DNA-regio in kippen geïdentificeerd voor ziekteresistentie

Nieuws

DNA-regio in kippen geïdentificeerd voor ziekteresistentie

Gepubliceerd op
8 februari 2018

Eén regio in het DNA verklaart een groot verschil in ziekteresistentie tussen kippen, ontdekten onderzoekers van Wageningen University & Research en Hendrix Genetics. Deze DNA-regio bevat onder andere een belangrijke sensor voor het activeren van het afweersysteem, die kan verklaren waarom sommige kippen ziek worden en andere niet. Deze ontdekking stelt fokkerijorganisaties in staat om dieren te selecteren met een hogere algemene ziekteresistentie, waardoor minder antibiotica nodig is en de kippen een hoger welzijn hebben.

In pluimveehouderijsystemen komen dieren regelmatig met elkaar in contact. Een mogelijke ziekteverwekker kan zich, indien deze eenmaal in de stal aanwezig is, relatief makkelijk verspreiden over de dieren. Al decennia lang bestaat daarom de vraag bij de pluimveehouderij naar robuuste dieren: dieren met een goede resistentie tegen ziektes. Daarbovenop zijn kort geleden twee nieuwe uitdaging gekomen: het groepshuisvesten van leghennen en het verminderen van (preventieve) gebruik van antibiotica. Dit heeft de noodzaak voor robuuste legkippen vergroot. Een mogelijkheid om deze robuuste kip te verkrijgen is het fokken van dieren met een verhoogde algemene ziekteresistentie.

Natuurlijke antilichamen

Antilichamen zijn eiwitten aanwezig in zieke dieren, die de ziektewekker aanvallen. Deze antilichamen worden pas gemaakt nadat het dier besmet is met een ziekte. Echter, daarnaast beschikt een dier over natuurlijke antilichamen (natural antibody; NAb). NAb zijn pas recent ontdekt in landbouwhuisdieren. Deze antilichamen zijn al aanwezig in gezonde dieren zonder (eerdere) blootstelling aan de ziekteverwekker. NAb zijn belangrijk bij het bestrijden van ziekteverwekkers: ze remmen en voorkomen verdere verspreiding in het lichaam, maar waarschuwen en activeren ook andere delen van het immuunsysteem. Eerdere studies laten veelbelovende resultaten zien: hogere NAb-niveaus in leghennen worden geassocieerd met een grotere kans om te overleven én NAb-niveaus zijn erfelijk en kunnen dus veranderd worden door fokkerij.

Identificatie van DNA regio

Om beter inzicht te krijgen welke DNA-regio(s) bijdragen aan erfelijke variatie, hebben de onderzoekers van Wageningen University & Research en Hendrix Genetics het hele genoom van meer dan 1.600 legkippen afgezocht. Tom Berghof, hoofdonderzoeker van deze studie, legt uit: “We gebruiken genetische verschillen in het hele genoom om DNA-regio’s te identificeren die vaker voorkomen bij kippen met hoge NAb-niveaus of bij kippen met lage NAb-niveaus.” Eén regio had een zeer groot effect op NAb-niveaus, waarbij meer dan 60% van de genetisch variatie verklaard kon worden. Binnen deze regio kon uiteindelijk één kandidaat-gen worden aangewezen. Berghof legt uit: “De regio bevat een aantal genen en het is lastig om te zeggen welk verschil op DNA-niveau nou zorgt voor het verschil in NAb. Het meest waarschijnlijk is dat Toll-like receptor 1A (TLR1A) en dat maakt deze tot hoofdkandidaat.”

Toll-like receptoren

TLR1A is lid van de TLR-familie, een belangrijk onderdeel van het afweersysteem. Dit is een groep receptoren, een soort sensoren, die veel voorkomende structuren op ziekteverwekkers herkent. Berghof: “Ze herkennen bepaalde stukjes die aanwezig zijn bij heel veel bacteriën of virussen. De sensoren hebben dus een hele brede werking.” Bij de mens is bekend dat bepaalde genetische mutaties in TLR een verhoogd of verlaagd risico op ziektes met zich meebrengt. Op basis van de studie van Berghof en collega’s lijkt dat nu ook bij legkippen te zijn aangetoond. “Maar de associatie met NAb is nieuw, ongeacht de diersoort.”, aldus Berghof.

Toepassingen en toekomstige plannen

Deze studie biedt directe toepassing voor fokkers om legkippen te selecteren met een hogere ziekteweerstand door op deze specifieke DNA regio te selecteren. Frans van Sambeek, directeur R&D Hendrix Genetics Layers, zegt hierover: “Wij bekijken momenteel hoe de resultaten van dit onderzoek in de zuivere lijnen-fokkerij kan worden toegepast. Er lopen op dit moment drie testen in de praktijk met leghennen met hoge of lage NAb-niveaus, waarvan we de leefbaarheid en productie meten.” Daarnaast worden plannen gemaakt om meer te weten te komen over de TLR1A-sensor. “We hebben goede aanwijzingen dat TLR1A onze kandidaat is,” zegt Berghof, “maar dit moeten we wel nog écht bewijzen.” Momenteel wordt een voorstel geschreven voor vervolgonderzoek om de rol van TLR1A in de afweer van kippen beter te begrijpen. Op de lange termijn kan dit resulteren in bijvoorbeeld verbeterde vaccins en gezondheid-stimulerende veevoeding. Uiteindelijk moet dit leiden tot dieren met een hogere algemene ziekteresistentie met minder antibioticagebruik, lagere kosten voor de boer en een hoger dierenwelzijn.

Lees het volledige artikel in Frontiers in Immunology voor meer informatie.

Hendrix Genetics heeft dieren en gegevens beschikbaar gesteld voor dit onderzoek.

Dit onderzoek is onderdeel van het onderzoeksprogramma “Divergent selection for natural antibodies in poultry” (met projectnummer 12208), dat gefinancierd wordt door de Nederlandse Organisatie voor Wetenschappelijk Onderzoek (NWO).