di Chad Bierman, PhD, Genetista, Genesus Inc.
La redditività è determinata da molti diversi componenti della produzione suina. È stato suggerito che il numero di suini a valore pieno esauriti dalle operazioni suinicole potrebbe essere il fattore più importante che incide sulla redditività (Boyd, 2012).
La mortalità dei suini è un grande contributo al numero di suini venduti e le malattie dei suini svolgono un ruolo importante non solo nella mortalità dei suini, ma anche nella qualità dei suini. Ulteriori ricerche concordano sul fatto che le malattie nella produzione suina continuano a ridurre la produzione e la redditività (VanderWaal e Deen, 2018).
I trattamenti sono costosi e i vaccini non sono efficaci al 100%. Sembrerebbe quindi vantaggioso per i suini possedere un merito genetico più elevato per la resilienza alle sfide della malattia, essendo meno colpiti o riprendendosi più rapidamente dall'infezione causata dalla malattia. L'impatto economico della malattia è elevato (Cornelison et al., 2018) e l'introduzione di parametri per la resilienza nell'obiettivo dell'allevamento suino aumenterà il profitto del produttore.
Un'opportunità per incidere sulla resilienza alla malattia risiede nello studio della comunità microbica del sistema enterico suino, noto anche come microbioma intestinale suino. Come esaminato da Kamada e colleghi (2013), esiste un'intricata rete di relazioni benefiche tra il microbioma enterico, il maiale stesso e l'ambiente enterico. Questa rete ha appena iniziato ad essere esplorata.
I fattori esterni possono influenzare il tipo e la dimensione delle popolazioni microbiche presenti e tali fattori possono alterare l'idoneità di una qualsiasi di esse se le relazioni diventano squilibrate. Ad esempio, un'alimentazione alterata e la somministrazione di antibiotici possono sconvolgere la rete microbica e possono portare alla colonizzazione intestinale da parte di agenti patogeni dannosi in un ambiente che un tempo era bilanciato da batteri benefici. Pertanto, un'ulteriore comprensione di come i microrganismi contribuiscono alla salute e al benessere del maiale è utile per combattere i problemi legati alle malattie.
Un'area di interesse correlata al microbioma è la quantificazione del controllo genetico dell'ospite (maiale) sulla composizione del microbioma e l'identificazione delle relazioni tra composizione e resilienza alla malattia. Precedenti studi hanno identificato variazioni tra il tipo e l'abbondanza di batteri presenti:
- Estelle e colleghi (2014) hanno identificato una componente ereditaria nell'abbondanza di alcuni tipi batterici tra individui, che vanno da molto bassa (0.0) a molto alta (0.82), a seconda del tipo di genere. Le stime di ereditabilità diverse da zero suggeriscono che i geni del maiale svolgono effettivamente un ruolo nella composizione del microbioma.
- Una stima indipendente sarebbe stata successivamente riportata da Chen e colleghi (2018), con stime di ereditabilità che vanno fino a 0.56 per l'abbondanza batterica.
- Inoltre, il gruppo di Estelle ha identificato forti correlazioni genetiche tra alcuni tipi di genere, suggerendo relazioni simbiotiche tra di loro.
- Ulteriori prove dell'influenza microbica sulle prestazioni suggeriscono che il microbioma vaginale può avere un impatto maggiore sulle prestazioni riproduttive (mortalità pre-svezzamento e numero di suinetti svezzati) rispetto alla genetica dell'ospite (Sanglard et al., 2000).
Presi insieme, questi risultati suggeriscono la potenziale importanza del microbioma nella formazione dei fenotipi e il ruolo genetico di un ospite (maiale) nella composizione del microbioma.
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Con l'evidenza del ruolo della genetica dell'ospite nella composizione delle popolazioni microbiche enteriche, un passo successivo importante è considerare la selezione genetica per la composizione del microbioma favorevole alla salute e alla produttività dei suini.
Esistono prove precoci per i tratti immunitari misurati dalla composizione del sangue, da correlare geneticamente con il tipo di microbiota presente (Estelle et al., 2014).
Il microbioma è stato anche implicato nell'influenzare l'efficienza della risposta al vaccino. La variazione genetica individuale è stata documentata nelle popolazioni umane e di topo, nonché tra popolazioni umane separate geograficamente (Lynn e Pulendran 2017). Un recente esempio suino ha anche ipotizzato l'influenza del microbioma intestinale sull'efficacia del vaccino (Munyaka et al., 2020), dove hanno confermato una relazione fenotipica quando si collega la risposta del vaccino Mycoplasma hyopneumoniae alla composizione del microbioma pre-vaccinazione. Nelle loro scoperte, l'abbondanza di alcuni tipi di genere potrebbe prevedere meglio gli esiti del vaccino rispetto ad altri.
Questi risultati, insieme alle prove dell'influenza genetica dell'ospite sul microbioma intestinale dei suini, suggeriscono una reale opportunità per migliorare ulteriormente la resilienza alle malattie naturali attraverso la selezione genetica per un microbioma intestinale suino favorevole.
Genesus si è unito a questa ricerca attraverso il suo coinvolgimento in un progetto di ricerca applicata su larga scala del Genome Canada del 2014. Per quanto riguarda la ricerca sul microbioma fino ad oggi, le misure sul microbioma sui giovani suini potrebbero potenzialmente predire i loro risultati di risposta al vaccino, che successivamente si riferiscono all'immunità e alla potenziale suscettibilità alle malattie.
Riferimenti:
Boyd, 2012. Integrare la scienza nella pratica e farlo bene. Agri Stats Inc., rapporto di marzo 2011.
Chen C., Huang X., Fang S., Yang H., He M., Zhao Y. e Huang L. 2018. Contributo della genetica dell'ospite alla variazione della composizione microbica del lume del cieco e delle feci nei maiali. Frontiere in microbiologia. 9:2626. doi: 10.3389/fmicb.2018.02626
Cornelison AS, Karriker LA, Williams NH, Haberl BJ, Stalder KJ, Schulz LL, Patience JF 2018. Impatto delle sfide per la salute sulle prestazioni di crescita dei suini, sulle caratteristiche della carcassa e sui rendimenti netti in condizioni commerciali, Translational Animal Science, 2(1): 50-61. https://doi.org/10.1093/tas/txx005
Estelle J., Mach N., Ramayo-Caldas Y., Levenez F., Lemonnier G., Denis C., Dore J., Larzul C., Lepage P., Rogel-Gaillard C. e il consorzio Sus_Flora. 2014. L'influenza della genetica dell'ospite sulla composizione del microbiota intestinale nei suini e i suoi legami con i tratti immunitari. Atti, 10° Congresso Mondiale di Genetica Applicata alla Produzione Zootecnica.
Kamada, N., Chen, G., Inohara, N., Nunez G. 2013. Controllo di agenti patogeni e patogeni da parte del microbiota intestinale. Immunologia della natura 14, 685–690. https://doi.org/10.1038/ni.2608
Munyaka PM, Blanc F, Estellé J, Lemonnier G, Leplat JJ, Rossignol MN, Jardet D, Plastow G, Billon Y, Willing BP, Rogel-Gaillard C. 2020. Discovery of Predictors of Mycoplasma hyopneumoniae Vaccine Response Efficiency in Pigs: 16S Analisi del microbiota fecale del gene rRNA. Microrganismi. 8(8):1151. doi: 10.3390/microrganismi8081151.
Sanglard LP, Schmitz-Esser S., Gray KA, Linhares DCL, Yeoman CJ, Dekkers JCM, Niederwerder MC, Serao NVL 2019. Indagine sulla relazione tra microbiota vaginale e genetica dell'ospite e il loro impatto sulla risposta immunitaria e sui tratti del parto nelle scrofette commerciali. Giornale di allevamento animale e genetica. 00: 1–19. https://doi.org/10.1111/jbg.12456
VanderWaal K. e Deen J. 2018. Tendenze globali nelle malattie infettive dei suini. Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze. 115(45) 11495-500.
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Questo post è stato scritto da Genesus