Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Karaktärisering av luftvägsjukdom hos häst med hjälp av transkriptomanalys i enskilda celler: en pilotstudie

Status: Avslutat
Projektnummer: H-19-47-475
Kategori: Research program | Horse
Ansökningsår: 2019
Datum för slutrapport: 30 juni 2021
Huvudsökande: Amanda Raine
Organisation: Uppsala University
E-postadress: Amanda.Raine@medsci.uu.se
Telefon: 076-1102317
Medsökande: Miia Riihimäki
Medsökande: null null
Beviljade medel: 449 000 SEK

Respiratory conditions is a growing issue in the equine industry and for horse welfare. Equine asthma is characterised by airway obstruction, chronic intermittent cough and mucus accumulation an impact the quality of life for affected horses. Similar to its human equivalent, equine asthma is a heterogeneous complex disease that is associated with both genetic and environmental factors. Despite extensive research the inflammatory processes underlying equine asthma remain incompletely defined. Hence, novel research strategies which lead to improved understanding of the cellular processes implicated in the disease is of importance. Here we propose to establish single cell transcriptomics for studying equine asthma at the level of individual cells and to create a comprehensive atlas of the cellular landscape in the airways of horses in health and disease. Ultimately this will lead to detection of new biomarkers, improved stratification of disease and more individualised therapy

Inflammatorisk luftvägssjukdom är en av de vanligaste orsakerna till nedsatt prestation hos hästar. Hästens astma karaktäriseras av varierande grad av återkommande hosta, andningsvårigheter och ökad slemproduktion i luftvägarna och påverkar hästens livskvalitet. I likhet med human astma är hästens astma en heterogen och komplex sjukdom som kan associeras med både miljöfaktorer och genetiska faktorer. Trots omfattande forskning så är faktorerna bakom hästens astma till stora delar okänd. Det är därför önskvärt med nya metoder och strategier för att fördjupa kunskapen om de sjukdomspecifika cellulära och inflammatoriska processerna. I detta projekt ska vi använda transkriptomanalys i enskilda celler för att karaktärisera celler i luftvägarna hos hästar diagnostiserade med astma. Förhoppningen är att denna metod ska kunna användas som ett verktyg för att finna biomarkörer, förbättra sjukdomsklassificering och i förlängningen leda till mer individualiserad behandling.

Astma hos häst utgör ett stort problem för hästens välfärd. Olika fenotyper av ekvin astma uppvisar varierande kliniska tecken, ålder för symptomdebut och kan associeras med förekomst av specifika inflammatoriska celltyper i lungan. Fram till nu har studier av dessa celltyper utförts på bulk-populationer som ger mätvärden som är genomsnittliga för ett stort antal celler och olika celltyper. Detta maskerar förekomst av ovanliga celler eller subpopulationer av en och samma celltyp som kan vara potentiellt viktiga för sjukdomens orsak och fortskridande. I detta projekt har vi implementerat en ‘single-cell’ RNA-sekvenseringsteknologi och skapat en omfattande ’karta’ över det cellulära landskapet i hästens lunga. Genom att analysera transkriptomen hos tusentals enskilda celler i lungan förväntar vi oss att få en ökad förståelseför de inflammatoriska processerna bakom hästens astma. Förhoppningen är att detta ska leda tillbättre diagnostisk precision och behandlingsprediktion.

Inflammatoriska luftvägssjukdomar hos häst är, efter ortopediska problem, den vanligaste orsaken till nedsatt prestation hos hästar som lever i stallmiljö. Hästar kan lida av allvarliga astmaliknande problem eller lindrigare grad av inflammation i luftvägarna som enbart visar sig genom prestationsnedsättning. Hästens astma (ekvin astma) har varit föremål för forskning under de senaste decennierna men fortfarande kvarstår många frågetecken rörande de cellulära mekanismerna bakom de astmaliknande symptomen. Man kan dela in ekvin astma i flera undergrupper som troligen skiljer sig åt immunologiskt och svarar olika på behandling. Vi vet att immunceller i hästarnas lunga är involverade i sjukdomsförloppet och med hjälp av lungsköljprov kan man få ett prov av de immunceller som befinner sig i lungan.
Det finns ett stort behov av nya analysmetoder inom forskningsområdet för att förstå mekanismerna bakom inflammatoriska luftvägssjukdomar hos häst. Det här projektet var en pilotstudie där vi framgångsrikt har testat och optimerat en ny storskalig teknik för att studera genuttryck i tusentals enskilda immunceller i lungan. Principen är att ett mikrofluidiksystem används för att isolera enskilda celler i mycket små droppar i en emulsion. I dropparna frisätts cellens mRNA-molekyler som märks in med en cell-specifik ’barcode’. Cellernas genuttryck (transkriptom) sekvenseras sedan med sk massiv parallell sekvensering och sedan används bioinformatiska metoder för att rekonstruera varje cells genuttryck. Lungsköljprov från hästar med diagnosticerad astma samt från friska hästar har använts i studien. Genom att studera variation i genuttryck på individuell cellnivå har vi nu konstruerat ’cellulära kartor’ över sammansättningen av cellerna i luftvägarna på en mycket detaljerad nivå.
Med hjälp den här tekniken ska vi nu studera sammansättningen av celltyper i lungan vid hästens astma, identifiera tidigare okända varianter av celltyper som är specifikt involverade i den inflammatoriska processen samt cell-varianter som är karaktäristiska för svårare respektive mildare former av sjukdomen. Vi kommer även framgent använda tekniken för att studera hur genuttryck förändras på enskilda cellnivå efter behandling. Genom ökad kunskap om sjukdomens orsak och fortskridande och hur behandlingssvar ser ut på enskilda cellnivå kan man utveckla bättre diagnostik och mer individanpassade behandlingsstrategier och förebyggande åtgärder.

 

Antal träffar i projektbanken: 151

Från negativ till positiv - Ny diagnostik för identifiering av etiologi vid okända virusinfektioner hos häst
Anne-Lie Blomström, Swedish university of agricultural sciences

Projektnummer: H-20-47-555 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Viral infections of horses have significant impact on animal welfare and can lead to huge economic losses. One of the first early signs of a viral infection is the development of fever and to at this early step be able to identify the agent behind the infection would lead to rapid and correct …

Läs mer

Anatomisk besrkivelse av den nevro-sentrale synchondrosen: strukturen som kan forklare cervical vertebral stenotisk myelopati ("wobbler") på unge hester
Kristin Olstad, Norwegian University of Life Sciences, Faculty of Veterinary Medicine

Projektnummer: H-20-47-553 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Young horses can develop cervical vertebral stenotic myelopathy and ataxia, known as "wobbler syndrome" and associated with loss of breeding value, reduced athletic potential and euthanasia. Some wobblers have osteochondrosis of their vertebral facet joints, but it is now known how this relates to …

Läs mer

Läkemedelsresistenta spolmaskar - nya metoder för kontroll och övervakning av resistenta parasiter
Eva Tydén, Swedish University of Agricultural Sciences

Projektnummer: H-20-47-556 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

The alarming development of triple resistant Parascaris spp. is an increasing threat to foal health and the equine industry, due to the risk of increasing veterinary costs and loss of foals. A continued development of triple resistant roundworms in Sweden would be devastating for foals and …

Läs mer

Väg och mät mjölkkor med mobilen
Oleksiy Guzhva

Projektnummer: O-20-20-448 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Milk

Our plan is to develop a simple, cheap and safe tool to estimate the body size and weight of dairy cows analysed from photographs taken with smartphones. This tool would directly contribute to increased competitiveness, good working environment and animal welfare in dairy production. It will also …

Läs mer

En svensk modell för kontroll av LA-MRSA i grisproduktionen
Susanna Sternberg Lewerin

Projektnummer: O-20-20-449 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat

Antimicrobial resistance (AMR) is a global health threat. The WHO global action plan on AMR mentions LA-MRSA (Livestock-associated Methicillin Resistant Staphylococcus aureus) that is prevalent in pigs in many countries. The public health threat is generally low but for affected individuals it is a …

Läs mer

Inför ändrad lagstiftning - avvänjning av grisar utan zinkoxid kräver nya strategier
Per Wallgren

Projektnummer: O-20-20-445 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat

Zinkoxid (ZnO) in feed prevents post weaning diarrhoea (PWD) and mortality in weaned piglets but, for environmental reasons, ZnO will be banned in the EU in 2022 despite that there remain herds that are dependent on the use of ZnO (or antibiotics) at weaning.

By metagenomic analysis (sequencing …

Läs mer

Förbättrad rengöring och desinfektion på köttanläggningar - minskad spridning av livsmedelsförstörande, patogena och antibiotikaresistenta bakterier
Sofia Boqvist

Projektnummer: O-20-20-447 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Poultry
Meat

Cleaning and disinfection are critical elements for meat premises when it comes to production of safe food of high quality. It is the responsibility of the meat premises to ensure this is done efficiently to keep levels of pathogenic, spoilage and antimicrobial resistant bacteria low. This can be …

Läs mer

Mjölkproteiners betydelse för icke-koagulerande mjölk
Maria Glantz

Projektnummer: O-20-20-444 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Milk

The ability of milk to coagulate is crucial for cheese production. We have previously shown high occurrence of non-coagulating milk from Swedish Red Dairy cattle and identified milk proteins as potential markers for this undesirable trait. In this project we will increase the understanding of the …

Läs mer

Hållbarhet & strukturomvandling i svensk mjölkproduktion
Ruben Hoffmann

Projektnummer: O-20-20-475 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Milk

This interdisciplinary project examines how Swedish dairy farmers, given different types of policy instruments, are affected by the ongoing structural transformation in the primary production. The study will improve our understanding about how the ongoing structural change affects profitability in …

Läs mer

Lönsam vinbärsodling genom feromonbaserad kontroll av skadeinsekter
Olle Anderbrant

Projektnummer: O-20-20-452 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Horticulture

The project will develop sustainable pheromone-based methods to reduce the damage from three moth species on currants, thereby enabling profitable cultivation irrespective of management practice. During several years, the currant cultivation has decreased in Sweden and also the yield per ha has …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev