Zusammenhang zwischen Milchleistung und angeborener Immunität
Mit einem mehrstufigen Ansatz sollen nun genetische Mechanismen für quantitative Merkmale (QTL) bei Rindern analysiert werden. Durch Charakterisierung einzelner Nukleotidpolymorphismen (SNP) in Genen, die für eine starke Immunabwehr und Mastitisresistenz sorgen, soll die Milchqualität erhöht und der Einsatz von Antibiotika reduziert werden. Das Projekt INNATELYBETTERCOWS (A genomics approach to increasing disease resistance in dairy cows through improvements in innate immunity) untersuchte in Assoziationsstudien Gene für Krankheitsmerkmale bei chinesischen Milchkühen sowie Reaktionen peripherer Blutzellen auf bakterielle Pathogene bei Kühen mit verschiedenen Genotypen für angeborene Immunität. An Holstein-Rindern zeigten die Forscher, dass Unterschiede bei Genen, die die angeborene Immunabwehr regulieren, entscheidend die Anfälligkeit für Mastitis und die Milchproduktion beeinflussen. Signifikant waren die beiden Gene TREM1 (Triggering receptor expressed on myeloid cells 1) und MAP4K4 (Mitogen-Activated Protein Kinase Kinase Kinase Kinase 4). Beide spielen eine wichtige Rolle bei Entzündungen, und Unterschiede in der Proteinstruktur von MAP4K4-Genen bei Kuh und Büffel können entzündliche Reaktionen verändern. In vitro zeigte sich, dass über das TREM1-Gen möglicherweise die Immunfunktion verbessert werden kann. Die Zunahme entzündungsfördernder Zytokine in vitro wurde durch Herunterregulieren von TREM1-Messenger-RNA gehemmt. Zwei weitere Gene, bei denen ein Einfluss auf die Immunabwehr vermutet wird, sind TLR2 und INOS. Eine Sequenzierung bei 450 Rindern der Rasse Holstein-Friesian und bei 115 Brown Swiss-Rindern ergab acht SNP mit niedrigem bis moderatem Effekt auf das Genprodukt bei INOS und vier SNP mit moderatem Effekt auf TLR2. Derzeit wird noch untersucht, ob diese Gene für Unterschiede in der Proteinproduktion und eine ausgeprägtere Resistenz gegen Mastitis bei Brown Swiss verantwortlich sind. Die Forschungsergebnisse von INNATELYBETTERCOWS zeigen, dass es möglich ist, bei Kühen über selektive Züchtung mit markergestützter Selektion Krankheitsresistenzen und damit die angeborene Immunabwehr zu fördern. Bei gesunden Rindern kann nicht nur der Einsatz von Antibiotika reduziert werden, sondern auch die für die Milchproduktion benötigte Mindestmenge an Rindern, um die negativen Folgen der Milchviehhaltung auf die Umwelt zu verringern.
Schlüsselbegriffe
Angeborene Immunität, Gen, Milchertrag, Mastitis, SNP, INNATELYBETTERCOWS