På sporet av genene for jurbetennelse

Jurbetennelse hos kyr gir store økonomiske tap. Den første kartleggingen av gener som regulerer og beskytter mot sykdommen er nå gjennomført, og kan bidra til å avle frem dyr som er mer motstandsdyktige.

Publisert
Sekvensa heter kua på bildet. Hun har gitt DNA til kartleggingen av kuas genom. Denne informasjonen kan på sikt brukes til å bedre helsen og øke melkeproduksjonen til norske kyr. Foto: Linda Cartridge
Sekvensa heter kua på bildet. Hun har gitt DNA til kartleggingen av kuas genom. Denne informasjonen kan på sikt brukes til å bedre helsen og øke melkeproduksjonen til norske kyr. Foto: Linda Cartridge

Jurbetennelse, eller mastitt, er den sykdommen som vanligst forekommer i forbindelse med melkeproduksjon hos storfe.

Oppdages ikke jurbetennelsen raskt nok, kan store mengder melk bli infisert, kua kan ikke produsere melk på en stund, og utgiftene til veterinær kan bli høye.

Nå har forskere gjennomført den første kartleggingen av gener som er aktive under jurbetennelse, og som er med på å beskytte kua mot sykdommen.

Testet motstandskraften

– Vi konsentrerte oss først og fremst om kuas motstandskraft og de første trinnene i infeksjonsprosessen, sier Ingrid Olsaker, forsker ved Norges veterinærhøgskole.

Hun er leder for det FUGE-finansierte forskningsrådsprosjektet som står bak den nye kartleggingen.

Forskerne undersøkte hvordan genene i kuas førstelinjeforsvar, makrofagcellene, ble skrudd opp eller ned når cellene ble utsatt for bakterier som forårsaker jurbetennelse. I Norge er det som oftest gule stafylokokkbakterier (Staphylococcus aureus).

Makrofagcellene ble derfor utsatt for denne typen bakterier.

Først ble makrofagceller fra friske kviger isolert og dyrket i kultur. Halvparten av cellene i hver kultur ble utsatt for levende stafylokokkbakterier fra en stamme som var blitt tatt fra en ku med jurbetennelse.

Den andre halvparten av makrofagene fungerte som kontroller. Så ble cellene analysert for å undersøke hvilke gener som ble aktivert under infeksjonen.

Avansert genom

Totalt 17 000 gener i makrofagcellene ble undersøkt ved hjelp av mikromatriseteknologi. Av disse endret uttrykket til 418 gener seg under bakterieinfeksjonen.

– Mange av disse genene har en kjent funksjon innenfor immunforsvaret, men også en god del gener med uventet eller ukjent funksjon ble regulert, som for eksempel gener for omsetning av fett, sier Olsaker.

Disse funnene vil forskerne se nærmere på.

Det viser seg også at kugenomet i likhet med det humane genomet er mer komplisert enn antatt.

Blant annet finnes det gener som eksisterer i ulike former (spleisevarianter). Disse kan opptre med litt ulik funksjon i forskjellige typer vev. En mikromatrise skiller som regel ikke mellom slike varianter.

Nå arbeider forskerne videre med å finne de genene som er mest relevante for jurbetennelse. Det skjer blant annet ved hjelp av store internasjonale databaser over gener og genfunksjon.

Likt hos andre dyr

Oppdages ikke jurbetennelsen raskt nok, kan store mengder melk bli infisert.
Oppdages ikke jurbetennelsen raskt nok, kan store mengder melk bli infisert.

Andre forskere innenfor det europeiske samarbeidet som prosjektet er en del av, har funnet ut at noen av de samme genene reguleres ved jurbetennelse hos sau og geit, både i cellekultur og i levende dyr.

Også tester med andre bakterier, som E. coli og Streptococcus uberis, viser at enkelte gener er felles ved jurbetennelse forårsaket av ulike mikroorganismer.

– Vi er tydeligvis på sporet av en grunnleggende immunmekanisme hos disse artene, sier Olsaker.

Betydning for mennesker

De nye forskningsresultatene kan føre til utvikling av bedre strategier for å redusere forekomsten av sykdommen og dermed også få ned bruken av antibiotika i landbruket.

Forskerne vil nå undersøke genresponsen i celler fra storfe med ulik seleksjonsindeks mot mastitt. Kanskje kan det i fremtiden bidra til å avle frem dyr som er mer motstandsdyktige mot jurbetennelse.

Forskningen på jurbetennelse kan også få betydning for andre enn storfe. Mennesker kan nemlig også bli rammet av den samme sykdommen under amming.

Referanse:

Prosjektet «Mastitt hos storfe» er en del av et europeisk samarbeidsprosjekt som avsluttes i februar 2010. Resultater fra dette arbeidet ble publisert i Science 24. april 2009: The Genome Sequence of Taurine Cattle: A Window to Ruminant Biology and Evolution.

Lenke:

Forskningsrådets program: Funksjonell genomforskning (FUGE)