U krowy układ odpornościowy składa się z ogromnej sieci wyspecjalizowanych komórek, które znajdują się we wszystkich narządach i tkankach w całym organizmie. Wyróżnia się dwa rodzaje mechanizmów odpornościowych: wrodzone i nabyte. W tym artykule zajmiemy się oboma typami odporności.
Mechanizmy odporności wrodzonej zapewniają wczesną ochronę w odpowiedzi na patogeny, pojawiają się szybko i są nieswoiste, co oznacza, że działają w taki sam sposób, niezależnie od typu chorobotwórczego mikroorganizmu, z którym muszą walczyć. Przykładem odporności wrodzonej są fizyczne bariery w organizmie krowy, takie jak skóra i wydzieliny z jamy nosowej. Innym wrodzonym mechanizmem odpornościowym jest rozpoznawanie patogenów przez komórki i usuwanie ich z ustroju. Do takich komórek należą makrofagi i neutrofile. Makrofagi znajdują się we wszystkich tkankach i pełnią rolę komórek wartowniczych – jak tylko wykryją patogen, zaczynają wysyłać sygnały alarmowe, które nawołują na pomoc neutrofile. Z kolei neutrofile to komórki, które jako pierwsze reagują w sytuacjach, gdy makrofagi wymagają wsparcia. W warunkach fizjologicznych krążą w organizmie wraz z krwią, skąd migrują w miejsca, do których są wzywane. Ich zadanie polega na niszczeniu patogenów, co czynią głównie poprzez pochłanianie drobnoustrojów (w procesie nazywanym fagocytozą).
Limfocyty to najważniejsze komórki zaangażowane w mechanizmy obronne, które uruchamiają się dłużej, ale są bardziej swoiste względem określonych patogenów. Rolą limfocytów jest między innymi produkcja immunoglobulin (czyli przeciwciał). Te przeciwciała ułatwiają wysyłanie sygnałów oraz neutralizowanie patogenów. Mechanizmy odporności nabytej, w odróżnieniu od wrodzonej, mają pamięć, co oznacza, że za każdym razem, gdy krowa zetknie się z takim samym rodzajem patogenu, jej organizm zareaguje znacznie szybciej, uruchamiając produkcję swoistych przeciwciał oraz inne wyspecjalizowane procesy.
U zdrowych krów neutrofile, a dokładnie kilka ich milionów na mililitr krwi, wędrują w krwiobiegu po całym organizmie. Aby dotrzeć do miejsca działania, muszą wydostać się z naczyń krwionośnych i wniknąć do tkanek objętych rozwijającym się zakażeniem. Proces migracji neutrofili z naczyń krwionośnych do tkanek kontroluje szereg receptorów i związków chemicznych. Kluczowe elementy wymagane do uruchomienia tego procesu znajdują się na powierzchni sprawnych neutrofili – przykładowo, selektyna L (czyli białko wiążące neutrofile do ścian naczyń krwionośnych, przez które neutrofile ostatecznie przenikną) i określone receptory dla interleukin (czynniki chemiczne uwalniane przez inne komórki, których zadanie polega, między innymi, na kierowaniu neutrofili do miejsca zakażenia). Selektyna L i receptory interleukin są wykorzystywane jako markery funkcjonalności neutrofili. Te markery można oznaczać w neutrofilach wyizolowanych przyżyciowo od zwierząt, uzyskując informacje o sprawności układu odpornościowego. Niektóre funkcje neutrofili, na przykład fagocytozę, można mierzyć w sposób bezpośredni w warunkach in vitro. To tylko kilka przykładów technik diagnostycznych, które można wykorzystywać do obiektywnego pomiaru sprawności układu odpornościowego u krowy.
Odporność, tak jak każdy inny proces w organizmie, podlega wahaniom: wzmocnieniu i osłabieniu. Sprawność immunologiczna jest zróżnicowana u krów, co wynika z genetyki, wieku i zmienności osobniczej. Co więcej, zmienia się również u danego zwierzęcia, z dnia na dzień. Stres to główny czynnik powodujący osłabienie mechanizmów odpornościowych u krów. Zwierzę reaguje na stres poprzez uwalnianie kortyzolu, który uruchamia różne adaptacyjne procesy metaboliczne w odpowiedzi na zagrożenie. Jednakże kortyzol oddziałuje niekorzystnie na układ odpornościowy, bowiem wpływa, między innymi, na funkcje neutrofili, zmniejszając ilość selektyny L na powierzchni tych komórek. Jednym ze skutków osłabienia mechanizmów odpornościowych jest pogorszenie się funkcji rozrodczych.