Geny odporności wrodzonej a większy udój mleka
Do określenia mechanizmów genetycznych warunkujących cechy ilościowe (QTL) w stadzie niezbędne jest wielotorowe podejście. Dodatkowo dokładna charakterystyka polimorfizmu pojedynczego nukleotydu (SNP) w genach odpowiadających za sprawność układu odpornościowego i odporność na zapalenie wymienia pozwoli zwiększyć ilość produkowanego mleka i znacząco ograniczyć konieczność stosowania antybiotyków. W ramach projektu INNATELYBETTERCOWS (A genomics approach to increasing disease resistance in dairy cows through improvements in innate immunity) przeprowadzono badania asocjacyjne genów charakterystycznych dla chorób występujących u krów rasy chińskiej. W celu określenia swoistej odpowiedzi immunologicznej badacze przeanalizowali również odpowiedź komórek krwi obwodowej na patogeny bakteryjne u krów o różnych genotypach. Wyniki wykazały, że różnice w genach regulujących swoistą odpowiedź immunologiczną ma duży wpływ na podatność na zapalenie wymienia i produkcję mleka u krów rasy Holstein. Znaczące okazały się dwa geny – receptor komórek mieloidalnych TREM1 i kinaza białkowa MAP4K4. Oba mają istotne znaczenie dla występowania stanów zapalnych, a zróżnicowanie budowy białek w genach MAP4K4 u krów i byków może znacząco zmienić reakcje zapalne. W badaniach in vitro udowodniono, że gen TREM1 może pomóc poprawić działanie układu odpornościowego. Wzrost poziomu prozapalnych cytokin in vitro został zahamowany poprzez obniżenie ekspresji TREM1 na poziomie mRNA. Podczas badania zidentyfikowano również inne geny, które mogą mieć wpływ na odporność – TLR2 i INOS. Sekwencjonowanie DNA przeprowadzone na 450 krowach rasy holsztyno-fryzyjskiej i 115 krowach rasy Brown Swiss pozwoliło wykryć w genie INOS istnienie ośmiu polimorfizmów SNP mających niski lub umiarkowany wpływ na produkt genu, zaś w genie TLR2 – czterech polimorfizmów o umiarkowanym wpływie. Obecnie nadal prowadzone są badania mające wykazać, czy geny te są odpowiedzialne za różnice w produkcji białek i wysoką odporność krów rasy Brown Swiss na zapalenie wymienia. Wyniki uzyskane w ramach projektu INNATELYBETTERCOWS dowodzą, że można zwiększyć odporność bydła na choroby, opracowując programy hodowlane z selekcją w oparciu o markery, pozwalające poprawić swoistą odpowiedź immunologiczną krów. Lepsza selekcja zdrowszych zwierząt rozrodczych nie tylko zmniejszy ilość używanych antybiotyków, ale również obniży liczbę krów niezbędnych do uzyskania zakładanego poziomu produkcji mleka, zmniejszając tym samym oddziaływanie gospodarstw hodowlanych na środowisko.
Słowa kluczowe
Odporność wrodzona, gen, udój mleka, zapalenie wymienia, SNP, INNATELYBETTERCOWS