Embrüonaalne suremus ja selle põhjused lüpsilehmadel

Jevgeni Kurõkin
Tõuaretuse ja biotehnoloogia õppetool
Veterinaarmeditsiini ja loomakasvatuse instituut
Eesti Maaülikool

Efektiivseks piimatootmiseks on tähtis lehmade regulaarne poegimine. Intensiivse aretusega saadud toodangu tõus on mõjutanud negatiivselt lehmade viljakust. Varajastel andmetel oli lehmade seemendusjärgne viljastumine üle 90% ja tiinestumine 55–60%. Tänapäeval on kõrgema toodanguga lehmade viljastumine 55–80% ja 1,5–2 kuu pärast osutub neist tiineks 35–45%. Mittetiinestunud loomadest 10%-l põhjustab munaraku mitteviljastumist vale seemendusaeg, ebakorrektne sperma käsitsemine ja seemendus ning anovulatoorne ind. Peamiseks põhjuseks, miks 20–25% viljastatud munarakkudest ei arene järglane, on embrüonaalne suremus. Plaanitust vähem vasikaid, uuslüpsiperioodi pikenemine, toodangu langus, tiinestamiseks vajaliku sperma kulu ja praakimise suurenemine on näitajad, mida embrüonaalne suremus otseselt mõjutab.

Ovulatsiooni järel formeerub munasarjas ajutine endokriinne nääre – kollakeha, mis produtseerib hormooni progesteroon, mis mõjutab tiinestamiseks ning embrüo ja loote arenguks sobiva füsioloogilise keskkonna loomist emakas. Pärast munaraku viljastamist siseneb arenev embrüo 5.–6. päevaks munajuhast emakasse. Emaka näärmeepiteeli sekreteeritav emakanõre ehk “emakapiim” on arenevale embrüole ainsaks toiduallikaks kuni platsenta moodustumiseni. Alates 13. päevast eritab embrüo emakasse trofoblasti proteiin-1, mis pärsib prostaglandiini F₂a vallandumist emakast kollakeha säilitamiseks. Seejärel, 16.–17. päeval toimub nn emapoolne tiinuse äratundmine ja 21.–24. päeval kinnitub embrüo emakaseinale. Embrüonaalne periood kestab 42–48 päeva, sellele järgneb loote ehk fetaalne periood.

Embrüonaalset suremust jaotatakse varajaseks (munaraku viljastamisest kuni 24. päevani) ja hiliseks (25. kuni 48. päevani). Erinevatel andmetel hukkub 8–9% embrüotest 8.–13. päeval, 13–15% emapoolse tiinuse äratundmise ajal ja 10–21% 25.–45. päeva vahel. Hiljem on kaod juba minimaalsed, võrreldes 50. päeval diagnoositud tiinestumisega on poegimiste arv 5–8% väiksem. Embrüo varajane surm (enne kinnitumist emakale) ei mõjuta innavahelist intervalli. Loomad indlevad ümber 18.–24. päeval. Selle perioodi ümberindlemise põhjuse kindlakstegemine, kas ei viljastunud munarakk või hukkus embrüo, nõuab spetsiaalseid uuringuid (nt munarakkude või embrüote isoleerimist emakast).

Maaülikooli sigimisbioloogia osakonnas uuriti prof. A. Valdmanni juhendamisel (Projekt „Eesti piimalehmade sigimine – analüüs ning strateegiad viljakuse parandamiseks“. 2001–2005) hilise embrüo ja varajase loote surma esinemist piimalehmadel, kasutades progesterooni määramist piimas. Lehma õigeaegsele seemendamisele järgnes vähemalt 20 päeva kestev tiinusele iseloomulik kõrge progesterooni tase, mis langes embrüo või loote hukkumisel. Tiinuse kaod hilise embrüo ja varajase loote surma tõttu moodustasid 16,1%, varieerudes loomarühmade vahel 4,3 kuni 24%. Selle artikli autori juhendamisel on 2019. a valminud loomakasvatuse erialal V. Morgunova lõputöö „Embrüonaalse suremuse sagedus lüpsilehmadel“. Uuringusse võeti 28. päeval pärast seemendust ultrasonograafia abil tiineks diagnoositud 129 lehma. Neid uuriti veel kaks korda kahenädalase intervalliga. Embrüonaalne suremus moodustas 26,4%, sellest 15,5% varajane ja 10,9% hiline.

Millised on potentsiaalsed tegurid ja kuidas nad põhjustavad embrüo hukkumist?

Suurt rolli omab lehmadel tekkiv negatiivne energiabilanss, mis kestab ligi kolm nädalat enne ja 40 päeva pärast poegimist. Suur kogus lõhustuvat proteiini ratsioonis tõstab veres esterifitseerimata rasvhapete (NEFA), ß‑hüdroksüvõihappe (BHB), ammoniaagi ja karbamiidi sisaldust. Samal ajal on folliikuli, munaraku ja embrüo arenguks vajalike glükoosi, leptiini, insuliini ja insuliinisarnase kasvufaktori-1 (IGF-1) sisaldus madal. Kõrge NEFA, BHB, ammoniaagi ja karbamiidi sisaldus veres kutsub esile kahjulikke keskkonnamuutusi folliikulaarvedelikus munarakule ja emakas embrüole. Glükoosi, leptiini, insuliini ja IGF-1 langus munaraku küpsemise ajal mõjub varajases järgus arenevale embrüole negatiivselt. Kõrge energiasisaldusega ratsioonid on kahjulikud nii munarakule kui ka arenevale embrüole. Suure kuivainekoguse tarbimine tõstab verevoolu seedetrakti ja maksa, kiireneb estradiooli ja progesterooni metabolism ja nende sisaldus veres langeb. Hormonaalse keskkonna mittevastavus munajuhas ja emakas lõppeb varajases arengujärgus embrüo surmaga. Estradiooli madala sisalduse tõttu enne ovulatsiooni nõrgeneb munaraku arenguvõime. Madal progesterooni tase ovulatsiooni järel ei kindlusta emakanäärmete optimaalset sekretoorset reaktsiooni ja embrüo toitmiseks vajalikke tingimusi.

Sünnituse ajal toimub lehmadel tihti emaka bakteriaalne saastumine ja neil tekib kas kliiniline emakapõletik või subkliiniline (puuduvad põletikule viitavad kliinilised tunnused) ehk varjatud emakapõletik. Prof. A. Valdmanni andmetel esineb Eesti farmides varjatud emakapõletikke 30% lehmadest. Võrreldes tervete lehmadega on varjatud emakapõletike korral embrüonaalse suremuse esinemissagedus 2,5 korda suurem. Subkliiniliselt kulgev põletik muudab emakakeskkonna embrüole sobimatuks ja takistab selle kinnitumist emakaseinale, mille tulemusena embrüo hukkub. 

Munaraku ja embrüo hukkumise põhjuseks võib olla ka lüpsilehmadel sageli esinev longe, mille põhjuseks on sõrapõletik ehk laminiit, mis tekib kahe kuu jooksul pärast poegimist ja võib esineda 2–20% loomadest. Suures osas on sõrgade haigused seotud vatsa atsidoosiga. Bakterite lagunemisel vatsas tekkinud endotoksiinid sattuvad verega munasarja, kutsudes arenevates folliikulites esile negatiivseid muutusi. Lisaks sellele on sõrapõletik valulik ja stressirohke protsess, mille tõttu tõuseb kortisooli sekretsioon neerupealse näärmest. See omakorda pärsib estradiooli sekretsiooni, kollakeha funktsioneerimist ja progesterooni sekretsiooni, häirides folliikuli ja munaraku normaalset arenemist.

Enne või pärast seemendust võivad lüpsilehmad haigestuda bakteriaalse päritoluga mastiiti, mis samuti seostub tiinuse kadudega. Mastiiti haigestumine pärast seemendust, eriti kui sellega kaasneb palavik, on embrüole üsna ohtlik. Kehatemperaturi kiire tõus nt Escherichia coli (soolekepike) poolt põhjustatud ägeda põletiku tagajärjel kutsub esile endotoksiinide vabastamise udarasse ja vereringesse, mille tõttu toimub prostaglandiinide vabastamine. Nende kõrge kontsentratsioon võib olla abortide põhjuseks. Kliinilise mastiidiga lehmadel on tiinuse katkemise võimalus kaks korda kõrgem kui tervetel lehmadel.

V. Morgunova uuringud poegimise ja poegimisjärgse perioodi kulgemise seosest embrüonaalse suremusega näitasid järgmist:

• Normaalse poegimisega (ei vajanud sünnitusabi, ei olnud päramiste peetust) ja poegimisjärgse perioodi kulgemisega lehmadel moodustas embrüonaalne suremus 12,2% (7,3% varajane ja 4,9% hiline suremus).
• Kui normaalselt poeginud lehmadel esines enne seemendust kliiniline endometriit ja pärast seemendust tekkis mastiit või longe, moodustas embrüonaalne suremus 26,9% (9,6% varajane ja 17,3% hiline suremus).
• Nendel lehmadel, kes vajasid sünnitusabi, esines päramiste peetus ja endometriit ning seemendusjärgselt mastiit või longe, oli embrüonaalne suremus 41,6% (33,3% varajane ja 8,3% hiline suremus).

Lüpsilehmade jaoks on neutraalne ümbritsev temperatuur alla 26 °C. Kõrge toodanguga lehmade termoregulatsioon on puudulik, sest suure söödakoguse tarbimise ja piimasünteesi tõttu on tõusnud nende kehasoojuse produtseerimine. Üle +26 °C õhutemperatuuri puhul tõuseb lehmadel hingamissagedus kahekordselt ja keha temperatuur kuni 40 °C, mis peegeldub ainevahetuse häiretes. Tiinuse kaod 27.–50. päeva vahel kuumastressi tõttu võivad lehmadel moodustada 60%. Kuumal ajal sünnitanud lehmadel raskendab kuumastress samaaegselt esineva negatiivse energiabilansi mõju, langeb kehakonditsioon ja muutub follikulaarvedeliku biokeemiline koostis. Munaraku valmimine folliikulis ning munajuhas aeglustub ja viljastamisjärgne jagunemine on häiritud. Progesterooni sekretsioon kollakeha poolt langeb, mis formeerub pärast negatiivselt mõjutatud munarakku ovuleerimist, häirides embrüo arengut. Munarakku võib kahjustada isegi suhteliselt lühiajaline kuumastress. Folliikuli kasvuperiood antraalfaasist ovulatsioonini on 40–42 päeva. Seega folliikuli sees arenev munarakk võib olla kahjustatud juba 40–50 päeva enne ovulatsiooni ja viljastamise järel kuumastressi negatiivne mõju arenevale embrüole jätkub isegi temperatuuri langemisel.

Tiinuse kaod on seotud ka selliste teguritega nagu sperma kvaliteet ja seemendusaeg. Tänapäeval kasutatakse tavalise sperma kõrval ka suguselekteeritud spermat. Spermide voolutsütomeetriline jaotamine sugupoole järgi mõjutab negatiivselt nende kvaliteeti ja seemenduse efektiivsus on 10–15% madalam. Selle põhjuseks võib olla embrüonaalne hukkumine sorteeritud spermide madalama eluvõime ja lühema funktsionaalse eluea tõttu võrreldes sorteerimata spermidega. Juhul, kui seemendusaeg ei ole ovulatsiooni suhtes õige, toimub kas spermide või munaraku vananemine enne või pärast ovulatsiooni. Kui munarakk isegi viljastub, on selle võime embrüo arengut toetada langenud. See on tähtis ka tavalise spermaga seemendamisel. Uuringud näitavad, et kuni 24. päevani on embrüonaalne suremus sorteeritud spermidega seemendamisel kõrgem kui tavalise spermaga, moodustades kõikidest tiinuse kadudest vastavalt ligi 70% ja 63%. Hiljem, kuni 48. päevani, embrüonaalne suremus suguselekteeritud (18,4%) ja tavalise sperma (20,7%) vahel eriti ei erine.

Toksiliste ühenditega saastunud sööda söötmine võib põhjustada varajast embrüo hukkumist ja aborte. Veised on väga tundlikud väetistes leiduvate nitraatide ja nitritite suhtes. Hallitusseened ja nende sekundaarsed ainevahetusproduktid mükotoksiinid, mida leidub enim teraviljas ja teraviljatoodetes, võivad põhjustada embrüo hukkumist. Näiteks selline mükotoksiin nagu zearalenoon omab östrogeenilaadset toimet, mille tõttu hormonaalne keskkond muutub ja embrüo areng häirub. Zearalenooniga saastunud sööt võib põhjustada sugutrakti infektsioonide sagenemist, muutes emakakeskkonna embrüole sobimatuks.

Tiinus võib lõppeda embrüonaalse surmaga või abordiga, kui lehmadel esinevad sellised nakkushaigused nagu vibrioos, viirusdiarröa, trihhomonoos, brutselloos, rinotrahheiit ning mükoplasma ja ureaplasma, Mõningad nakkushaigused, nt viirusdiarröa, võivad negatiivselt mõjutada kollakeha poolt produtseeritavat progesterooni, vähendades selle kontsentratsiooni veres ja häirides embrüo arengut. Nende haiguste esinemisel võib embrüonaalne suremus moodustada kuni kaks kolmandikku kõikidest tiinuse kadudest.

Lõpetuseks võib märkida, et tiinuse kaod lüpsilehmadel embrüonaalse suremuse tõttu on märkimisväärselt suured. Põhjuseks on enamasti poegimisjärgsel perioodil tekkinud ainevahetuse häired, põletikulised protsessid emakas, udaras ja jäsemetes enne või pärast seemendust, kuumastress, nakkushaigused ja sööda saastumine toksiliste ühenditega. Nende tegurite mõjul häirub normaalne hormonaalne regulatsioon, mis on vajalik munaraku ja embrüo arenemiseks. Uurimistulemused embrüonaalse suremuse vähendamisest hormoone kasutades on vasturääkivad, sest nende põhjal suremus kas ei lange või langus on üsna väike. Tasakaalustatud ja kvaliteetne söötmine, normaalne poegimisjärgse perioodi kulg, ainevahetushäirete ja teiste haiguste ärahoidmine, stressivaba pidamiskeskkond on peamiseks tingimuseks embrüonaalse suremuse vähendamiseks.