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

Nya hortikulturella substrat från den fasta fraktionen av biogas produktion
Håkan Asp, Sveriges lantbruks universitet

Projektnummer: R-18-25-143 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Green house production depends or reliable substrates and fertilizers. Peat is the dominating substrate in Sweden and internationally. There is a debate about reducing the peat use since the mining for peat may increase climate gas emissions and disturb sensitive ecosystems. Thus, alternative for …

Läs mer

Kolfastläggningspotential i matjorden och alven - analys av markdatabaser och långliggande försök
Thomas Kätterer

Projektnummer: O-18-23-141 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Humus is an important indicator of soil quality and soil organic carbon (SOC) sequestration is a cost-effective measure to reduce the climatic impact of food production systems. The national soil-monitoring program (SMP) show an upward trend in SOC during the past 20 years, mostly attributed to an …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Forståelse av etiologien bak acquired equine polyneuropathy via studier av Schwanske celle kulturer
siv Hanche-Olsen, NMBU Veterinærhøgskolen

Projektnummer: H-18-47-409 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Acquired equine polyneuropathy (AEP) is a devastating neurologic disease affecting Nordic horses. Characteristic histopathological changes have been shown in the peripheral nerves of horses euthanized due to the disease. These include re- and demyelination as well as hypertrophy of perikaria and …

Läs mer

Mjölkfettsyror - verktyg för att hitta kor med ökad risk för ämnesomsättningssjukdomar och reproduktionsstörningar
Kjell Holtenius

Projektnummer: O-19-20-306 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Milk

The overall objective of this project is to create milk biomarkers based on specific milk fatty acids for identification of cows with reproductive disorders and metabolic disturbances. Milk will be analysed by Fourier-transform mid-infrared technology. An important value of this project for the …

Läs mer

Går det att höja vallskördarna med enstaka bevattningsgivor - vad händer med kvaliteten?
Ingrid Wesström

Projektnummer: O-19-20-316 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Milk

Climate change has brought about changing conditions for agriculture. In recent years precipitation deficit during the growing season has led to a shortage of forage in Sweden. During dry years, irrigation is necessary to achieve optimal yields. In addition, irrigation can bring about positive …

Läs mer

Cannabinoider – Säkert foder, ren sport och framtida potential till häst
Matilda Lampinen Salomonsson, SVA

Projektnummer: H-19-47-486 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Cannabinoids have potential to induce analgesia and muscle relaxation which would be beneficial for equine practice. Today there is no drug labelled for veterinary use containing these cannabinoids, but there are some herbal oil products which unofficially have been reported to be used in horses, …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Förbättrad diagnostik av maskinfektioner och riktad avmaskning av värphöns
Johan Höglund

Projektnummer: O-19-20-288 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Poultry

Worm infections in free-range layers are increasingly causing health problem in the poultry industry. Despite this, there are knowledge gaps about how worms are detected in living laying hens and on methods for how they can be controlled in modern free-range housing systems. The objectives of the …

Läs mer

Mer vall på slätten för klimateffektiv produktion
Carl-Otto Swartz, SLU

Projektnummer: R-20-62-324 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Agriculture in plain-lands is often specialized in crop production, with no on-farm use of ley as animal fodder, and crop rotations that often includes only annual crops (e.g. oilseed rape, cereals and sugar beets). At the same time, integrating ley in arable cropping systems generates several …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev