ВЗАЄМОЗВ’ЯЗКИ ЕКСПРЕСІЇ МОЛЕКУЛЯРНИХ МАРКЕРІВ ЗІ СТАНОМ МІКОБІОМУ У ДВАНАДЦЯТИПАЛІЙ КИШЦІ ПОРОСЯТ
DOI:
https://doi.org/10.37406/2706-9052-2025-3.22Ключові слова:
поросята, кишечник, молекулярні маркери, ізотонічно-протеїнова суміш, відлученняАнотація
У роботі представлено результати комплексного дослідження, спрямованого на встановлення взаємозв’язків між експресією ключових молекулярних маркерів кишкового епітелію (E-CAD, fibronectin, IFN-α, TNF-α, GFAP, Casp-3) і станом мікобіому тонкої кишки поросят у ранньому постнатальному періоді. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю глибшого розуміння механізмів становлення бар’єрної та імунної функції кишечника, особливо в контексті впливу біологічно активних нутрицевтичних засобів. У досліді використано 168 трипородних гібридних поросят генетики DanBred, розділених на контрольну та дослідну групи. Тваринам дослідної групи у віці із 3-ї до 8-ї доби випоювали ізотонічно-протеїнову суміш (ІПС). У віці 9, 21 і 35 діб відбирали зразки тканин дванадцятипалої та порожньої кишки для оцінювання експресії маркерів методом Western blot, а також проби вмісту кишечника для бактеріального аналізу. Встановлено, що в поросят як контрольної, так і дослідної групи спостерігається сильна позитивна кореляція між маркерами клітинної адгезії, позаклітинного матриксу, прозапальної відповіді, гліальної активності й апоптозу, що свідчить про їхню координацію у формуванні функціонального стану кишкового бар’єра. У контрольної групи виражена присутність Escherichia coli та Staphylococcus spp. була пов’язана з підвищеною експресією прозапальних і апоптотичних маркерів, що вказує на потенційний патогенний тиск цих таксонів. Натомість у поросят, які отримували ізотонічно-протеїнову суміш, спостерігалися стабілізація мікробного середовища, зменшення інтенсивності прозапальних взаємодій, збереження позитивних внутрішньогрупових зв’язків між молекулярними маркерами та зниження чутливості до колонізації умовно-патогенними бактеріями. Найбільш виражений ефект ізотонічно-протеїнової суміші виявлено на 35-ту добу, коли відзначено гармонізацію сигнальної взаємодії в осі «мікробіом – епітелій – нейроімунна відповідь». Отримані дані свідчать про потенціал ізотонічно-протеїнової суміші як ефективного модулятора формування нейро-епітеліального гомеостазу та можливого засобу для підтримки кишкового здоров’я поросят у критичні періоди розвитку.
Посилання
Amatucci L., Luise D., Correa F., Bosi P., Trevisi P. Importance of breed, parity and sow colostrum components on litter performance and health. Animals. 2022. Vol. 12. № 10. P. 1230. https://doi.org/10.3390/ani12101230.
Buzoianu S.G., Firth A.M., Putrino C., Vannucci F. Early-life intake of an isotonic protein drink improves the gut microbial profile of piglets. Animals. 2020. Vol. 10. № 5. P. 879. https://doi.org/10.3390/ani10050879.
Campbell J.M., Crenshaw J.D., Polo J. The biological stress of early weaned piglets. Journal of Animal Science and Biotechnology. 2013. Vol. 4. № 1. P. 19. https://doi.org/10.1186/2049-1891-4-19.
Chen H., Zhang J., He Y., Lv Z., Liang Z., Chen J., Li P., Liu J., Yang H., Tao A., Liu X. Exploring the role of Staphylococcus aureus in inflammatory diseases. Toxins. 2022. Vol. 14. № 7. P. 464. https://doi.org/10.3390/toxins14070464.
Clarke N.J., Tomlinson A.J., Schomburg G., Naylor S. Capillary isoelectric focusing of physiologically derived proteins with on-line desalting of isotonic salt concentrations. Analytical Chemistry. 1997. Vol. 69. № 14. P. 2786–2792. https://doi.org/10.1021/ac9700546.
Di Tommaso N., Gasbarrini A., Ponziani F.R. Intestinal barrier in human health and disease. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2021. Vol. 18. № 23. P. 12836. https://doi.org/10.3390/ijerph182312836.
Firth A., Martin R., Cano G. Effect of Tonisity Px administration on pre-weaning mortality and weight gain. 48th Annual Meeting of the American Association of Swine Veterinarians. 2017. P. 131–133.
Gieryńska M., Szulc-Dąbrowska L., Struzik J., Mielcarska M.B., Gregorczyk-Zboroch K.P. Integrity of the intestinal barrier: The involvement of epithelial cells and microbiota–a mutual relationship. Animals. 2022. Vol. 12. № 2. P. 145. https://doi.org/10.3390/ani12020145.
Jumaa M., Müller B.W. In vitro investigation of the effect of various isotonic substances in parenteral emulsions on human erythrocytes. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 1999. Vol. 9. № 2. P. 207–212. https://doi.org/10.1016/S0928-0987(99)00061-4.
Kuthyar S., Diaz J., Avalos-Villatoro F., Maltecca C., Tiezzi F., Dunn R.R., Reese A.T. Domestication shapes the pig gut microbiome and immune traits from the scale of lineage to population. Journal of Evolutionary Biology. 2023. Vol. 36. № 12. P. 1695–1711. https://doi.org/10.1111/jeb.14126.
Masiuk D.M., Kokariev A.V., Bal R., Nedzvetsky V.S. The isotonic protein mixture suppresses Porcine Epidemic Diarrhea Virus excretion and initiates intestinal defensive response. Theoretical and Applied Veterinary Medicine. 2022. Vol. 10. № 2. P. 23–28. https://doi.org/10.32819/2022.10009.
Masiuk D.M., Romanenko E.R., Herrman B., Nedzvetsky V.S. Fibronectin measurement as a potential molecular marker for barrier function assessment of piglet intestine. Theoretical and Applied Veterinary Medicine. 2023. Vol. 11. № 2. https://doi.org/10.32819/2023.11006.
Modina S.C., Polito U., Rossi R., Corino C., Di Giancamillo A. Nutritional regulation of gut barrier integrity in weaning piglets. Animals. 2019. Vol. 9. № 12. P. 1045. https://doi.org/10.3390/ani9121045.
Mörbe U.M., Jørgensen P.B., Fenton T.M., von Burg N., Riis L.B., Spencer J., Agace W.W. Human gut-associated lymphoid tissues (GALT); diversity, structure, and function. Mucosal Immunology. 2021. Vol. 14. № 4. P. 793–802. https://doi.org/10.1038/s41385-021-00389-4.
Ogobuiro I., Gonzales J., Shumway K.R., Tuma F. Physiology, gastrointestinal. In StatPearls. StatPearls Publishing. 2023. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK470289/.
Ramanan D., Cadwell K. Intrinsic defense mechanisms of the intestinal epithelium. Cell Host & Microbe. 2016. Vol. 19. № 4. P. 434–441. https://doi.org/10.1016/j.chom.2016.03.008.
Xiao S., Chen Y., Sun Y., Gao Z., Du X., Li J., Zhao X., Liu D., Liu Z., Wang C., Sun Y. Dietary fiber ameliorates lipopolysaccharide-induced intestinal barrier function damage in piglets by modulation of intestinal microbiome. mSystems. 2021. Vol. 6. № 2. P. e01374–20. https://doi.org/10.1128/msystems.01374-20.
Yin L., Li J., Zhang Y., Yang Q., Yang C., Yi Z., Yin Y., Wang Q., Li J., Ding N., Zhang Z., Yang H., Yin Y. Changes in progenitors and differentiated epithelial cells of neonatal piglets. Animal Nutrition. 2022. Vol. 8. P. 265–276. https://doi.org/10.1016/j.aninu.2021.07.006.
Yuan C., Li Y., Zhang E., Jin Y., Yang Q., Yuan C. The mechanism of PEDV-carrying CD3+ T cells migrate into the intestinal mucosa of neonatal piglets. Viruses. 2021. Vol. 13. № 3. P. 469. https://doi.org/10.3390/v13030469.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.