Исследование показывает, что клетки из группы неселекционированных голштинских коров могут быть способны снизить заболеваемость маститом у современных коров.
Мастит - самое распространенное и затратное заболевание в молочных стадах. По оценкам специалистов, от него страдает треть всех молочных коров, а потери производства обходятся молочной промышленности в 2 миллиарда долларов в год. Кроме того, использование антибиотиков для лечения и профилактики мастита больше, чем использование всех остальных антибиотиков для молочных коров вместе взятых.
Исследования, проводимые в Национальном центре болезней животных Министерства сельского хозяйства США (NADC), направлены на использование геномных и компенсационных мер для контроля мастита. USDA NADC - это уникальный исследовательский центр, специально созданный для проведения экспериментальных исследований по борьбе с заболеваниями у животных. Ключевым элементом этих исследований является стадо голштинской породы из Университета Миннесоты, которое не подвергалось генетической селекции с 1964 года. Было доказано, что эти неселекционированные голштины устойчивы к маститу по сравнению с современными голштинами, прошедшими генетический отбор.
Во время экспериментального заражения маститом с помощью E. coli неселекционированные голштины практически сразу же очистились от инфекции и имели меньше клинических признаков инфекции по сравнению с современными голштинами. Несмотря на ту же начальную дозу бактерий, в молоке неселекционного стада было значительно меньше бактерий, чем у современных голштинов, как показано на рисунке 1.
В стаде, не прошедшем селекцию, количество соматических клеток было значительно ниже, чем у современных коров. Кроме того, если у современных голштинов наблюдался скачок температуры и падение удоев, то в стаде без селекции этого не происходило. Долгосрочная цель исследования - выявить генетические признаки, которые позволяют коровам с иммунной системой 1964 года лучше защищаться от мастита, и перенести эти иммунологические преимущества на современных молочных коров.
Ключевым шагом в достижении этой долгосрочной цели является понимание того, какие гены экспрессируются, когда иммунная система распознает патоген. Экспрессия генов происходит, когда ген запускается в клетке для производства белков, подобно тому, как пекарь использует инструкции из поваренной книги, чтобы испечь десерт. Каждый ген - это, по сути, собственный рецепт, и, глядя на рибонуклеиновую кислоту (РНК), которая, по сути, является инструкцией, созданной клеткой на основе дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК), мы можем увидеть, что именно готовят клетки.
Для изучения этого вопроса циркулирующие иммунные клетки были выделены из крови неселекционированных и современных голштинов. Затем эти клетки подвергались воздействию внутриклеточных бактерий в течение 24 часов, после чего была собрана их РНК. Когда иммунные клетки неселекционированных голштинов распознавали бактерии, они экспрессировали 284 гена, многие из которых важны для защитной реакции и создания эффективного иммунного ответа на уничтожение бактерий. Напротив, когда иммунные клетки современных голштинских коров распознавали бактерии, они экспрессировали 128 генов, которые в основном были связаны с реакцией на стресс, и только один - с иммунным ответом. Иммунологические механизмы этих коров, устойчивых к маститу, также изучаются на предмет потенциальных биотерапевтических средств и альтернатив антибиотикам.
Полученные данные свидетельствуют о том, что у современных коров, подвергшихся генетическому отбору, в основном для получения молока, могут быть снижены иммунные функции и ограничена реакция на внутриклеточные бактерии.
Генетический отбор оказывает огромное влияние на продуктивность и стабильность молочных ферм, позволяя американским молочным хозяйствам производить больше молока при меньшем количестве коров. Однако важно убедиться в том, что иммунная функция будет добавлена в современную генетическую книгу голштинской породы, чтобы помочь снизить распространенность мастита и других инфекционных заболеваний.
https://www.agproud.com/articles/59570-do-old-genetics-hold-the-key-to-reduced-mastitis-susceptibility