Imunomoduliuojančiųjų biomolekulių krekenose paieška ir jų pritaikymas galvijų žarnyno mikrobiotai

Abstract

Krekenos yra pirmasis pienas, išsiskiriantis gimus veršeliui, ir turintis daug specifinių riebalų, baltymų ir tirpiųjų angliavandenių, užtikrinančių tinkamą naujagimių veršelių mitybą. Krekenose yra imunomoduliavimo savybių turinčių oligosacharidų, sialoligosacharidų, taip pat įvairių glikoproteinų bei glikolipidų, kurie, skirtinguose gyvūnų modeliuose, gali dar labiau moduliuoti imuninę funkciją. Tačiau, tikslūs mitybos poreikiai ir kalorijų skaičius, kurias suteikia krekenos, nėra iki galo ištirti. Yra teigiama, kad krekenų šėrimo parametrai priklauso nuo krekenų sugirdymo laiko, geografinės vietos ir gyvūno amžiaus. Vėlesniais tyrimais, kurių metu naudoti gyvūnų maitinimo modeliai nustatyta, jog krekenų nulemtas masės didėjimo fenotipas, veršeliams, girdomiems krekenomis, nėra tiesiogiai susijęs su krekenų maistingumu. Tyrimai, taikant C57BL/6 pelių ar Wistar žiurkių modelį nustatyta, kad girdymas krekenomis nelemia reikšmingo kūno masės didėjimo, – tai iškelia hipotezę apie antrinių, ne vien su maistingumu, susijusių veiksnių buvimą krekenose. Svarbu detaliai ištirti molekulinius mechanizmus, bei apibūdinti ir identifikuoti mikrobiotą moduliuojančias aktyvias krekenų biomolekules. Šių tyrimų metu, pirmą kartą gauti duomenys, kad krekenų imunomoduliacinis aktyvumas yra paremtas IL-6/IL-10 signaliniu keliu, kurie yra sukelti makrofagų. Šie tyrimai yra molekulinių mechanizmų, vykstančių girdant krekenomis, nustatymo pagrindas. Gauti rezultatai, leis kurti naujos kartos krekenomis arba jų komponentais paremtas strategijas, leidžiančias didinti veršelių sveikatingumą reguliuojant mikrobiotą ir imuninį atsaką žarnyne. Colostrum is the first milk secreted after the birth of a calf and is rich in specific fats, proteins and soluble carbohydrates to ensure adequate nutrition for newborn calves. Colostrum contain immunomodulatory oligosaccharides, sialoligosaccharides, as well as various glycoproteins and glycolipids, which, in different animal models, can further modulate immune function. However, the exact nutritional needs and number of calories provided by colostrum are not fully understood. It is claimed that the feeding parameters of colostrum depend on the time of feeding the colostrum, the geographical location and the age of the animal. Subsequent studies using animal feeding models have shown that the colostrum induced weight gain phenotype in colostrum fed calves is not directly related to colostrum nutrition. Studies using the C57BL/6 mice or Wistar rat model have shown that feeding colostrum does not lead to a significant increase in body weight, which raises the hypothesis of the presence of secondary factors in colostrum, other than just nutrition. It is important to study the molecular mechanisms in detail, and to describe and identify the active biomolecules of colostrum modulating the microbiota. During these studies, data were obtained for the first time that the immunomodulatory activity of colostrum is supported by the IL-6/IL-10 signaling pathway, which is induced by macrophages. These studies form the basis of determining the molecular mechanisms involved in feeding colostrum. The obtained results will allow the development of strategies based on the next generation of colostrum or their components, allowing to increase the health of calves by regulating the microbiota and the immune response in the intestine.