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: 1712

Optimering av svämtäcke som biofilter för minskad avgång av växthusgaser och ammoniak från gödsellager
Kristina Mjofors

Projektnummer: O-21-23-624 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

Meat
Milk

It is well known that storage of animal manure and digestate causes emissions of methane (CH4), nitrous oxide (N2O) and ammonia (NH3). A crust on liquid manure acts both as a physical barrier for NH3 and as a biofilter that oxidize CH4 and NH3. However, N2O can be formed in some crusts, and there …

Läs mer

Strukturkalkning – tidpunktens betydelse och de långsiktiga effekterna
Lisbet Norberg

Projektnummer: O-21-23-622 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

Crop production

Structure liming on clayey soils (>15% clay) is one of the prioritized measures for mitigation of phosphorous losses to surrounding water. This project increases the knowledge about the effect of structure liming on phosphorous leaching losses on short and long term by investigating the timing and …

Läs mer

Samodling för mer hållbar rapsodling
Georg Carlsson

Projektnummer: O-21-20-636 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

Crop production

Oilseed rape (OSR) is a profitable and important crop in Swedish agriculture, especially winter OSR which is cultivated on approximately 100000 ha each year. Cultivation of OSR relies on large inputs of fertilizers and pesticides, which has economic costs as well as negative environmental impacts. …

Läs mer

Tömtryck hos varmblodiga travare: kör vi med trasiga bromsar?
Elke Hartmann, Swedish University of Agricultural Sciences

Projektnummer: H-20-47-562 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Harness racing is hazardous as horses are running in close proximity at high speeds. Thus, an effective communication between driver and jockey-horse via rein signals to the bit is essential for safety reasons and horse welfare. However, scientific studies on rein tension in Standardbred trotters …

Läs mer

Förbättra rödklöver som proteinkälla för idisslare genom att optimera polyfenoloxidas initierad proteinkomplexbildning och smältbarhet av aminosyror
Sophie Julie Krizsan, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-22-33-641 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2022

Feeding protein supplements is advantageous because of a positive response in milk production. Rapeseed meal has given better production responses on a protein basis than soybean meal, but its supply is not sufficient to meet the requirements of dairy production. Red clover is one alternative to …

Läs mer

UTVÄRDERING AV EN NY PROFYLAKTISK METOD FÖR ATT MINSKA LIDANDET HOS HÄSTAR MED SOMMAREKSEM
Rickard Ignell, Swedish University of Agricultural Sciences, SLU

Projektnummer: H-17-47-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Insect bite hypersensitivity (IBH) associated with Culicoides biting midges is the most common allergic skin disease in
horses, seriously reducing welfare of affected horses. The main symptom is severe pruritus, with risk of self-infected
open wounds. The choice for treatment and prevention of this …

Läs mer

Karbohydrater i gres og grovfôr til hest - Den gode, den onde og den grusomme
Rasmus Bovbjerg Jensen, NMBU - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Projektnummer: H-17-47-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Grass for grazing or forage production contains variable amounts of carbohydrates, which often are described as the good (fiber), the bad (sugar) and the ugly (fructans) in relation to prevention, and development of diseases like insulin resistance and laminitis. There is a large variation in …

Läs mer

Identifiering av gener med negativ inverkan på hästens hälsa och välbefinnande: Ett ramverk baserat på helgenomsekvensering och bioinformatik på häst
Sofia Mikko, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-18-47-406 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The overall aim of this project is to improve equine health and welfare by identifying causative mutations for inherited diseases to aid informed breeding of healthy horses. We will use a comparative genomics approach, combining whole-genome sequencing (WGS) and bioinformatics with state-of-the-art …

Läs mer

Finns 'Hopparknä' hos häst?- en studie av patellardesmopati som orsak till knähälta hos sporthästar
Marie Rhodin, Sveriges Lantbruksuniversitet

Projektnummer: H-18-47-393 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Soft tissues around the kneecap (patella) as a cause of equine lameness is an area yet to be scientifically investigated but that is often clinically treated with “alternative” methods without an established diagnosis. In human medicine, patellar tendinosis is a common verified diagnosis. …

Läs mer

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
Prenumerera på vårt nyhetsbrev