Stiftelsen lantbruksforskning

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

Nya behandlingsmetoder för att minska tillväxthämning hos grisar med spiroketal diarré

Status: Avslutat
Projektnummer: O-15-20-563
Kategori: Focus area | Food & feed
Branschområden: Kött
Ansökningsår: 2015
Datum för slutrapport: 17 december 2020
Huvudsökande: Anna Rosander
Organisation: Anna Rosander
E-postadress: anna.rosander@slu.se
Telefon: +46 18 672386
Medsökande: Lena Eliasson-Selling
Medsökande: Annette Backhans
Beviljade medel: 3 095 235 SEK

Brachyspira pilosicoli causes spirochetal diarrhea resulting in reduced growth and great economic losses in pig herds. The disease is treated with antibiotics but today we see an increased incidence of antibiotic resistance in the bacteria, which may lead to difficulties to treat the disease in the near future. How the
bacterium causes disease is unknown. We want to identify proteins of B. pilosicoli that the bacterium uses to attach to the intestinal mucosa. With knowledge of this process, we want to find ways to block the binding and thus probably prevent the onset of symptoms. The proteins may act as antigens for vaccine
development and may be used for development of new and specific diagnostic tests. We also want to develop a gut tissue model both for studying the binding of B. pilosicoli to the intestinal mucosa, and to test the effect of probiotic bacteria on the binding.

Spiroketal diarré orsakar stora ekonomiska avbräck för lantbrukaren på grund av hög smittsamhet och negativ påverkan på tillväxten. Sjukdomen orsakas av bakterien Brachyspira pilosicoli, som hör till gruppen spiroketer, och behandlas idag med antibiotika. Idag ser vi en ökad förekomst av antibiotikaresistens hos bakterien vilket gör att sjukdomen kan bli svårbehandlad i en nära framtid. Kunskaperna om hur B. pilosicoli orsakar sjukdom är ofullständiga. Vi vill identifiera proteiner hos B. pilosicoli som bakterien använder för att fästa till tarmslemhinnan. Med kunskap om den processen vill vi hitta sätt att blockera bindningen och därmed sannolikt förhindra uppkomst av symptom. Proteinerna kan fungera som antigener för vaccinutveckling och användas för utveckling av nya specifika diagnostiska tester. Vi vill även utveckla en tarmvävnadsmodell dels för att studera bindningen av B. pilosicoli till tarmslemhinna, dels för att testa effekten av probiotiska bakterier på bindningen.

Spiroketal diarré hos gris orsakas av Brachyspira pilosicoli och ger stora ekonomiska avbräck för lantbrukaren på grund av hög smittsamhet och lägre tillväxt hos grisarna. Den behandlas med antibiotika men resistensen hos bakterierna ökar. Kunskap om hur bakterien binder (adhererar) till tarmepitelceller, och hur man kan blockera bindningen, kan användas för att utveckla nya preventiva strategier som vaccin eller probiotika. I projektet har vi identifierat och undersökt potentiella adhesionsproteiner hos B. pilosicoli, dock utan att kunna påvisa specifika bindningar mellan bakterie- och värdproteiner. Vidare, utav 61 Lactobacillus-stammar som karaktäriserats och utvärderats med avseende på goda egenskaper för användning som probiotika bedömdes 8 stammar vara intressanta att studera vidare i en cellmodell, eller i framtida studier. Tekniska svårigheter med modellen medförde att laktobacillernas förmåga att motverka negativa effekter av B. pilosicoli på epitelcellerna inte kunde bedömas.

Spiroketal diarré är en tarmsjukdom hos grisar som orsakas av en bakterie tillhörande gruppen spiroketer - Brachyspira (B.) pilosicoli. Det är en i Sverige vanlig diarrésjukdom som gör att grisarna växer långsammare vilket medför stora ekonomiska förluster för producenterna. Spiroketal diarré behandlas med antibiotika men vi har i Sverige hittat multiresistenta stammar och det finns risk för att inget av de antibiotika som man får använda till gris kommer att fungera i framtiden. Hur besättningar smittas och hur bakterien orsakar sjukdom är till stora delar okänt. Bakterien binder till tarmepitelet på ett speciellt sätt- ena änden av bakterien fäster till cellerna i tarmen och tillsammans liknar de en ryamatta. Mekanismen för detta är okänd. Syftet med det här projektet var att öka kunskapen om hur bakterien fäster till tarmen för att i ett senare skede kunna använda kunskapen till att utveckla nya förebyggande behandlingar, som vaccin eller probiotika.

För att ta reda på vilka proteiner hos B. pilosicoli som gör att bakterien fäster till tarmen användes tekniken fagdisplay. Då används ett så kallat fagbibliotek där en bakteries samtliga proteiner finns representerade. Med biblioteket ”fiskas” just de proteiner man är intresserad av ut i en process kallad panning. Vi har pannat ett fagbibliotek med B. pilosicoli-proteiner mot tarmepitelceller för att hitta de som binder dit. Vi har också pannat mot annat material från gris, som tarmvävnad och rena vävnadskomponenter, för att försöka hitta proteiner som är viktiga för bakterien för att kunna infektera. Problem med bakgrund gjorde det svårt att hitta äkta bindningar mellan bakterien och komponenter från gris. Vi försökte komma runt det genom att utveckla en ny metod för att analysera resultatet men fick trots det inte fram några lovande resultat för att förklara bindningen av B. pilosicoli till tarmepitelceller.

Ett annat försök att angripa problemet på, genom bioinformatik, gjordes. Många dataprogram finns tillgängliga på internet för att analysera de DNA-sekvenser av organismers arvsmassa som också finns tillgängliga där, även den för B. pilosicoli. Arvsmassan innehåller information om bakteriens alla proteiner och dataprogrammen användes för att leta efter proteiner som sitter på ytan av B. pilosicoli och som ansågs ha stor potential att interagera med andra molekyler. Fyra proteinkandidater valdes ut och framställdes på konstgjord väg med hjälp av kloning. Proteinerna undersöktes i olika experiment om de kunde binda specifikt till någon komponent från gris men ingen specifik bindning mellan proteinerna och griskomponenterna kunde påvisas.

I projektet ingick också att undersöka ett 60-tal bakteriestammar av släktet Lactobacillus (LAB) för att ta fram ett mindre antal stammar som skulle vara lämpliga att använda som probiotika. Dessa stammar skulle sedan testas i en cellodlingsmodell för att se om de kan motverka negativa effekter av B. pilosicoli på tarmepitelcellerna. Av alla LAB-stammar som undersöktes visade sig 8 stycken ha viktiga egenskaper för att kunna användas som probiotiska bakterier – ingen överförbar antibiotikaresistens, tålighet mot sur miljö och miljö med galla (för att överleva passage genom mag-tarmkanalen) samt bindning till tarmcellernas sekret (mucus). En cellodlingsmodell med tarmepitelceller sattes upp för att studera dessa LAB-stammar tillsammans med B. pilosicoli-bakterier men tekniska problem med modellen gjorde att det var svårt att tolka resultaten.

Det är fortsatt viktigt att öka kunskapen om hur B. pilosicoli fäster till tarmen och att undersöka om LAB-stammar kan motverka negativa effekter av B. pilosicoli på tarmepitelet. Däremot måste andra metoder prövas och vi tror att ytterligare bioinformatiska analyser och andra cell- eller vävnadsmodeller kan vara sätt att komma framåt. LAB-stammarna med egenskaper viktiga för att kunna användas som probiotiska bakterier kan vara av generellt intresse att använda i framtida projekt om probiotika till gris.

 

Antal träffar i projektbanken: 1712

Att förbereda för framtiden: uthålliga odlingssystem utan glyfosat
Alexander Menegat

Projektnummer: O-19-20-299 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production

We work with the vision that it possible to reduce herbicide use and completely abandon glyphosate in reduced and no-till systems by promoting soil health and crop vigour through a diverse crop rotation, cover crops and mechanical weed control. In field experiments, we compare innovative glyphosate …

Läs mer

Beslutsstöd och integrerade bekämpningsstrategier för rapsskadegörarna skidgallmygga och blygrå rapsvivel
Peter Anderson

Projektnummer: O-19-20-320 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production

The Brassica pod midge Dasineura brassicae and its facilitator, the cabbage seed pod weevil Ceutorrhynchus obstrictus, have caused serious damage in oilseed rape crops during the last few years. No locally adapted IPM strategies exist, including pesticide management thresholds with evidentiary …

Läs mer

Innovativ salixförädling för fossilfritt drivmedel
Pär Ingvarsson

Projektnummer: O-19-22-292 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Energy and biomass

The conversion into a bio-based economy in Sweden requires a broad range of initiatives. One of the challenges is that additional sources of biomass will be needed. High yield potential, low conversion and production costs are critical success factors for new raw material. Salix is an energy crop …

Läs mer

SamZoner 2.0 - Optimering av multifunktionella skyddszoner för ökad biologisk bekämpning och pollinering
Maria Viketoft

Projektnummer: O-19-23-298 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Horticulture

Adding flowers to the cropping system that support beneficial insects is a promising option to achieve crop protection
in Swedish agriculture and horticulture. However, the wide-spread adoption of this approach has been hampered by
limited economic benefit and the risk of propagating pests and …

Läs mer

Brukningsmetoder för ökad markkvalité och högre skördestabilitet under extremväder
Thomas Keller

Projektnummer: O-19-23-309 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production

Climate projections for Sweden indicate higher temperatures during summer and larger variability in precipitation between years. This poses enormous challenges for Swedish agriculture. The main aim of this project is to investigate relationships between soil management, soil quality and crop yield. …

Läs mer

Integrerad användning av genetisk resistens i Svensk matpotatisproduktion
Erik Andreasson, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-19-25-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Potato cultivars that are resistant to late blight and at the same time having acceptable other traits, have started to emerge. However, little of this material is used in Sweden and no organized and comparative table potato trials are done. Biological products against skin-finish diseases are …

Läs mer

Bete i ett norrländskt perspektiv
Margareta Emanuelson, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-20-62-325 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

This project is connected to an already funded grazing application from Norway intending to evaluate methane production from dairy cows in different grazing systems. We aim to evaluate further some important aspects of grazing in northern Sweden. We plan to use some sensory techniques to analyse …

Läs mer

Marmorerad, mör och miljövänlig - jakten på det perfekta nötköttet
Mats Emilson, Agroväst Livsmedel AB

Projektnummer: R-20-62-327 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

More and more consumers desire a tasty meat where production have considered the environmental impact and animal welfare. The purpose of this interdisciplinary project is to determine how to produce such a product while still make the production profitable, climate efficient and otherwise …

Läs mer

Förbättring av klimat i fjäderfästall - för bättre djurhälsa, produktion och mindre miljöpåverkan
Helene Oscarsson, Vreta Kluster AB

Projektnummer: R-20-62-328 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Achieving and maintaining a good stable climate with low ammonia levels is a major challenge for many poultry farmers. In addition to adversely affecting animal health, production and the working environment, high levels of ammonia in the stable can also lead to increased environmental impact. The …

Läs mer

En ny behandling av ekvint metabolt syndrom med potential att förebygga fång
Johan Bröjer, Swedish Univeristy of Agricultural Sciences

Projektnummer: H-19-47-479 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Insulin dysregulation (ID), a condition with excessive hyperinsulinemia, is the most common cause of laminitis in the horse. Insulin dysregulation is a core component of equine metabolic syndrome. Management strategies for ID include feeding diets low in non-structural carbohydrates, but excessive …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev