Diarrea e malattie respiratorie nei vitelli: la genetica può aiutarci a prevenirle

Lo studio ha utilizzato un’enorme banca dati costituita dalle registrazioni sanitarie effettuate dagli allevatori. L’obiettivo era capire se fosse possibile individuare una componente genetica misurabile nella capacità dei vitelli di resistere a diarrea e malattie respiratorie e, soprattutto, se le informazioni genomiche potessero rendere più precisa la selezione dei futuri riproduttori. Nei vitelli da latte, infatti, è risaputo che le prime settimane di vita rappresentano una fase particolarmente delicata, in quanto il sistema immunitario è ancora in via di sviluppo e l’animale deve adattarsi rapidamente all’ambiente, all’alimentazione e alle condizioni di allevamento.

La diarrea neonatale è frequentemente associata ad agenti infettivi quali Escherichia coli, Salmonella, Clostridium perfringens, rotavirus, coronavirus, virus della diarrea virale bovina e protozoi come Cryptosporidium parvum e Coccidia spp. Tuttavia, la presenza di un patogeno non è l’unico elemento determinante. Qualità e quantità del colostro assunto, igiene, gestione alimentare, densità degli animali e variazioni della dieta possono modificare profondamente il rischio di malattia.

Anche le malattie respiratorie dei bovini hanno un’origine multifattoriale. Tra gli agenti coinvolti figurano il virus respiratorio sinciziale bovino, il virus della rinotracheite infettiva bovina, il virus della parainfluenza-3 e diversi batteri, tra cui Mannheimia haemolytica, Pasteurella multocida, Histophilus somni e Mycoplasma bovis. In questo caso, ventilazione insufficiente, stress, sovraffollamento e ridotta efficienza della risposta immunitaria possono favorire l’insorgenza della malattia.

La genetica, quindi, non può sostituire una buona gestione aziendale; tuttavia, può essere un valido supporto nel ridurre la suscettibilità dell’animale a determinate problematiche.

Quanto pesano queste malattie sulla mortalità dei vitelli?

Secondo gli studi citati nella ricerca, la mortalità dei vitelli prima dello svezzamento può raggiungere il 5-11%. La diarrea è responsabile di circa il 53-56% dei decessi in questa fase, mentre le malattie respiratorie ne rappresentano circa il 21-23%. Complessivamente, quindi, queste due categorie di patologie possono essere associate a circa tre quarti della mortalità pre-svezzamento. Dopo lo svezzamento, la mortalità complessiva diminuisce, ma le malattie respiratorie continuano ad avere un peso rilevante. L’importanza del problema non si limita, comunque, alla morte dell’animale. Un vitello che supera un episodio patologico può presentare conseguenze a lungo termine, tra cui peggiori performance, maggiore rischio di problemi sanitari e riproduttivi e una possibile riduzione della longevità produttiva.

I dati della ricerca

Il punto centrale dello studio è rappresentato dalla disponibilità di un numero molto elevato di registrazioni sanitarie provenienti dagli allevamenti statunitensi. I ricercatori hanno analizzato dati relativi a vitelli nati tra il 2013 e il 2024, raccolti dagli allevatori, reperiti presso i Centri di elaborazione dei dati lattiero-caseari e consultati tramite il NCD (National Center for Disease Control). Dopo i controlli di qualità, le informazioni elaborate per lo studio hanno interessato:

• 207.602 vitelli per la diarrea;
• 681.741 vitelli per le malattie respiratorie.

Per la diarrea sono stati considerati gli eventi verificatisi tra il 3° e il 60° giorno di vita, mentre per le malattie respiratorie è stata utilizzata una finestra più ampia, dal 3° al 365° giorno. L’esclusione dei primi due giorni di vita è stata importante perché nei dati compariva un numero anomalo di eventi, probabilmente collegato alla possibile sovrapposizione tra registrazioni sanitarie e vaccinazioni. Dal punto di vista statistico, i ricercatori hanno trasformato gli eventi sanitari in caratteri binari, codifica che ha permesso di esprimere il risultato genetico non semplicemente come “rischio di malattia“, ma come resistenza alla malattia espressa in punti percentuali. È un passaggio importante perché consente di integrare diarrea e malattie respiratorie nei sistemi di valutazione genetica già utilizzati per altri caratteri.

La resistenza a queste malattie, dunque, è ereditaria?

La risposta dello studio è sì, ma in misura relativamente bassa. L’ereditabilità indica quale proporzione della variabilità osservata in un carattere può essere attribuita alla componente genetica additiva all’interno della popolazione e delle condizioni considerate. Per il modello complessivo, i ricercatori hanno stimato: 0,026 per la diarrea; 0,022 per le malattie respiratorie, dunque valori intorno al 2%. Potrebbe sembrare un valore troppo basso per avere interesse pratico, ma in realtà non è così. L’ereditabilità bassa indica che l’ambiente e la gestione hanno un ruolo predominante, ma non significa che la genetica sia irrilevante. Se esiste una componente genetica misurabile e si dispone di un numero molto elevato di animali e di informazioni genomiche, è possibile comunque ottenere un progresso genetico.

Il ruolo decisivo della genomica

La parte particolarmente interessante dello studio riguarda il confronto tra PTA basato sul pedigree e PTA genomico. Il PTA, o Predicted Transmitting Ability, rappresenta la capacità stimata di un animale di trasmettere geneticamente ai propri discendenti un determinato carattere. Tradizionalmente, queste informazioni possono essere ottenute soprattutto attraverso il pedigree e le performance dei parenti. La genomica permette, invece, di utilizzare direttamente migliaia di marcatori presenti nel DNA dell’animale. Nello studio, l’affidabilità del PTA genomico è risultata superiore a quella del PTA basato esclusivamente sul pedigree.

Risultati

Lo studio statunitense dimostra la fattibilità di una valutazione genomica nazionale per la resistenza dei vitelli alla diarrea e alle malattie respiratorie. I principali risultati possono essere riassunti in cinque punti:

1. la diarrea ha avuto un’incidenza complessiva del 14,46%, mentre le malattie respiratorie del 16,05%;
2. l’ereditabilità è risultata bassa, circa 0,02, ma comunque sufficiente a evidenziare una componente genetica sfruttabile;
3. il PTA genomico è risultato più affidabile del PTA basato sul solo pedigree;
4. la correlazione genetica tra diarrea e malattie respiratorie è stata 0,22, mentre quella con la sopravvivenza delle manze è stata rispettivamente 0,13 e 0,35;
5. le correlazioni con gli altri principali caratteri produttivi ed economici sono generalmente basse, indicando che la salute dei vitelli può fornire informazioni genetiche aggiuntive rispetto ai caratteri già selezionati.

Conclusioni

Il valore principale di questo lavoro consiste nell’aver dimostrato che la salute dei vitelli può essere trasformata in un carattere misurabile e utilizzabile nei programmi di selezione genetica. L’evoluzione potrebbe essere particolarmente interessante con l’aumento della raccolta automatizzata dei dati. Sensori, sistemi di monitoraggio, registrazioni elettroniche delle terapie e strumenti di fenotipizzazione digitale potrebbero aumentare enormemente la quantità e la qualità delle informazioni disponibili.

Tratto da: “Improving dairy calf health through inclusion of diarrhea and respiratory health data into a US national genetic evaluation“, di Mahesh Neupane S, Kristen L. Parker Gaddis,  Sajjad Toghiani,  Asha M. Miles, Jason R. Graham, Javier F. Burchard, João W. Dürr^, John B. Cole,  Jeffrey R. O’Connell, Curtis P. Van Tassell, Paul M. VanRaden, Journal Of Dairy Science Volume 108, Issue 10p11164-11172 October 2025 DOI 10.3168/jds.2025-26497