Association of BoLA-DRB3 and TLR4 alleles with subclinical mastitis in cattle from Colombia / Asociación de los alelos BoLA-DRB3 y TLR4 con mastitis subclínica en vacas de Colombia / Associação de Bola-DRB3 alelos e TLR4 com mastite subclínica em vacas da Colômbia

ABSTRACT

Background: molecular markers for genetic resistance can be used to control mastitis in dairy cattle. The Major Histocompatibility Complex and the Toll-like receptor 4 (TLR4) are two promising genes that warrant investigation. Objective: to identify associations between genotypes of BoLA-DRB3 locus and T4CRBR2 fragment and subclinical mastitis (SM). Methods: 996 lactating cows from 32 herds comprising Holstein (80%), Holstein x Jersey cross (12.5%), and other crosses (7.5%) were evaluated monthly during two years, diagnosed for SM and genotyped for the second exon of BoLA DRB3 and the TLR4 coreceptor-binding region 2 (T4CRBR2) using a Polymerase chain reaction-restriction fragment length polymorphism technique (PCRRFLP). The association between candidate alleles and subclinical mastitis was measured by logistic regression. Results: the most frequently observed alleles for BoLA-DRB3 were DRB3.2 *8, *22, *24, *16, *10, *23, *gba, *11, *2, *mbb, *jba, *3, and *15, accounting for 58.9% of the population. Frequencies for T4CRBR2 alleles A and B were 0.352 and 0.647, respectively. Based on 57,408 observations during the period, the mean SM prevalence was 16.2% (95% CI 13.0 and 19.4) per udder quarter and 37.6% (95% CI 32.1 and 43.2) per cow. The predominant microorganisms isolated from SM quarters were Streptococcus agalactiae and Coagulase-Negative Staphylococci (CNS). Allele DRB3.2 *23 was associated with SM occurrence and CNS infection. No alleles were associated with Streptococcus agalactiae infection. Allele *mbb was associated with occurrence of CNS infection and alleles *jba and *15 were associated with resistance to CNS infection. No significant relationship between T4CRBR2 and SM was observed. Conclusion: DRB3.2 gen may play an important role in the occurrence of SM and certain alleles may confer resistance to specific pathogens.

RESUMEN

Antecedentes los marcadores moleculares genéticos de resistencia para mastitis bovina son una herramienta para el control de la enfermedad en rebaños lecheros. Los genes del Complejo Mayor de Histocompatibilidad y el Receptor tipo Toll 4 (TLR4) son dos genes candidatos promisorios que justifica investigar. Objetivo: identificar asociaciones entre los genotipos del locus BoLA-DRB3 y del fragmento T4CRBR2 con la ocurrencia de mastitis subclínica. Métodos: 996 vacas lactantes de 32 hatos de las razas Holstein (80%), Holstein x Jersey (12,5%) y otros cruces (7,5%), fueron visitadas mensualmente por dos años, diagnosticadas para mastitis subclínica y genotipificadas para el segundo exón del DRB3 y para la región 2 de unión al correceptor del TLR4 (T4CRBR2) por medio de las técnicas de Reacción en cadena de la polimerasa y de Longitud del polimorfismo del fragmento de restricción (PCR-RFLP). La asociación entre los alelos candidatos y la mastitis subclínica se midió por regresión logística. Resultados: los alelos más frecuentes para el DRB3.2 fueron *8, *22, *24, *16, *10, *23, *gba, *11, *2, *mbb, *jba, *3 y *15, que suman el 58,9% del total en la población. Las frecuencias para los alelos A y B del T4CRBR2 fueron de 0,352 y 0,647, respectivamente. Basados en 57.408 observaciones, la prevalencia de MS a nivel de cuarto fue 16,2% (95% IC 13,0 y 19,4) y a nivel de vaca fue de 37,6% (95% IC 32,1 y 43,2). Los microorganismos más frecuentes fueron Streptococcus agalactiae y Estafilococo Coagulasa Negativo (ECN). El alelo DRB3.2 *23 fue el más asociado con la ocurrencia de MS y con la infección por ECN. No se hallaron alelos asociados a infección con mastitis por Streptococcus agalactiae. Con respecto a la infección por ECN, el *mbb se asoció con la ocurrencia y los alelos *jba y *15 se asociaron con resistencia. No se observó asociación entre T4CRBR2 y MS. Conclusión: el gen DRB3.2 puede jugar un papel importante en la presencia de MS y ciertos alelos pueden conferir resistencia a patógenos específicos.

RESUMO

Antecedentes o uso de marcadores moleculares de resistência para mastites permite controlar esta doença em rebanhos leiteiros. Os genes Toll Like Receptor 4 (TLR4) e o Complexo Mayor de Histocompatibilidade são dois genes candidatos promissórios que justifica pesquisar. Objetivo: identificar associações entre genótipos do locus BoLA-DRB3 e do fragmento T4CRBR2 com a ocorrência de mastite subclínica. Método: 996 vacas em lactação de 32 rebanhos da raça Holandesa (80%), Holandesa x Jersey (12,5%) e outras cruzas (7,5%) foram visitadas mensalmente por dois anos, diagnosticadas para mastites subclínica e genotipadas para o exon segunda BoLA DRB3 e região 2 da ligação co-receptor TLR4 (T4CRBR2) através das técnicas de Reação em Cadeia da Polimerase e do Polimorfismo de Comprimento do Fragmento de Restrição (PCRRFLP). A associação entre alelos candidatos e mastite subclínica foi realizada por meio de regressão logística. Resultados: os alelos mais frequentes *8, *22, *24, *16, *10, *23, *gba, *11, *2, *mbb, *jba, *3 e *15, com um 58,9% do total da população. As frequências dos alelos A e B do T4CRBR2 foram 0,352 e 0,647, respectivamente. Com base em 57.408 observações, a prevalência da SM em quartos mamários foi de 16,2% ((IC 95% 13,0 e 19,4) e ao nível de vaca foi de 37,6% (IC 95% 32,1 e 43,2). Os microrganismos mais comuns foram Streptococcus agalactiae e Estafilococos Coagulase-negativo, ECN. O alelo DRB3.2 *23 foi o mais associado com a ocorrência de SM e com a infecção por ECN. Não foram encontrados alelos associados à infecção por Streptococcus agalactiae. Em relação à infecção por ECN, o *mbb esteve associado com ocorrência e os alelos *jba e *15 estiveram associados com resistência. Não existiu associação entre MS e os alelos do T4CRBR2. Conclusão: o gene DRB3.2 bovino pode desempenhar um papel importante na presencia de MS e alguns alelos podem conferir resistência à patógenos específicos.