Влияние генетики хозяина на микробиом кишечника и устойчивость к болезням

Лечение свиней обходится очень дорого, а вакцины не гарантируют своей 100% эффективности. В этом случае очевидным представляется, что будет выгоднее, если свиньи будут обладать более высокими генетическими качествами, обеспечивающими высокую устойчивость к болезням, меньшую им подверженность или быстрее восстанавливаться после вызванной болезнью инфекции. Экономические последствия болезней свиней наносят большой ущерб, а введение признаков устойчивости свиней к болезням в качестве одной из целей в программе племенной работы увеличит прибыльность производств.

Возможность повлиять на устойчивость свиней к болезням заключается в изучении колонии бактерий кишечной системы свиней, иначе называемой микробиомом кишечника свиней. Исходя из анализа, проведенного группой ученых во главе с Камада, можно заключить, что существует сложная сеть полезных взаимосвязей между кишечным микробиомом, самой свиньей и кишечной флорой. И исследования этой сети только начинаются.

 

Внешние факторы могут влиять на тип и размер существующей микрофлоры, и эти факторы способны изменить приспособленность любого из них, если отношения становятся несбалансированными. Например, изменение рациона кормления и введение антибиотиков могут нарушить сеть микробиома и привести к колонизации кишечника вредными патогенами в среде, которая когда-то была уравновешена полезными бактериями. Следовательно, дальнейшие шаги по пониманию того, как микроорганизмы способствуют здоровью и хорошему самочувствию свиней, будут крайне полезны в борьбе с болезнями.

 

Одна из представляющих наибольший интерес областей, связанных с микробиомом – это количественная оценка генетического контроля хозяина (свиньи) над составом микробиома и определение взаимосвязей между составом и сопротивляемостью болезням. Предыдущие исследования выявили различия между типом и численностью присутствующих бактерий:

 

• Группа ученых под руководством Эстель (2014) определила наследственный компонент численности определенных типов бактерий между отдельными особями, варьирующийся от очень низкого (0.0) до очень высокого (0.82), в зависимости от типа рода. Оценки ненулевой наследственности предполагают, что гены свиньи действительно играют роль в составе микробиома.
• Позже Чен и его коллеги (2018) представят независимую оценку с уровнями наследуемости в диапазоне от 0.56 для численности бактерий.
• Кроме того, группа Эстель определила сильные генетические корреляции между определенными типами родов, предполагая симбиотические отношения между ними.
• Дополнительные данные о влиянии микроорганизмов на продуктивные показатели предполагают, что микробиом влагалища может иметь большее влияние на репродуктивную функцию (сохранность до отъема и число отъемных поросят), чем генетика хозяина.

 

В совокупности эти результаты предполагают потенциальную важность микробиома в формировании фенотипов и генетическую роль хозяина (свиньи) в составе микробиома.

 

Имея данные о том, что генетика хозяина играет роль в составе популяций кишечных микроорганизмов, следующим важным шагом станет рассмотрение возможности проведения генетического отбора по составу микробиома, благоприятно влияющему на здоровье и продуктивность свиней.

 

Присутствуют ранние свидетельства того, что признаки иммунитета, измеряемые по составу крови, генетически коррелируют с типом присутствующей микробиоты.

 

 

Микробиом также влияет на эффективность иммунного ответа на вакцину. Индивидуальные генетические вариации были задокументированы в популяциях людей и мышей, а также между популяциями людей, разделенными географически.

 

Недавний пример исследования свиней также позволил выдвинуть гипотезу о влиянии микробиома кишечника на эффективность вакцины, где они подтвердили фенотипическую взаимосвязь при связывании иммунного ответа вакцины Микоплазмы гиопневмонии с составом микробиома до вакцинации. По их данным, обилие определенных генотипов может лучше предсказать результаты вакцинации, чем другие.

 

Эти результаты, в сочетании с доказательствами влияния генетики хозяина на микробиом кишечника свиней, предполагают реальную возможность дальнейшего повышения устойчивости к естественным заболеваниям посредством генетического отбора по признаку благоприятного микробиома кишечника свиней.

 

Компания Genesus присоединилась к этому исследованию, приняв участие в крупномасштабном научно-исследовательском проекте Genome Canada, начавшемся в 2014 году. Что касается исследований микробиома на сегодняшний день, уже можно сказать, что измерения микробиома молодых свиней потенциально могут предсказать результаты их реакции на вакцину, что соответственно связано с иммунитетом и потенциальной восприимчивостью к болезням.

 

Чад Бирман, доктор наук, генетик, Genesus Inc.

 

Читайте также:

 

• Виноград Изабелла: находка для фермера
• Баклажаны: секреты выращивания в теплице и открытом грунте
• Томаты для ленивых: посадил и забыл!
• Ягода-малина как бизнес-идея
• Огурец как бизнес: как заработать на популярном в России овоще
• Выращивание моркови: проблемы и лайфхаки

Заходите на фермерский маркетплейс «Свое фермерство», здесь вы сможете найти корову для вашей фермы или качественные и свежие продукты из молока.