptibilidad a los antimicrobianos a nivel de corral a 1DOF y 13DOF

Ningún resultado de C/S a 1 o 13DOF se asoció con un aumento en el tratamiento de BRD durante el estudio (Tabla 10; Cuadro complementario S10). La única asociación significativa fue entre un aumento en la prevalencia de H. somni a nivel de pluma a 1DOF y una disminución en las probabilidades de recibir tratamiento con BRD dentro de los 45DOF (p = 0,02; Tabla 10) (AUC = 0,76). Una exploración más profunda de los patrones de aislamiento bacteriano reveló una asociación negativa entre la recuperación de M. haemolytica y P. multocida a 1DOF (ρ de Spearman = −0,55; p = 0,02). No se observaron correlaciones significativas entre M. haemolytica y H. somni; sin embargo, algunos corrales no tenían terneros con H. somni detectado a 1DOF.

3.8 La probabilidad de cultivo y la susceptibilidad son el resultado de cualquier ternero enfermo de un corral específico en el momento del primer tratamiento con ERB, dada la prevalencia de bacterias a nivel de corral a 1DOF y 13DOF

Un aumento de la prevalencia a nivel de pluma de resistencia a macrólidos, resistencia a tetraciclina o cualquier RAM a 1DOF se asoció con un mayor riesgo de estos mismos patrones de RAM en aislamientos de terneros tratados por ERB dentro de los primeros 13DOF (Tabla 11; Cuadro complementario S11). Es decir, por cada aumento del 5% en la prevalencia de resistencia a macrólidos a nivel de corral a 1DOF, un ternero dentro del corral tendría 975 veces más probabilidades de que se recuperen bacterias resistentes a macrólidos en el tratamiento con BRD dentro de los próximos 13 días en el alimento (p ≤ 0.001) (AUC = 0.81). Por cada aumento del 5% en la prevalencia de resistencia a la tetraciclina a nivel de corral a 1DOF, un ternero dentro del corral tendría 3,4 veces más probabilidades de que se recuperen bacterias resistentes a la tetraciclina si recibe tratamiento con BRD dentro de 13DOF (p = 0,003) (AUC = 0,64).

El aumento de la prevalencia a nivel de pluma de tetraciclina (AUC = 0,77) o resistencia a macrólidos (AUC = 0,63) a 1DOF también se asoció con la observación posterior de estos patrones C/S en aislados de terneros en ese corral tratados por ERB en cualquier momento durante el ensayo de 45 días (Tabla 11).

Por último, un aumento de la prevalencia a nivel de pluma de M. haemolytica (AUC = 0,76), tetraciclina (AUC = 0,85), macrólidos (AUC = 0,94) o cualquier resistencia a la RAM (AUC = 0,89) a los 13DOF se asoció con la presencia de estos patrones de C/S en los aislamientos de terneros tratados por ERB entre 14DOF y 45DOF (Tabla 11). Específicamente, para un aumento del 5% en la prevalencia de resistencia a macrólidos a nivel de corral a 13DOF, las probabilidades de que un ternero dentro del corral tuviera resistencia a macrólidos en el momento del tratamiento con BRD aumentaron en 1,3 veces (p ≤ 0,001). Dado que se trata de una asociación lineal en la escala de probabilidades logarítmicas, se esperaría que las probabilidades de resistencia a los macrólidos en el momento del tratamiento con BRD aumentaran 3,1 veces (=1,3⁴) para una diferencia del 20% entre la prevalencia de la RAM de macrólidos en la pluma a 13DOF y 9,8 veces (=1,3⁸) en el momento del tratamiento con BRD para una diferencia del 40% entre las plumas a 13DOF.

También fue significativa la asociación entre la prevalencia de resistencia a la tetraciclina a 13DOF en corrales y las probabilidades de resistencia a la tetraciclina si un ternero fue tratado después de 13DOF (Tabla 11). Para un aumento del 5% en la prevalencia de resistencia a la tetraciclina a nivel de corral a 13DOF, las probabilidades de que un ternero dentro del corral tuviera resistencia a la tetraciclina en el momento del tratamiento con BRD aumentaron en 1,8 veces (p ≤ 0,001).

3.9 Las asociaciones entre el cultivo de terneros y los resultados de susceptibilidad cercanos a 36DOF dada la prevalencia de bacterias a nivel de terneros y corrales a 1DOF y 13DOF

Se muestreó un subconjunto de terneros de cada corral en un tercer punto de tiempo cerca de 36DOF (n = 310). Los resultados completos de los modelos de regresión, tal como se describen en la Tabla Suplementaria S1, están disponibles en las Tablas Suplementarias S2 a S5. La recuperación de aislados de terneros con resistencia a la tetraciclina a 1DOF se asoció con un mayor riesgo de resistencia posterior a la tetraciclina a 36DOF (Tabla suplementaria S2). Los terneros de los que se recuperó P. multocida a 1DOF o 13DOF también tuvieron un mayor riesgo de tener P. multocida en el tercer momento de muestreo (Tablas Suplementarias S2, S3).

De acuerdo con los patrones predictivos previos de C/S observados a 13DOF, un aumento de la prevalencia de P. multocida a nivel de pluma, resistencia a las tetraciclinas, resistencia a macrólidos o un aumento general de la presencia de RAM se asociaron con una mayor probabilidad de que estos patrones de cultivo se observaran posteriormente en aislados de terneros cercanos a 36DOF (Tabla suplementaria S4).

3.10 Resumen de los resultados del modelo

En la Tabla 12 se resumen los resultados de C/S de terneros asociados con el riesgo de ERB y los patrones futuros de C/S. En la Tabla 13 se resume la prevalencia a nivel de pluma de las variables a 1DOF y 13DOF que se asociaron con un mayor riesgo de ERB y patrones futuros de C/S. Los resultados de los modelos que predicen el estado a 36DOF se resumen en la Tabla Suplementaria S5.

4 Discusión

Los protocolos de tratamiento antimicrobiano basados en la evidencia son componentes recomendados de los esfuerzos de optimización de los antimicrobianos. Sin embargo, actualmente no se dispone de directrices prácticas de laboratorio para informar sobre la selección y el uso de antimicrobianos en terneros de engorde con ERB. El diagnóstico en el lado de la rampa para su uso en planes individuales de tratamiento animal podría ser un objetivo final, pero, por ahora, se necesitan mejores estrategias utilizando las herramientas de diagnóstico actuales y disponibles. Uno de los mayores inconvenientes de las herramientas actuales es el tiempo necesario tanto para entregar las muestras al laboratorio de diagnóstico como para las propias pruebas de laboratorio. Este estudio examinó cómo los datos de C/S a nivel de terneros y corrales obtenidos en las primeras dos semanas en el alimento podrían ayudar a predecir el riesgo futuro de ERB, así como el perfil de RAM de los terneros en el momento del diagnóstico de ERB. Los resultados ayudan a abordar la cuestión de si las muestras de individuos o corrales recolectadas antes del pico esperado de casos de ERB podrían informar las estrategias de tratamiento.

Los ejemplos de los resultados de C/S de terneros individuales y la prevalencia de los resultados de C/S obtenidos en corrales dentro de las dos semanas posteriores a la llegada al corral de engorde se asociaron con el riesgo de bacterias clínicas de BRD y AMR en el diagnóstico de BRD. Lo más relevante para respaldar las opciones prudentes de tratamiento antimicrobiano fue que un aumento de la prevalencia a nivel de pluma de bacterias resistentes a macrólidos o tetraciclinas tanto en 1DOF como en 13DOF se asoció con un mayor riesgo de estos perfiles de resistencia en el tratamiento con BRD. La resistencia en terneros muestreados a 13DOF se asoció de manera similar con la resistencia en muestras recolectadas cerca de 36DOF. Si bien la resistencia en muestras de terneros individuales a 13DOF también se asoció con la resistencia en el momento del tratamiento, solo la resistencia a la tetraciclina a 1DOF se asoció con la resistencia posterior en el tratamiento.

Los hallazgos de este estudio sugieren que el riesgo de un ternero de tener resultados de BRD y C/S en el momento del tratamiento está influenciado por la prevalencia de bacterias y RAM a nivel de corral, así como por los resultados previos de C/S del animal individual. Dado que el ganado de engorde se maneja en grupos, los compañeros de corral tienen el potencial de influir en la salud de los terneros y en el riesgo de adquirir la bacteria de la RAM. Esto se demostró en un estudio que describió la transmisión horizontal de BRD entre compañeros de corral, donde los terneros de corral de engorde fueron equipados con etiquetas transmisoras del sistema de localización en tiempo real para observar la mezcla y el estado de BRD dentro de un corral (18). Los animales sanos tenían más probabilidades de desarrollar BRD cuando estaban en contacto cercano con ganado enfermo, presumiblemente excretando patógenos BRD, lo que sugiere la naturaleza transmisible de estos patógenos (18). Además, otro estudio utilizó la secuenciación del genoma completo para reportar evidencia de transmisión horizontal de cepas de M. haemolytica entre la llegada y la revacunación en un grupo de ganado ganadero (19). Los aislamientos de M. haemolytica recolectados a su llegada se clasificaron en cuatro clados diferentes, mientras que todos los aislamientos de la revacunación pertenecían a un clado (19). En otro ejemplo, se observó la diseminación de un clon de P. multocida resistente a la tetraciclina dentro de las tres semanas posteriores a la llegada al corral de engorde (20). Sin embargo, Woolums et al. (25) informaron resultados contrastantes, quienes encontraron diferentes clones de M. haemolytica eliminados por ganado ganadero muestreado varias veces durante un estudio de 21 días.

El grado de transmisión entre terneros dentro de los corrales también se puede inferir mediante el examen de los resultados de agrupamiento de cultivos dentro de los corrales. Por ejemplo, el agrupamiento a nivel de pluma, reportado como el coeficiente de correlación intraclase (CCI) en Abi Younes et al. (21), aumentó sustancialmente con la DOF para M. haemolytica con resistencia a macrólidos o tetraciclinas. El ICC de las plumas con estos perfiles de resistencia fue casi insignificante a 1DOF (0,1%), lo que indica muy poca agrupación de observaciones dentro de las cohortes recién formadas a su llegada. Sin embargo, el ICC de las bacterias de la RAM dentro de las plumas aumentó a más del 70% en 13DOF y respalda los hallazgos del análisis actual. El aumento de la recuperación de la resistencia a los antimicrobianos a nivel de corral a los 13 DOF se asoció con una mayor probabilidad de que los terneros muestreados del corral en el tratamiento con BRD, o más adelante en el período de alimentación (cerca de los 36 DOF), tuvieran los mismos patrones de resistencia.

En conjunto, estos ejemplos ponen de relieve las conexiones entre los terneros dentro de un corral y la importancia de tener en cuenta la salud del grupo y la dinámica de la transmisión microbiana entre los terneros a la hora de gestionar la ERB y el riesgo de resistencia a los antimicrobianos. Las estrategias de muestreo a nivel de pluma podrían servir de base para los protocolos antimicrobianos al proporcionar pruebas para limitar el uso de antimicrobianos para los que existen pruebas sustanciales de resistencia, apoyando así los esfuerzos de optimización de los antimicrobianos. Esto proporcionaría beneficios adicionales al reducir potencialmente el número de fracasos del tratamiento asociados con la RAM, así como al limitar la selección adicional de la RAM. Los terneros que no responden a las primeras líneas de tratamiento se tratan tradicionalmente empíricamente utilizando una clase diferente de antimicrobianos, que puede o no ser la opción más eficaz. En cualquier caso, la evidencia basada en el laboratorio proporcionaría protocolos de tratamiento de apoyo.

Los estudios más recientes que evalúan los patógenos bacterianos en el ganado de engorde se han centrado en las diferencias en la recuperación de patógenos bacterianos entre el ganado sano y el afectado por la BRD (12, 14, 27-29), los cambios en la recuperación bacteriana a lo largo del tiempo (10, 14, 30-32) o las diferencias en el riesgo de BRD entre los terneros derivados de la subasta y los directos al rancho (20, 33). Algunos estudios han examinado si las muestras de DNP a la llegada al corral de engorde pueden predecir el riesgo de tratamiento con BRD (13, 15), pero ningún informe hasta la fecha ha explorado la predicción del estado de susceptibilidad antimicrobiana posterior en el momento del tratamiento. Esta investigación se suma a la literatura con 1,599 terneros de origen mixto derivados de subastas muestreados a la llegada del corral de engorde, nuevamente a 13 FOF y al primer tratamiento de BRD. Lo más singular es que este estudio consideró el valor agregado de la prevalencia de los resultados de C/S en la pluma tanto en el riesgo posterior de ERB en la pluma como en la probabilidad de resultados de C/S en terneros con ERB.

Los dos puntos de tiempo de muestreo distintos de 1DOF y 13DOF se eligieron deliberadamente en relación con el riesgo máximo para los resultados de salud. El muestreo a la llegada se seleccionó por su relativa conveniencia logística, aprovechando el procesamiento de rutina establecido. Además, este momento brindó la oportunidad de obtener resultados de laboratorio antes de la conclusión del intervalo post-metafiláctico asociado con los antimicrobianos de acción prolongada de uso común y, por lo tanto, antes de que la mayoría de los terneros fueran elegibles para el primer tratamiento de BRD.

Se eligió el muestreo a 13DOF para que coincidiera con el intervalo post-metafiláctico máximo de tulatromicina (34). Se ha informado de una exploración de la prevalencia de aislados de M. haemolytica de AMR recuperados antes y después de la metafilaxis con tulatromicina en terneros de ganado (25, 35, 36). Este intervalo después de la llegada permitió la oportunidad de capturar cualquier cambio en la flora respiratoria asociado con la metafilaxia (17), la mezcla, los cambios en el medio ambiente, el estrés y otros factores de riesgo asociados con la colocación en corrales de engorde (10, 28). El muestreo a las 13DOF también fue lo suficientemente temprano en el período de alimentación como para esperar que la mayoría de los casos de ERB ocurrieran después de esta fecha, particularmente para los terneros de alto riesgo en los que se utilizó metafilaxis con tulatromicina a su llegada (37). En una investigación reciente de 25 corrales de engorde comerciales, el 25% de los primeros tratamientos de BRD para terneros colocados al final del otoño se informaron antes del día 15, mientras que el 75% de los casos ocurrieron antes del 53DOF (38). El presente estudio observó una mediana de DOF de 24 días para los terneros BRD que recibieron metafilaxis con tulatromicina, lo que sugiere que los datos recopilados en 13DOF podrían estar disponibles antes de la mayoría de los casos de BRD. Sin embargo, para los terneros tratados con oxitetraciclina fue de solo 11 DOF. Si bien se necesitarían estudios adicionales para identificar los tiempos óptimos de muestreo para los protocolos de metafilaxis con una duración de acción más corta, es menos probable que se usen productos como la oxitetraciclina en terneros con mayor riesgo de ERB.

El cultivo y los patrones de susceptibilidad de los terneros individuales a 1DOF no se asociaron de manera consistente con el riesgo futuro de ERB. Estos resultados no fueron inesperados. Es probable que el fracaso de los resultados de 1DOF para predecir los resultados posteriores se deba a los cambios sustanciales observados en la microbiota respiratoria de los terneros entre la llegada al corral de engorde y las etapas posteriores del período de alimentación (10, 12, 31, 39). También se observaron diferencias en la recuperación bacteriana de 1DOF a 13DOF en las poblaciones de terneros más grandes evaluadas en este estudio, donde la prevalencia de M. haemolytica, P. multocida y H. somni, así como los patrones de RAM, variaron con el tiempo dentro de los corrales, entre los corrales y entre los años y la metafilaxis antimicrobiana utilizada (21).

Otras investigaciones que comparan los resultados de los cultivos a la llegada del corral de engorde con el momento del tratamiento con BRD también han reportado resultados mixtos (13, 15). McMullen et al. (14) examinaron muestras nasofaríngeas y traqueales tanto de bovinos afectados por BRD como de controles sanos, pero no pudieron identificar patrones consistentes en la composición o diversidad a lo largo del tiempo. En contraste, Taylor et al. (15) informaron que en los 395 bovinos derivados de subastas inscritos en su estudio y transportados al corral de engorde de investigación de la Universidad Estatal de Oklahoma, aquellos de los cuales se recuperó M. haemolytica cerca o después de la llegada al corral de engorde tenían más probabilidades de requerir tratamiento para la ERB. Cabe destacar que los terneros de Taylor et al. (15) no recibieron tratamiento de metafilaxia. De manera similar, Noyes et al. (13) observaron bovinos comerciales de engorde con M. haemolytica detectado a su llegada con casi el doble de riesgo de desarrollar ERB dentro de los 10 días. En su estudio, se recolectaron muestras de ganado en cuatro corrales de engorde comerciales diferentes, y al ganado de alto riesgo se le administraron antimicrobianos macrólidos parenterales o tetraciclina según los protocolos individuales de los corrales de engorde (13).

En contraste con la limitada utilidad predictiva del muestreo de ganado a 1DOF, las asociaciones C/S del muestreo a 13DOF fueron más consistentemente informativas. Y desde el punto de vista de informar sobre las futuras opciones de tratamiento antimicrobiano, los hallazgos más significativos desde el punto de vista clínico fueron que los patrones de resistencia a los antimicrobianos identificados cerca de las dos semanas en el alimento se asociaron con los mismos patrones de resistencia a los antimicrobianos recuperados en el momento del tratamiento con BRD. Como se observó, tanto los modelos individuales como los de pluma mostraron una asociación positiva entre la recuperación de la resistencia a los antimicrobianos a 13DOF y la recuperación posterior en el momento del tratamiento con BRD. Para evaluar y comparar el rendimiento predictivo de los diferentes modelos, se calculó el AUC para el ROC de los modelos logísticos. Los AUC fueron más altos para más modelos que utilizaron resultados de C/S de 13DOF que para aquellos basados en datos de 1DOF.

La asociación entre los resultados del muestreo a nivel de pluma y los resultados de cultivo/susceptibilidad (C/S) en el momento del tratamiento posterior con ERB parece ser exclusiva de este estudio. Si bien los modelos individuales a nivel de ternero indicaron que los resultados de cultivo obtenidos durante el período de alimentación temprana podrían asociarse con los resultados de cultivo posteriores de un ternero, particularmente para las muestras recolectadas en 13DOF, la recolección de muestras de cada ternero individual en el corral para informar las estrategias de tratamiento futuras para ese ternero no es práctico, tanto financiera como logísticamente. Si bien los modelos de prevalencia a nivel de corral presentados aquí se derivaron de los resultados del cultivo de cada ternero dentro del corral, los resultados significativos observados establecen una línea de base para explorar el muestreo de un subconjunto de terneros de un corral para corrales de engorde comerciales. El muestreo a nivel de corral se introduce como una estrategia potencial para pronosticar la probabilidad de bacterias resistentes a los antimicrobianos en el momento de la ERB en función de los atributos C/S a nivel de corral identificados anteriormente en el período de alimentación. Los valores de AUC para los modelos de prevalencia de RAM y resistencia a nivel de pluma en el momento del tratamiento fueron notablemente mejores para las muestras recogidas a 13DOF que para las de 1DOF.

En el presente estudio se observó que los terneros con bacterias resistentes a los macrólidos en el momento del primer tratamiento con ERB tenían más probabilidades de pertenecer a cohortes que recibieron metafilaxis con tulatromicina que con metafilaxis con oxitetraciclina, y los terneros con bacterias resistentes a la tetraciclina aisladas en el momento del tratamiento tenían más probabilidades de haber recibido metafilaxis con oxitetraciclina. Estos hallazgos son consistentes con el aumento de la presión selectiva de la resistencia a los antimicrobianos (40). Varios otros estudios en ganado de engorde y ganadería también han observado el uso de metafilaxis de macrólidos asociada con aumentos en la resistencia a los macrólidos en momentos de muestreo posteriores (20, 25, 31, 35, 36). A diferencia del presente estudio, en el que se observó un aumento de la resistencia a los macrólidos y a la tetraciclina, Nobrega et al. (32) informaron que la metafilaxis con un macrólido en el procesamiento dio lugar a una mayor cantidad de CMI para esta clase de fármacos en el reprocesamiento, mientras que el uso de tetraciclinas no lo hizo. Dado que los macrólidos y las tetraciclinas son dos de los antimicrobianos más comunes utilizados para el control y tratamiento de la ERB, es esencial mantener y monitorizar su eficacia (41, 42).

El efecto general de la metafilaxis sobre la UMA y la RAM a largo plazo no está claro actualmente y probablemente depende de la categorización del riesgo del ganado (43, 44). La metafilaxis es una herramienta importante en el tratamiento de la ERB. Los beneficios incluyen disminuciones en la morbilidad y mortalidad, aumentos en la ganancia diaria promedio (45), reducciones en la incidencia de BRD (41) y evidencia que sugiere reducciones en las emisiones de gases de efecto invernadero (44). Otra consideración es el tiempo de personal necesario y el estrés que se ejerce sobre el ganado si un gran número de animales requiere ser manipulado para el tratamiento (46). Por lo tanto, se necesita una investigación más exhaustiva de la metafilaxis sobre la resistencia a los antimicrobianos, incluidas las posibles diferencias entre las clases de antimicrobianos utilizadas y los efectos generales sobre el uso de antimicrobianos a largo plazo y la resistencia a los antimicrobianos.

Si bien se ha recomendado la AST para apoyar la administración de antimicrobianos en el tratamiento de la ERB (47), la utilidad de esta información para predecir los resultados clínicos de la ERB sigue siendo limitada. Sarchet et al. (16) inscribieron a 1.026 novillas con alto riesgo de ERB y recolectaron muestras de DNP en dos momentos: el día 0 después de la llegada al corral de engorde y antes del tratamiento de metafilaxis con tulatromicina, y nuevamente en el momento del primer tratamiento con ERB. Las pruebas de susceptibilidad a la tulatromicina de los aislados de M. haemolytica y P. multocida recolectadas en el día 0 o en el primer tratamiento con BRD predijeron mal los resultados clínicos de la BRD, lo que sugiere la falta de confiabilidad de las pruebas de susceptibilidad a la tulatromicina en estos puntos de tiempo para evaluar la eficacia de la tulatromicina en terneros tratados (16). En conjunto, estos estudios sugieren la necesidad de realizar investigaciones más exhaustivas sobre la complejidad de las pruebas de resistencia a los antimicrobianos en relación con los resultados de la ERB.

Sin embargo, aunque es probable que varios factores más allá de la susceptibilidad fenotípica, como la función inmunitaria del huésped, la farmacocinética y la farmacodinamia, y el momento de la administración del fármaco (48) contribuyan al fracaso del tratamiento de la ERB, el uso de un antimicrobiano para el que existe evidencia de resistencia de laboratorio podría ser un uso imprudente. El muestreo de terneros durante el período de alimentación temprana para identificar información de prevalencia que prediga futuros patrones de resistencia a los antimicrobianos podría proporcionar la guía de tratamiento que aborda los objetivos de optimización de antimicrobianos establecidos por la Organización Mundial de la Salud (49).

Al igual que en trabajos anteriores, M. haemolytica fue el patógeno bacteriano más común recuperado del ganado en el momento del tratamiento con BRD (15, 29, 50). En el caso de los terneros que recibieron el primer tratamiento para la ERB, el patógeno recuperado con mayor frecuencia a 1DOF o 13DOF varió entre M. haemolytica y P. multocida según el año y la metafilaxis inyectable administrada. Esto podría deberse a las diferencias en la eficacia de la tulatromicina y la oxitetraciclina contra estas bacterias en esta población de animales. H. somni se recuperó repetidamente con más frecuencia en el momento del tratamiento con BRD que en 1DOF o 13DOF. Sin embargo, esto también es consistente con la epidemiología natural de H. somni que es más prevalente en el período posterior a la llegada (21, 31, 51, 52). Además, como parte de la investigación más amplia en la que se muestrearon todos los bovinos de la población, hubo un aumento significativo en la recuperación de H. somni a lo largo del tiempo de 1DOF a 36DOF en todos los años, con una prevalencia promedio del 58% de terneros con H. somni a 36DOF (21). En comparación, H. somni se recuperó del 28% de los terneros en el primer tratamiento para la ERB.

El presente estudio tuvo varias limitaciones. El número total relativamente grande de análisis exploratorios crea un riesgo de resultados falsos positivos. Para protegerse contra esto, para cada resultado y marco de tiempo, solo se consideró una lista muy específica de resultados de C/S. A continuación, los resultados se resumieron en tablas que proporcionaban una visión general de todos los resultados de los datos a nivel individual y grupal para permitir la detección de tendencias, así como para destacar los resultados más espurios. Si bien este número de modelos presenta un riesgo, también reflejan la riqueza de los datos generados por este estudio en términos de resultados de C/S, la recolección y el análisis de laboratorio de muestras de todos los terneros en períodos de tiempo relevantes, la recolección de muestras en el tratamiento con 1DOF, 13DOF y BRD, y la elección de examinar si los datos de C/S recopilados al principio del período de alimentación podrían predecir los datos de C/S en el tratamiento con BRD.

El número relativamente bajo de morbilidades por ERB limitó la capacidad de detectar asociaciones con los resultados de C/S. Además, el tiempo desde la recolección de la muestra hasta el procesamiento en el laboratorio fue típicamente ligeramente mayor para las muestras de BRD en comparación con las recolectadas en 1DOF, 13DOF y 36DOF, lo que posiblemente limitó las tasas de recuperación y afectó la comparabilidad de las tasas de recuperación bacteriana en puntos de tiempo estándar con las de las muestras de BRD. Si bien en esta investigación se utilizó un tamaño de corral de 100 reses y un total de 1,599 animales, los corrales de engorde comerciales suelen contener entre 200 y 300 reses por corral; Este mayor número podría afectar el riesgo esperado de transmisión dentro de los corrales.

La prevalencia de la bacteria de la resistencia a los antimicrobianos también fue baja, aunque comparable a los informes de llegada para bovinos y tiempos de colocación similares (40). Esto limitó el poder de los predictores potenciales en 1DOF. Además, las diferencias en la resistencia a los antimicrobianos después de las dos opciones de metafilaxis dieron lugar a pocas o ninguna observación de resistencia para las cohortes de plumas a las que se les administraron las clases alternativas de antibióticos. Por ejemplo, al examinar el riesgo de resistencia a los macrólidos en los terneros tratados con BRD dado su estado a 13DOF, el hallazgo de que ningún ternero tenía resistencia a los macrólidos a 13DOF de los grupos tratados con oxitetraciclina de 2021 dio lugar a que los modelos GEE que incluían las variables de diseño no convergieran. En los casos observados en los resultados, se utilizó GEE sin ajuste por metafilaxia o regresión logística exacta. Sin embargo, dada la baja frecuencia de los resultados de interés en estos análisis específicos, el alcance potencial del sesgo introducido por no tener en cuenta el agrupamiento o por informar el valor no ajustado en estos pocos casos fue limitado.

Se suponía que los terneros estaban sanos a su llegada, y no se tomaba la temperatura rectal a su llegada. En consecuencia, es posible que algunos terneros ya hayan desarrollado BRD en el momento del primer muestreo, lo que podría influir en la previsibilidad de los resultados de interés. Sin embargo, este estudio tuvo como objetivo replicar las prácticas comerciales estándar de los corrales de engorde para animales de alto riesgo que reciben metafilaxia. En tales escenarios, los corrales de engorde comerciales generalmente no realizan controles de temperatura a todos los terneros que llegan mientras administran simultáneamente tratamientos de metafilaxia.

La identificación de bovinos afectados por BRD basada únicamente en los signos clínicos tiene una sensibilidad limitada debido a la naturaleza inherente del ganado bovino para ocultar la evidencia de la enfermedad. Además, la capacidad de los pen-checkers para identificar con precisión el ganado afectado por BRD en función de los signos clínicos tuvo una sensibilidad estimada de 0,27 (intervalo de credibilidad bayesiano del 95%: 0,12-0,65) y una especificidad de 0,92 (0,72-0,98) (53). Por lo tanto, es posible que algunos bovinos verdaderamente enfermos en este estudio no hayan sido detectados. Este estudio siguió al ganado bovino durante los primeros 45DOF. Si bien una alta proporción de BRD ocurre durante este tiempo en bovinos de mayor riesgo (38), los resultados de este estudio podrían no ser aplicables a BRD más adelante en el período de alimentación.

Por último, el ganado vacuno permaneció en sus cohortes de corrales durante todo el estudio. La generalización de los resultados observados en este estudio podría no ser aplicable a los corrales en los que se ha reordenado el ganado o en los que los terneros tratados con BRD fueron reubicados en corrales hospitalarios.

La ERB se describe como una enfermedad polimicrobiana (54). Además, como se teoriza que la ERB es instigada por una infección viral seguida de infecciones bacterianas secundarias, la recuperación tanto de los virus como de las bacterias a su llegada puede ser más exitosa en la predicción de asociaciones con futuras ERB que los monocultivos. Por lo tanto, se justifican estudios que continúen explorando el impacto de las coinfecciones en el riesgo futuro de ERB.

Otra área que merece investigación futura es el momento de la recogida de muestras en relación con el antimicrobiano utilizado para la metafilaxia. Este estudio utilizó un segundo tiempo de muestreo alrededor de dos semanas en el alimento, lo que alineó bien el PMI máximo para la tulatromicina. Sin embargo, el PMI recomendado para otros antimicrobianos de acción prolongada puede influir en el momento en que la microflora nasal se estabiliza y es probable que se haya compartido entre los compañeros de corral. Sería necesario determinar los tiempos óptimos de muestreo, ya que se trata de otros antimicrobianos utilizados para la metafilaxia, así como en caso de que no haya metafilaxia. Las nuevas herramientas de diagnóstico que anuncian tiempos de respuesta a los resultados más cortos que los C/S tradicionales (55) también podrían mejorar la viabilidad de utilizar los análisis de laboratorio para informar las prácticas de gestión.

Por último, sería prudente explorar tanto los beneficios como las ramificaciones asociadas con el muestreo de animales en el contexto de la salud del ganado y las consideraciones financieras dentro de un entorno comercial de engorde. Si bien los resultados de C/S de corral y terneros individuales se asociaron con muchos resultados posteriores de interés, el muestreo de todos los terneros dentro de un corral para usar los datos individuales o a nivel de corral no sería práctico como recomendación de rutina. Un enfoque potencialmente más razonable dentro de un entorno comercial implicaría tomar muestras de un subconjunto más pequeño y representativo del corral. La información obtenida al muestrear de 20 a 30 terneros de un corral de 200 fue explorada y discutida en Abi Younes et al. (21). En el caso examinado en este estudio, en el que se utiliza tulatromicina a la llegada y la mediana de días de alimentación para el tratamiento fue de 24, las muestras recogidas de una muestra aleatoria de terneros el día 13, o tal vez unos días antes, podrían proporcionar datos valiosos para informar las decisiones antimicrobianas para la terapia de BRD incluso de un subconjunto de corrales de engorde.

En conjunto, el presente estudio, junto con los hallazgos de Abi Younes et al. (21), proporcionan una comprensión fundamental no solo del muestreo de un subconjunto de ganado para estimar la prevalencia de bacterias nasofaríngeas a nivel de corral y el estado de resistencia a los antimicrobianos de un corral de engorde, sino también el potencial de utilizar estos datos a nivel de corral para estimar la probabilidad de enfermedades futuras y los perfiles de resistencia de las bacterias de interés. Sin embargo, cualquier esfuerzo de muestreo requiere personal, tiempo y un compromiso financiero. Además, volver a manejar el ganado dentro de las dos semanas con alimento, independientemente del número de animales muestreados, estresará inherentemente a los terneros durante un período en el que se están aclimatando al entorno del corral de engorde y son susceptibles a la ERB. Por lo tanto, si bien el muestreo de cerca de dos semanas en el alimento ofreció información sobre el riesgo de BRD y el estado de susceptibilidad a los antimicrobianos en el momento del tratamiento con BRD, se necesita investigación adicional para examinar hasta qué punto esa información podría mejorar los resultados del tratamiento o los esfuerzos de optimización de los antimicrobianos.

5 Conclusión

Esta investigación destaca el potencial de los resultados de C/S a nivel de pluma obtenidos durante el período de alimentación temprana (1DOF y 13DOF) para predecir la probabilidad futura de resultados de BRD y C/S en el momento del tratamiento con BRD. En particular, una mayor prevalencia de resistencia a macrólidos o tetraciclinas, ya sea a 1DOF o 13DOF, se asoció con la recuperación recurrente de bacterias que exhibían estos patrones de resistencia a los antimicrobianos de los terneros en el momento del primer tratamiento con BRD. Los datos de laboratorio del muestreo estratégico a nivel de pluma podrían estar disponibles antes del pico de casos esperados de ERB, particularmente después de la metafilaxis con tulatromicina u otros productos de acción prolongada, e informar los protocolos de uso de antimicrobianos.

Declaración de disponibilidad de datos

Los datos brutos que respaldan las conclusiones de este artículo serán puestos a disposición por los autores, sin reservas indebidas.

Declaración ética

El estudio en animales fue aprobado por el Comité de Cuidado Animal de la Universidad de Saskatchewan (AUP 20190069). El estudio se llevó a cabo de acuerdo con la legislación local y los requisitos institucionales.

Contribuciones de los autores

JA: Curación de datos, Análisis formal, Administración de proyectos, Redacción – borrador original, Redacción – revisión y edición. JC: Conceptualización, Obtención de fondos, Redacción – revisión y edición. SG: Conceptualización, Redacción – revisión y edición. AW: Escritura – revisión y edición. CW: Conceptualización, Curación de datos, Análisis formal, Obtención de fondos, Investigación, Metodología, Administración de proyectos, Recursos, Supervisión, Validación, Redacción – borrador original, Redacción – revisión y edición.

Financiación

El/los autor/es declara(n) haber recibido apoyo financiero para la investigación, autoría y/o publicación de este artículo. Esta investigación fue financiada por el Fondo de Desarrollo Agrícola de Saskatchewan, subvención número 20180129.

Reconocimientos

Nuestro más sincero agradecimiento a todo el equipo de Waldner Lab por sus conocimientos y contribuciones al éxito de este proyecto. Dr. Murray Jelinski por su experiencia y sugerencias de edición. El Centro de Excelencia Ganadera y Forrajera por su dedicación y habilidades de manejo de animales.

Conflicto de intereses

Los autores declaran que la investigación se llevó a cabo en ausencia de relaciones comerciales o financieras que pudieran interpretarse como un posible conflicto de intereses.

Nota del editor

Todas las afirmaciones expresadas en este artículo son únicamente las de los autores y no representan necesariamente las de sus organizaciones afiliadas, ni las del editor, los editores y los revisores. Cualquier producto que pueda ser evaluado en este artículo, o afirmación que pueda ser hecha por su fabricante, no está garantizado ni respaldado por el editor.

Material complementario

El material complementario para este artículo se puede encontrar en línea en: https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fvets.2024.1416436/full#supplementary-material

Referencias