The effect of aerosolized bacterial lysate on experimentally induced Mannheimia haemolytica pneumonia in calves

Can J Vet Res. 2022 Apr;86(2):85-92.

Abstract

Bovine respiratory disease (BRD) often occurs during specific periods of increased susceptibility when stress, viral infection, or reduced air quality are thought to suppress respiratory defences. The innate immune system is rapidly responsive and broadly protective and could be a target for preventing BRD during these periods of increased susceptibility. This study tested the hypothesis that stimulation of pulmonary innate immune responses by aerosol delivery of a lysate of killed Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria would protect calves against Mannheimia haemolytica pneumonia. Ten clean-catch colostrum-deprived Holstein calves were randomly assigned to receive either aerosolized bacterial lysate or saline 24 hours before M. haemolytica challenge. Effects of this treatment on clinical, hematologic, microbiologic, and pathologic outcomes were assessed. Compared to controls, lysate-treated calves had lower serum haptoglobin and blood leukocyte and neutrophil concentrations following M. haemolytica challenge. There were no differences in temperature, heart and respiratory rates, clinical scores, ultrasound lesions, or number of M. haemolytica in the nasal cavity or lung. Thus, treatment with bacterial lysate prior to M. haemolytica challenge appeared to ameliorate early measures of inflammation but did not provide sufficient protection to substantially alter the course of disease.

La maladie respiratoire bovine (BRD) survient souvent pendant des périodes spécifiques de sensibilité accrue lorsque le stress, une infection virale ou une qualité de l’air réduite sont censés supprimer les défenses respiratoires. Le système immunitaire inné est rapidement réactif et largement protecteur et pourrait être une cible pour prévenir la BRD pendant ces périodes de sensibilité accrue. Cette étude a testé l’hypothèse selon laquelle la stimulation des réponses immunitaires innées pulmonaires par la délivrance d’aérosols d’un lysat de bactéries Escherichia coli et Staphylococcus aureus tuées protégerait les veaux contre la pneumonie à Mannheimia haemolytica. Dix veaux Holstein dont on a limité la contamination bactérienne et privés de colostrum ont été répartis au hasard pour recevoir soit un lysat bactérien en aérosol, soit une solution saline 24 heures avant une infection défi par M. haemolytica. Les effets de ce traitement sur les résultats cliniques, hématologiques, microbiologiques et pathologiques ont été évalués. Comparativement aux témoins, les veaux traités au lysat présentaient des concentrations sériques d’haptoglobine et de leucocytes et de neutrophiles sanguins plus faibles après la provocation par M. haemolytica. Il n’y avait aucune différence dans la température, les fréquences cardiaques et respiratoires, les scores cliniques, les lésions échographiques ou le nombre de M. haemolytica dans la cavité nasale ou les poumons. Ainsi, le traitement avec un lysat bactérien avant la provocation par M. haemolytica a semblé améliorer les réactions précoces de l’inflammation mais n’a pas fourni une protection suffisante pour modifier substantiellement l’évolution de la maladie.(Traduit par Docteur Serge Messier).

Publication types

  • Randomized Controlled Trial, Veterinary

MeSH terms

  • Animals
  • Cattle
  • Cattle Diseases* / drug therapy
  • Cattle Diseases* / microbiology
  • Cattle Diseases* / prevention & control
  • Cell Extracts / pharmacology
  • Mannheimia haemolytica*
  • Pneumonia* / veterinary

Substances

  • Broncho-Vaxom
  • Cell Extracts