Host Genetics ng Enteric Microbiome at Disease Resilience

ni Chad Bierman, PhD, Geneticist, Genesus Inc.

Ang kakayahang kumita ay hinihimok ng maraming iba't ibang bahagi ng produksyon ng baboy. Iminungkahi na ang bilang ng buong halaga ng mga baboy na nabili mula sa mga pagpapatakbo ng baboy ay maaaring ang pinakamalaking kadahilanan na nakakaapekto sa kakayahang kumita (Boyd, 2012).

Ang pagkamatay ng baboy ay isang malaking kontribusyon sa bilang ng mga baboy na ibinebenta, at ang sakit sa baboy ay gumaganap ng isang malaking papel sa hindi lamang pagkamatay ng baboy, kundi pati na rin ang kalidad ng baboy. Sumasang-ayon ang karagdagang pananaliksik na ang mga sakit sa produksyon ng baboy ay patuloy na nagpapababa ng output at nagpapababa ng kakayahang kumita (VanderWaal at Deen, 2018).

Ang mga paggamot ay mahal at ang mga bakuna ay hindi 100% epektibo. Magiging mukhang kapaki-pakinabang para sa mga baboy na magkaroon ng mas mataas na genetic merit para sa katatagan sa mga hamon ng sakit, sa pamamagitan ng hindi gaanong epekto, o sa pamamagitan ng mas mabilis na paggaling mula sa impeksyon na dulot ng sakit. Mataas ang epekto sa ekonomiya ng sakit (Cornelison et al., 2018), at ang pagpapakilala ng mga sukatan para sa katatagan sa layunin ng pagpaparami ng baboy ay magpapataas ng tubo ng producer.

Ang isang pagkakataon na makaapekto sa katatagan ng sakit ay nakasalalay sa pag-aaral sa microbial community ng porcine enteric system, na tinutukoy din bilang porcine gut microbiome. Tulad ng sinuri ni Kamada at mga kasamahan (2013), isang masalimuot na network ng mga kapaki-pakinabang na relasyon ang umiiral sa pagitan ng enteric microbiome, ang baboy mismo, at ang enteric na kapaligiran. Ang network na ito ay nagsimula pa lamang tuklasin.

Ang mga panlabas na salik ay maaaring makaapekto sa uri at laki ng mga populasyon ng microbial na naroroon, at maaaring baguhin ng mga salik na iyon ang pagiging angkop ng alinman sa mga ito kung ang mga relasyon ay nagiging hindi balanse. Halimbawa, ang binagong nutrisyon at pangangasiwa ng antibiotic ay maaaring masira ang microbial network at maaaring humantong sa kolonisasyon ng bituka ng mga nakakapinsalang pathogen sa isang kapaligiran na dating balanse ng mga kapaki-pakinabang na bakterya. Samakatuwid, ang karagdagang pag-unawa sa kung paano nag-aambag ang mga mikroorganismo sa kalusugan at kagalingan ng baboy ay nakakatulong sa paglaban sa mga hamon sa sakit.

Ang isang lugar ng interes na nauugnay sa microbiome ay ang pagbilang ng host (baboy) na genetic na kontrol sa komposisyon ng microbiome at pagtukoy ng mga ugnayan sa pagitan ng komposisyon at katatagan ng sakit. Natukoy ng mga nakaraang pag-aaral ang pagkakaiba-iba sa uri at kasaganaan ng bakterya na naroroon:

• Natukoy ni Estelle at mga kasamahan (2014) ang isang namamana na bahagi sa kasaganaan ng ilang partikular na uri ng bacterial sa pagitan ng mga indibidwal, mula sa napakababa (0.0) hanggang sa napakataas (0.82), depende sa uri ng genus. Ang hindi-zero na mga pagtatantya ng heritability ay nagmumungkahi na ang mga gene ng baboy ay talagang gumaganap ng isang papel sa komposisyon ng microbiome.
• Ang isang independiyenteng pagtatantya ay iuulat sa ibang pagkakataon ni Chen at mga kasamahan (2018), na may mga pagtatantya ng heritability na umaabot hanggang 0.56 para sa kasaganaan ng bacterial.
• Higit pa rito, tinukoy ng grupo ni Estelle ang malakas na genetic correlations sa pagitan ng ilang partikular na uri ng genus, na nagmumungkahi ng symbiotic na relasyon sa pagitan nila.
• Ang karagdagang katibayan ng impluwensya ng microbial sa pagganap ay nagmumungkahi na ang vaginal microbiome ay maaaring magkaroon ng isang mas malaking epekto sa pagganap ng reproduktibo (pre-wean mortality at bilang ng mga weaned piglets) kaysa sa host genetics (Sanglard et al., 2000).

Pinagsama-sama, iminumungkahi ng mga natuklasang ito ang potensyal na kahalagahan ng microbiome sa paghubog ng mga phenotypes at isang genetic na papel ng host (baboy) sa komposisyon ng microbiome.

Sa katibayan ng host genetics na gumaganap ng isang papel sa komposisyon ng enteric microbial populations, ang isang nauugnay na susunod na hakbang ay upang isaalang-alang ang genetic selection para sa microbiome composition na paborable sa porcine health at productivity.

Mayroong maagang ebidensya para sa mga katangian ng kaligtasan sa sakit na sinusukat mula sa komposisyon ng dugo, upang maiugnay sa genetically sa uri ng microbiota na naroroon (Estelle et al., 2014).

Ang microbiome ay nasangkot din sa pag-apekto sa kahusayan sa pagtugon sa bakuna. Naidokumento ang indibidwal na pagkakaiba-iba ng genetic sa mga populasyon ng tao at mouse, gayundin sa pagitan ng mga populasyon ng tao na pinaghiwalay sa heograpiya (Lynn at Pulendran 2017). Ang isang kamakailang halimbawa ng baboy ay nag-hypothesize din ng impluwensya ng gut microbiome sa pagiging epektibo ng bakuna (Munyaka et al., 2020), kung saan kinumpirma nila ang isang phenotypic na relasyon kapag nag-uugnay sa tugon ng bakuna ng Mycoplasma hyopneumoniae sa pre-vaccination na komposisyon ng microbiome. Sa kanilang mga natuklasan, ang kasaganaan ng ilang uri ng genus ay maaaring mas mahulaan ang mga resulta ng bakuna kaysa sa iba.

Ang mga resultang ito, kasama ang ebidensya para sa host genetic na impluwensya sa porcine gut microbiome, ay nagmumungkahi ng isang tunay na pagkakataon upang higit pang mapahusay ang natural na katatagan ng sakit sa pamamagitan ng genetic selection para sa isang kanais-nais na porcine gut microbiome.

Sumali si Genesus sa paghahanap na ito sa pamamagitan ng paglahok nito sa isang 2014 Genome Canada Large Scale Applied Research Project. Tungkol sa pananaliksik sa microbiome hanggang ngayon, ang mga hakbang sa microbiome sa mga batang baboy ay maaaring mahuhulaan ang kanilang mga resulta ng pagtugon sa bakuna - na kasunod ay nauugnay sa kaligtasan sa sakit at potensyal na pagkamaramdamin sa sakit.

Nakategorya sa: Tampok na Balita, Global Tech

Ang post na ito ay isinulat ni Genesus