Исследователи из Делавэрского университета обнаружили, что липопротеинлипаза, фермент, играющий решающую роль в метаболизме жиров, может быть причиной синдрома деревянной груди у цыплят-бройлеров.
Синдром деревянной груди может поражать цыплят-бройлеров, делая мясо жестким и жевательным. Это дорогостоящая проблема, которая может сделать птиц непригодными для продажи, что приведет к значительным экономическим потерям для производителей, которые иногда замечают болезнь до половины своих стад.
Исследовательская группа UD под руководством Бехнама Абашта, адъюнкт-профессора наук о животных и пищевых продуктах в Колледже сельского хозяйства и природных ресурсов UD, определила нарушения экспрессии генов в начале синдрома деревянной груди, которые позволяют предположить, что это заболевание является метаболическим. расстройство, характеризующееся аномальным накоплением жира в мышечной ткани молочной железы.
Исследовательская группа сообщила о своих результатах в среду, 20 ноября, в журнале Scientific Reports.
Выводы могут помочь найти краткосрочные решения, которые помогут производителям контролировать состояние цыплят на производственном уровне с помощью кормовых добавок или добавок или уменьшить количество птиц, у которых развивается заболевание.
«Отрасль отчаянно нуждается в решении прямо сейчас. По самым скромным оценкам, синдром деревянной груди обходится сельскохозяйственному сообществу США в 200 миллионов долларов в год, но эта цифра может быть намного выше», - сказал Абашт.
Соединенные Штаты лидируют в мире по производству цыплят-бройлеров. В Делавэре насчитывается более 700 производителей, выращивающих коммерческих цыплят-бройлеров, и более 1000 владельцев мелких домашних птиц. Синдром деревянной груди также вызывает озабоченность во всем мире, поскольку в последние годы глобальное потребление курятины как основного источника диетического белка выросло.
Исследование также может дать информацию для исследований здоровья человека, связанных с метаболическими синдромами, такими как диабет и атеросклероз, который связан с жировыми отложениями в артериях.
Источник проблемы
Абашт уже почти десять лет изучает синдром деревянной груди у цыплят-бройлеров. В предыдущей работе его исследовательская группа проанализировала гены, участвующие в заболевании, и определила биомаркеры расстройства. Они также охарактеризовали уникальную биохимию затвердевшей ткани молочной железы у кур с этим заболеванием.
В своей текущей работе исследовательская группа UD заметила, что экспрессия липопротеинлипазы была выше у цыплят, страдающих синдромом деревянной груди, что приводит к накоплению большего количества жира в грудных (или грудных) мышцах цыплят. Липопротеинлипаза служит «метаболическим привратником», который определяет, сколько жира разрешено внутри данной ткани.
Это было любопытно, потому что волокна грудных мышц курицы обычно используют в качестве топлива молекулы сахара (глюкозы), а не молекулы жира.
Исследовательская группа использовала секвенирование РНК, чтобы определить, какие гены экспрессируются у современных быстрорастущих цыплят-бройлеров и у более медленно растущих старых цыплят. Затем они применили новую технологию, называемую гибридизацией РНК in situ, чтобы точно определить, где внутри мышцы происходит экспрессия этого гена.
Исследователи обнаружили генетические доказательства экспрессии липопротеинлипазы в эндотелиальных клетках кур, что ранее было неизвестно. Присутствующие во всех кровеносных сосудах эндотелиальные клетки служат барьером между кровью и окружающей тканью.
Абашт предположил, что когда большее количество жира окисляется для получения энергии в тканях груди цыплят, это может вызывать чрезмерное высвобождение молекул свободных радикалов, которые модифицируют (повреждают) жиры и белки в мышцах, стимулируя иммунную систему цыплят. система, чтобы решить проблему.
"Мы заметили, что если определенная вена была атакована иммунными клетками, та же самая вена, как правило, также экспрессировала более высокие уровни липопротеиновой липазы", - сказал Абашт.
Исследователи пошли еще дальше и сравнили эти данные с сигналами экспрессии генов, обнаруженными у двух коммерческих линий цыплят-бройлеров в трехнедельном возрасте и еще раз в товарном возрасте. В своем анализе исследователи обнаружили сигналы, согласующиеся с тем фактом, что у молодых цыплят могут проявляться те же изменения, что и у цыплят-бройлеров товарного возраста с синдромом деревянной грудки, даже до того, как болезнь проявит себя.
Выводы могут предоставить потенциальные маркеры для выявления цыплят, у которых разовьется заболевание.
В недавно опубликованном исследовании в Genes исследователи также сообщили об обнаружении общих черт между синдромом деревянной груди у кур и осложнениями диабета у людей, в частности, диабетической кардиомиопатией, хроническим заболеванием, характеризующимся молекулярными и структурными изменениями в сердечной мышце.
Исследовательская группа Абашта в настоящее время просматривает доступную литературу по лечению диабета, чтобы найти способы применения аналогичных подходов, чтобы помочь цыплятам-бройлерам избежать или справиться с синдромом деревянной груди с помощью диеты, пищевых добавок или лекарств.
Если они смогут найти общие решения, сказал Абашт, далеко идущей целью работы может стать использование цыплят в качестве модели для изучения возможных методов лечения диабета у людей.
"Нашей основной целью было решить эту проблему с точки зрения сельского хозяйства, но наши результаты открывают новые горизонты для будущих исследований, которые могут принести пользу как сельскому хозяйству, так и здоровью человека. Это очень интересная перспектива для нас", - сказал Абашт.
В долгосрочной перспективе Джунипер Лейк, докторант UD в лаборатории Абашта, сказала, что более глубокое понимание генетических причин болезни может привести к решениям для сельскохозяйственных производителей по выборочному выведению признаков, вызывающих болезнь деревянной груди., который имеет относительно высокую наследуемость.
«Фундаментальные исследования деревянной грудки могут дать многое, даже если главная цель состоит в снижении экономических потерь в птицеводстве», - сказал Лейк.
В преддверии Дня Благодарения важно отметить, что болезнь деревянной груди в настоящее время встречается только у цыплят-бройлеров. Неизвестно, влияет ли он на индеек.