VIN — Het Vlaams Innovatienetwerk

Project: Naar selectie op F4 en F18 ETEC resistentie bij biggen voor bestrijden van speendiarree

- Identificatie van (genen coderend voor) glycoproteïnen/suikers waarop F4fimbriae binden
- Ontwikkeling van een DNA test voor selectie naar F4 receptor-negatieve biggen

Op het ogenblik dat biggen worden gespeend, verwijderd van de zeug, verliezen ze de passieve lactogene immuniteit die hun beschermt tegen infecties met enteropathogenen. Daarnaast komen ze in een nieuwe omgeving, krijgen een nieuwe meestal droge voeding die ze in het begin moeilijk kunnen verteren waardoor hun darmkanaal gevoeliger wordt voor infecties met als gevolg een multifactoriële speendiarree met als belangrijkste etiologisch agens enterotoxigene Escherichia coli (ETEC) (Bertschinger & Fairbrother, 1999). Het werd duidelijk aangetoond dat deze ETEC infecties aanleiding kunnen geven tot diarree en groeiachterstand, wat minder evident is voor andere agentia die ook na het spenen worden aangetroffen zoals rotavirussen. De ETEC bacterïen hechten zich met fimbriae, aanwezig op het bacterieel celoppervlak, aan receptoren op het oppervlak van epitheelcellen van de dunne darm. Na vasthechting vermenigvuldigen ze en koloniseren alzo de dunne darm. Daar
produceren ze enterotoxines, wat leidt tot diarree (Isaacson, 1988; Bertschinger & Fairbrother, 1999).
De fimbriae zijn dus essentieel voor de ETEC bacteriën. Zonder fimbriae, of wanneer de binding van de fimbriae aan de darmreceptor zou kunnen verhinderd worden, zullen ETEC zich niet meer vasthechten en verlaten ze het darmkanaal met de stroom van digesta. ETEC die de darmmucosa van gespeende biggen kunnen koloniseren produceren F4 (eerder K88 genoemd) en/of F18 fimbriae..
Voor het spenen wordt de interactie tussen fimbriae en hun receptor verhinderd door maternale anti-fimbriële antilichamen in de melk van de zeug. Na het spenen valt deze vorm van
passieve immuniteit weg. Tegelijkertijd kan de stress van het spenen en de overgang van melk naar droog voeder de darmwerking van de big ontregelen wat leidt tot dysbacteriose en condities die gunstig zijn voor ETEC aanhechting en kolonisatie. Speendiarree in de periode tussen 7 en 10 dagen na spenen is hiervan dan vaak het gevolg. Na deze kritische periode is de darm aangepast aan het voeder, nemen de biggen voldoende voeder op en is de gevoeligheid voor ontwikkeling van diarree sterk verminderd.
Het doel van dit project is het identificeren van de receptorgenen die coderen voor de glycoproteïnen/suikers waarop de F4-fimbriae binden en op basis van de mutaties in deze genen een diagnostische DNA-test te ontwikkelen die kan gebruikt worden voor selectie naar F4R negatieve biggen. Om dit doel te bereiken zal een dubbele benaderingswijze gebruikt worden. Enerzijds zal via hoge densiteits linkage disequilibrium mapping op chromosoom 13 het F4ab/ac receptorgen(en) gelokaliseerd worden. Vervolgens zal de aldus afgebakende regio gesequeneerd worden in F4 positieve en negatieve biggen om de causale mutatie op te sporen. Aangezien het mogelijk is dat de verantwoordelijke mutatie regulatorisch van aard en niet struktureel is zal eveneens een expressiestudie worden uitgevoerd met de geïdentificeerde kandidaat-genen. Aangezien er aanwijzingen zijn dat er meerdere F4 receptoren zijn zullen anderzijds bindingstesten met F4 fimbriae uitgevoerd worden om bijkomende receptoreiwitten op te zuiveren en te identificeren. Vervolgens zal het gen(en) coderend voor deze eiwitten gekloneerd worden en afgezocht naar mutaties verantwoordelijk voor verschillen in F4-binding. De mutaties via beide benaderingen geïdentificeerd zullen vervolgens gecombineerd worden in één genotyperingstest die bruikbaar is voor routinematige selectie tegen F4ab/ac gevoeligheid. Dit in combinatie met selectie naar FUT1A/A genotype voor F18R negatieve varkens moet niet alleen leiden tot een enorme klinische verbetering van het speendiarree probleem, maar ook tot aanzienlijke meerwaarde voor Vlaamse fokvarkens

• biggen
• F18 ETEC
• F4 ETEC
• Speendiarree