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I geni possono controllare le malattie del pollame?

Di Doug Ottinger, Minnesota

Mia nonna, nata nel 1893, era uno degli otto fratelli cresciuti in una fattoria di famiglia diversificata nella cittadina di Tevis, Kansas, appena fuori Topeka.

Crescendo, mi raccontava molte storie umoristiche della sua infanzia e delle buffonate che solo i fratelli cresciuti nelle vaste distese dei terreni agricoli del Kansas avrebbero potuto inventare e prendere parte a.

Anche se vivevano in una fattoria abbastanza lontana dalla città, erano abbastanza moderni per l'epoca. Avevano un telefono in casa, quando pochissime persone si concedevano un tale lusso. Erano anche una famiglia devotamente religiosa che credeva nella riforma sanitaria. Essendo moderni e aggiornati, avevano un moderno espediente medico così necessario per la salute e il benessere dell'intera famiglia:il clistere.

Nella fattoria c'era un vecchio tacchino che era diventato l'animale domestico dei bambini. Un giorno il tacchino si ammalò. È peggiorato progressivamente, fino a quando è apparso che non c'era speranza per lui. Non volendo perdere il loro animale domestico, mia nonna e sua sorella maggiore, Lois (che mia nonna descriveva spesso come "l'infermiera di famiglia"), decisero che bisognava fare qualcosa. Lois ha avuto l'idea che forse il tacchino aveva solo bisogno di un buon clistere. Le due ragazze si sono procurate la lattina dal water. Lois ha confuso un intruglio che secondo lei dovrebbe essere quello giusto. Poi le due ragazze sono andate nell'aia per trovare il loro animaletto malato. Una delle ragazze teneva il tacchino, inserendo il tubo di gomma nella sua estremità meridionale. L'altro teneva la lattina piena della soluzione. Quando il tubo è stato ben incorporato, hanno lasciato fluire la soluzione.

Una volta fatto ciò, hanno pensato che non c'era molto altro da fare per l'uccello gravemente malato. Non ha mostrato segni di miglioramento immediato. Tornarono a casa, senza molte speranze visibili per la sua guarigione. La mattina dopo uscirono, alla ricerca del loro animale domestico malato. Quando lo trovarono, se ne stava pavoneggiando come se non fosse mai stato malato un giorno in vita sua. Secondo mia nonna, visse ancora qualche anno dopo.

Anni dopo, non molto tempo prima che morisse, le stavo parlando di quella storia. Rise mentre ne parlavamo, poi si fermò e disse:"Sai, suppongo che noi bambini non abbiamo mai lavato via quella cosa. Penso che l'abbiamo semplicemente rimesso sullo scaffale com'era…”

Con questa storia raccontata, andrò avanti e parlerò di alcune delle ricerche per il controllo delle malattie geneticamente collegate che mantengono sani sia il pollame che gli esseri umani.

La ricerca della resistenza genetica alle malattie
Da tempo immemorabile, gli esseri umani hanno lottato per trovare il modo di mantenere se stessi e il loro bestiame sani e liberi dalle malattie. Che si tratti di composti vegetali messi insieme per combattere le malattie, o di esperimenti ad alta tecnologia in laboratori ben attrezzati, o solo di due piccole contadine del Kansas che brandiscono un clistere, la lotta contro le malattie è stata, e potrebbe continuare ad essere, senza fine.

I ricercatori negli anni '20 e '30 iniziarono a chiedersi se esistessero alcuni geni che avrebbero dato agli animali resistenza alle malattie. Sono stati elaborati numerosi studi che hanno fornito ai ricercatori alcune risposte alle domande che avevano. Il tifo dei polli, causato da Salmonella Gallinarum, e la malattia di Pullorum, causata da Salmonella Pullorum, erano solo due delle numerose malattie che stavano causando perdite devastanti nell'industria del pollame. Queste malattie potrebbero decimare un gregge di fattoria di famiglia in pochissimo tempo e i batteri potrebbero indugiare, infettando qualsiasi ceppo sostitutivo. È stato osservato che alcuni uccelli sembravano avere resistenza alle malattie. Di conseguenza, i ricercatori hanno iniziato a valutare se si potessero sviluppare ceppi geneticamente resistenti o linee di uccelli in grado di resistere e combattere questi agenti patogeni infettivi.

Anche linfomi, tumori e vari complessi di leucosi erano problemi seri in alcune aree degli Stati Uniti e in altri luoghi del mondo. Negli anni '30, la Cornell University divenne leader nella ricerca e nell'eradicazione del linfoma nel pollame. La loro ricerca ha approfondito molte aree, alcune delle quali sono ricerche geneticamente collegate. Altre università sono state attori chiave e attivi nei progetti di ricerca sul controllo delle malattie. Negli ultimi oltre 80 anni, sono stati condotti molti studi per aiutarci a trovare modi per sradicare malattie come il pullorum, il morbo di Newcastle e il morbo di Marek. Molti di questi includevano sperimentazioni in possibilità di controllo geneticamente collegate.

Spesso, la ricerca per il controllo genetico delle malattie ha prodotto risultati deludenti per i ricercatori. Sebbene siano stati in grado di trovare uccelli negli studi che potrebbero sopravvivere e riprendersi da malattie, anche mortali come la malattia di Newcastle e Marek, resta il fatto che la maggior parte, se non tutti, questi uccelli sopravvissuti erano portatori dei temuti agenti patogeni, e la malattia si trasmetteva ancora alla prole, o da uccello adulto a uccello adulto, in uno stormo. Raramente è stata ottenuta una resistenza effettiva a una data malattia come speravano i ricercatori.

Un ricercatore, Nelson Waters, ha condotto studi dal 1939 al 1960 sulla trasmissione di alcuni tipi di tumori causati da virus nel pollame. Successivamente, il lavoro di ricerca è continuato sotto la guida di un altro ricercatore, Lyle Crittenden. Sebbene questo tipo di studio possa non sembrare molto interessante per la maggior parte delle persone, i risultati sono stati molto importanti per i ricercatori nei campi della trasmissione e della diffusione delle malattie o dell'eziologia patogena. Waters e Crittenden hanno scoperto che un certo numero di questi virus potrebbe essere trasmesso dai genitori alla prole (questo è chiamato trasmissione lineare), così come trasmesso da un uccello all'altro in uno stormo (questo è chiamato trasmissione orizzontale). Questi risultati hanno aiutato i ricercatori a capire come potrebbero essere diffusi alcuni virus. Il lavoro di ricerca, radicato in alcune delle loro scoperte, continua ancora oggi.

Alla fine degli anni '70 e fino a gran parte degli anni '80, lo slancio è aumentato nelle aree di ricerca di fattori genetici che controllavano la reattività del sistema immunitario negli animali e di trovare modi per combattere e, si spera, sradicare le malattie attraverso il controllo genetico delle risposte immunologiche. Nel 1987, i ricercatori C.M Warner, D.L. Meeker e M.F. I Rothschild hanno pubblicato per la prima volta le loro scoperte in quest'area.

Nel 2000 i ricercatori, guidati da L.D. Bacon, ha pubblicato i risultati di uno studio di 25 anni condotto presso l'U.S.D.A. Laboratorio di oncologia e malattie aviarie, a East Lansing, Michigan. Questo studio ha riportato la selezione e l'incrocio di linee di polli commerciali che sembravano essere geneticamente resistenti ai sarcomi linfoidi.

Nel 2004 è stato scritto un articolo su una nuova ricerca appena conclusa in Francia. Guidato dalla dott.ssa Rima Zoorab, il team di ricerca ha condotto uno dei primi studi completi per individuare e identificare gli "immunegeni" nel pollame. Partendo da zero, il team ha iniziato a identificare e "mappare" i geni reali che sembravano conferire ai singoli uccelli la resistenza alle malattie. Le tre principali malattie di interesse in questo studio erano la malattia della borsa infettiva, il morbo di Marek e la coccidiosi (causata dal parassita protozoico Eimeria Tenella). È stato uno studio molto complesso, a cominciare dall'RNA messaggero nelle cellule. Alla fine, sono stati identificati 30 geni che potrebbero essere considerati "geni immuni" o "geni parzialmente immuni".

Negli ultimi anni, i ricercatori hanno identificato filamenti di DNA suscettibili alla malattia di Marek in alcuni ceppi di polli da carne. Questa ricerca è attualmente in corso e dà, a questo punto, qualche possibile speranza per un controllo genetico almeno parziale di alcune malattie. Un altro esempio di ricerca attualmente in corso viene dalla Corea del Sud. Gli scienziati stanno lavorando per trovare una possibile resistenza genetica ai ceppi di virus dell'influenza aviaria, inclusi i ceppi A1 e H5N1.

Anche batteri e virus hanno  un codice genetico
Per molti anni, gli esperimenti genetici nel controllo delle malattie si sono concentrati solo sulla genetica degli animali infettati. I ricercatori speravano che si potessero trovare geni che in qualche modo avrebbero reso gli animali resistenti a varie malattie. Tuttavia, con il proseguimento della ricerca, è diventato molto chiaro a un certo numero di ricercatori che sia i batteri che i virus hanno un proprio codice genetico.

Proprio come gli animali che infettano, questi organismi hanno al loro interno materiale genetico che regola il modo in cui si riproducono e si comportano. I batteri hanno anche un proprio sistema immunitario e possono anche essere infettati da agenti patogeni virali, e il loro sistema immunitario deve quindi entrare in azione, proprio come fanno i sistemi degli animali superiori.

Di recente ho avuto l'opportunità di parlare con il dottor Matt Koci del Dipartimento di scienze del pollame di Prestage presso la North Carolina State University. Il dipartimento del Dr. Koci sta lavorando su diverse aree di ricerca che coinvolgono la colonizzazione batterica sia della salmonella che del campillobacter nel pollame. Una delle cose che mi ha fatto notare è il fatto che in questi studi stanno osservando pesantemente il sistema immunitario dei batteri, così come stanno guardando gli uccelli reali.

Per fare solo un breve esempio dello scoraggiante lavoro ancora davanti ai ricercatori in queste aree, ci sono almeno 2.600 varianti, o sierotipi, del solo batterio della salmonella. Ci sono almeno un milione di virus identificati. Abbiamo una conoscenza abbastanza composita solo su circa 5.000 di loro. Aggiungi a questo le migliaia e migliaia di altri tipi di batteri e vedrai che c'è un'enorme quantità di informazioni che impareremo ancora tra molti decenni.

Ricerca genetica e sicurezza alimentare
Ogni anno molte persone si ammalano mangiando prodotti a base di pollame, così come altri alimenti, che vengono maneggiati in modo improprio. La cottura insufficiente, le temperature improprie durante la conservazione o gli errori commessi nella manipolazione iniziale dei prodotti sono fattori che contribuiscono a queste miriadi di casi. I casi di avvelenamento si verificano sia a livello commerciale che domestico. Molti sono relativamente minori, con solo un leggero disagio per le persone infette. Altri casi sono più gravi e richiedono cure mediche più avanzate. Purtroppo, alcuni di questi casi diventano fatali.

Un'area che ha lasciato perplessi i ricercatori per anni, è il motivo per cui molti tipi e ceppi di pollame possono mantenere conteggi estremamente elevati di batteri, come Salmonella Enteritidis, o varianti di campillobacter nei loro corpi, mentre alcuni dei loro compagni di gregge o di cova hanno concentrazioni abbastanza basse. Nessuno degli uccelli mostra segni esteriori di malattia o di essere portatore dei batteri. Tuttavia, se un essere umano dovesse contrarre questi agenti patogeni batterici, specialmente ai livelli in cui alcuni uccelli li hanno, sarebbe fatale per la persona.

Una risposta a questo sconcertante problema mi è stata data dal dottor Matt Koci della North Carolina State University durante la mia recente intervista con lui. La North Carolina State University non è solo leader nella ricerca sul pollame, ma è anche all'avanguardia nella ricerca sulla sicurezza alimentare.

Secondo il dottor Koci, ci sono diversi studi condotti in quest'area. A causa del fatto che gran parte della ricerca è ancora in corso, è troppo presto per fare grandi annunci sui risultati. Tuttavia, una questione è diventata molto chiara in questi studi. Le differenze nella temperatura corporea degli esseri umani rispetto alla temperatura corporea del pollo sembrano essere uno dei fattori principali nelle diverse risposte che ciascuno ha a queste infezioni. Gli esseri umani mantengono una temperatura corporea normale di 37°C (98,6°F). I polli hanno una temperatura corporea di 41°C (105,8°F). Uno dei fatti chiave trovati finora in questo studio, secondo il Dr. Koci, è che la Salmonella Enteritidis si comporta come un organismo completamente diverso a diverse temperature corporee.

Alcuni degli intenti originali di questo studio erano la ricerca di collegamenti genetici nello sviluppo dei macrofagi di pollo e l'apparente resistenza dell'uccello a questi batteri. (I macrofagi sono quei piccoli globuli bianchi che divorano gli organismi patogeni che ci infettano.) Quei risultati non sono ancora stati compilati, ma come con la maggior parte delle ricerche, i risultati possono prendere alcune svolte interessanti e le scoperte sui batteri che agiscono come organismi diversi , a diverse temperature, è sicuramente una di queste.

Recenti ricerche in varie aree del mondo, compresi gli Stati Uniti, l'Unione Europea, l'Australia e l'Asia, si sono concentrate sulla ricerca e lo sviluppo di uccelli che sembrano avere una resistenza genetica all'accumulo di grandi colonie di salmonella o batteri campillobacter nel loro intestini. Se riusciamo a eliminare alcuni di questi batteri patogeni dal pollame, si spera di poter eliminare molti dei casi mondiali di intossicazione alimentare subiti dagli esseri umani ogni anno.

Alcuni collegamenti genetici sono stati trovati in queste aree e abbiamo la tecnologia per trasferire questo materiale genetico, da un uccello all'altro. Sulla base delle nostre attuali scoperte, un giorno potrebbe anche essere disponibile materiale genetico da uccello a uccello che potrebbe essere trasferito agli stormi domestici. Tuttavia, questa è una modificazione genetica e molte persone si oppongono con veemenza a questa in qualsiasi modo, forma o forma. Personalmente credo che alcune di queste procedure mantengano qualche promessa, ma comprendo anche la domanda etica di "Dove si traccia la linea?" La ricerca della resistenza genetica alle malattie andrà avanti probabilmente per molti anni a venire. Sarei interessato a scoprire cosa ne pensano gli altri lettori di Backyard Poultry. Lettere all'editore, qualcuno?

Fonti:
La genetica della resistenza alle malattie nei polli; Commissione europea, Ricerca e innovazione, ec.europa.eu/research/infocentre/export/success/article_693_en.html (Ricerca guidata dalla dott.ssa Rima Zoorob, Centre de la Recherche Scientifique, Francia. Pubblicato il 26-feb-2004).

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Scoperta di geni funzionali per la resistenza alle malattie nel pollo, International Livestock Research Institute (ILRI), dopo il 2002, data esatta del documento di ricerca non elencato dall'ILRI nei post su Internet di articoli di ricerca.

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