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: 1676

Ny teknik och regional strategi för recirkulering av växtnäring i stallgödsel
Helena Aronsson

Projektnummer: O-20-23-457 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass
Milk

A main challenge for regions with intensive livestock production is phosphorus (P) surplus on farms, resulting in low P use efficiency and losses to waters. The project will provide solutions to increase P recycling from animal manure. This will decrease our dependency on imported P fertilizers, …

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

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

Ryttarkänsla i praktiken - hur man undervisar ryttare
Anna Byström, Swedish University of Agricultural Sciences

Projektnummer: H-20-47-567 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Instructing riders is a complex task because the riding teacher needs to pay attention to both the horse and the rider. This is particularly challenging in the riding school situation. The aim of this project is to investigate riding teachers’ instructions of aids and their timing. The study will …

Läs mer

Möjlig formulering av ett vaccin mot Strongylus vulgaris
Caroline Fossum, SLU

Projektnummer: H-20-47-568 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

The proposed project aims to continue research for development of a vaccine protective against the pathogenic equine parasite Strongylus vulgaris. The ongoing work to establish appropriate in vitro models to screen the effect of candidate vaccine antigens/adjuvants will be continued. Cytokine …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev