Горячие разговоры: как работает бактериальная транслокация и что мы можем с ней сделать?

Anja Pastor: Доброе утро, Кристина, большое спасибо за то, что были с нами сегодня и дали нам возможность поговорить на интересную тему, а именно о бактериальной транслокации.
Итак, давайте погрузимся непосредственно в тему - что такое бактериальная транслокация?

Christine Vuong: Бактериальная транслокация — это колонизация бактериями из кишечника других частей тела. Микробиота кишечника, даже полезные микробы, используемые для пищеварения, могут вызывать проблемы со здоровьем и заболевания вне кишечной среды. Бактериальная транслокация происходит после повреждения стенки или барьера желудочно-кишечного тракта. У здорового животного стенка кишечника выбирает, какие питательные вещества и клетки могут перемещаться между открытым просветом желудочно-кишечного тракта и в системные системы организма. Когда происходит нарушение этой барьерной функции, бактерии (и другие микробы) из кишечной среды могут проникать в систему организма и колонизировать другие органы. Эта поврежденная и нарушенная барьерная функция кишечника широко известны как синдром «проницаемого кишечника». Несколько видов стресс-факторов могут вызвать повреждение кишечного барьера, что способствует условиям бактериальной транслокации. Корм со слишком высоким содержанием неперевариваемой клетчатки, корма, вызывающие повышенную вязкость химуса в кишечнике, факторы окружающей среды (высокий уровень аммиака, низкое качество подстилки, стресс от жары/холода) или заболевания (как метаболические, так и инфекционные) могут вызывать различные уровни повышенной проницаемости кишечника.

AP: Когда птицы наиболее уязвимы к бактериальной транслокации?

CV: После посадки основной фактор стресса у птиц возникает в возрасте 2–3 недель, когда у цыплят снижается материнский иммунитет. Это период, когда птицы подвергаются бомбардировке множественными инфекционными заболеваниями, и у них должен быть соответствующий иммунный ответ на все эти патогены; таким образом, мы часто наблюдаем диарею в этом возрасте. Такая реакция актуальна и для других видов животных, особенно в период отъема. У долгоживущих родительских стад и кур-несушек высокоинтенсивное производство может вызвать системную нагрузку на организм и сделать птиц более восприимчивыми к развитию проницаемости кишечника и бактериальной транслокации.

AP: Как воспаление кишечника способствует бактериальной транслокации?

CV: Воспаление требует больших затрат энергии и полезно в том случае, когда иммунная система функционирует должным образом и использует воспаление в качестве краткосрочной реакции для предотвращения болезни или инфекции. Но воспаление также может быть разрушительным, особенно в условиях хронического воспаления. Слишком сильное воспаление повреждает плотные соединения между эпителиальными клетками, что приводит к нарушению барьерной функции кишечника / транслокации бактерий. К сожалению, это может создать петлю обратной связи, в которой начальное повреждение кишечного барьера приводит к бактериальной транслокации, а возникающая в результате нежелательная бактериальная колонизация в других периферических органах вызывает еще большее воспаление. Эта дисфункция может негативно изменить микробиом, нарушить способность иммунной системы функционировать должным образом, что ухудшает общее состояние здоровья и продуктивность птицы.

AP: Исходя из вашего опыта - насколько актуальна бактериальная транслокация для птицеводства? Можете ли вы оценить, сколько птиц/стад подвержено бактериальной транслокации?

CV: Все животные подвергаются определенному уровню стресса, который может вызывать колебания воспаления по всему телу. Птица также подвергается этим стрессам, особенно потому, что она выращивается с более высокой плотностью посадки и имеет самые высокие физиологические потребности организма в питательных веществах для роста и продуктивности. Точное количество птиц, пострадавших от бактериальной транслокации, неизвестно, и его трудно оценить, поскольку существуют также разные уровни воспаления кишечника.

AP: Почему некоторые фермы больше подвержены транслокации бактерий у птиц, чем другие?

CV: Факторы окружающей среды и менеджмент играют важную роль в контроле бактериальной транслокации на уровне фермы. Условия выращивания (рацион, температура, качество подстилки, воздуха, воды и корма) могут вызывать низкий уровень воспаления в кишечнике, предрасполагая кишечник к бактериальной транслокации. Множественные сопутствующие факторы стресса могут усугубить воспаление. Инфекционные заболевания, характерные для региона, также влияют на состояние здоровья птиц. Управление такими заболеваниями (с помощью вакцинации или биобезопасности) может значительно уменьшить избыточную проницаемость кишечника, вызванную патогенами. Конкретные кроссы птиц также могут быть генетически устойчивыми или восприимчивыми к различным стрессовым факторам окружающей среды и болезням. В зависимости от породы или линии, используемой на конкретном предприятии, взаимодействие между генетикой и внешними факторами приводит к различным уровням воспаления кишечника.

AP: Бактериальная транслокация актуальна только для цыплят на откорме или также для несушек? И как насчет другого домашнего скота?

CV: Физиологический стресс, связанный с интенсивным ростом мышц и производством яиц, может вызвать воспаление во всем теле, включая желудочно-кишечный тракт. Это также верно и для других сельскохозяйственных животных, находящихся на стадии роста или высокой продуктивности. Помимо физиологического стресса, на всех животных влияет среда, в которой они выращиваются, и возникающее в результате воспаление, влияние оказывают даже люди.

AP: Как можно на практике уменьшить негативное влияние бактериальной транслокации?

CV: Правильное кормление, поддержание здоровой окружающей среды и предотвращение заболеваний могут значительно уменьшить уровень воспаления и частоту бактериальной транслокации. Различные компоненты корма могут изменять среду кишечника, некоторые корма вызывают большее воспаление кишечника, чем другие (например, некрахмалистые полисахариды). Поскольку эти компоненты корма могут нарушать нормальную среду в кишечнике, они также могут косвенно способствовать колонизации патогенных бактерий. Понимание работы компонентов вашего корма и того, как этот состав может повлиять на здоровье (а не только на параметры роста или продуктивности), очень важно для контроля и уменьшения степени бактериальной транслокации.

AP: Как можно на практике и в академических условиях оценить уровень бактериальной транслокации? Есть ли способ сделать это неинвазивным методом?

CV: Точным методом оценки уровня бактериальной транслокации является отбор органов для последующей количественной оценки бактериальной культуры с целью подтверждения колонизации бактериями из кишечника. Этот процесс действительно включает эвтаназию птиц для сбора органов и наличие оборудования для стерильного отбора образцов для культивирования, чего трудно достичь в условиях фермы. Существуют методы измерения общего уровня воспаления и косвенные измерения проницаемости кишечника с использованием сыворотки, ткани кишечника или неинвазивных образцов фекалий (маркеры воспаления, сыворотка FITC-d, белки плотного соединения или кальпротектин), но эти методы по-прежнему требуют лабораторного оборудования (qPCR, RNAseq или оборудование для считывания планшетов). Для сравнительной оценки также необходимо установить исходные («здоровые») показатели. Базовый уровень воспаления различается в зависимости от кросса и условий выращивания. Данные требования к анализу подходят для исследования эффективности различных методов лечения, но делают оценку воспаления кишечника и бактериальной транслокации на уровне фермы довольно сложной.

AP: Каков ваш посыл для научных кругов и животноводческой отрасли в отношении бактериальной транслокации?

CV: Бактериальная транслокация является многофакторной проблемой, но лучший способ контролировать ее - хороший менеджмент, контролирующий окружающую среду, качество кормов и рецептуры, а также программы профилактики заболеваний. Все эти элементы идут рука об руку с менеджментом качества.

Спасибо за интервью, Кристина!

Следите за новостями в нашем следующем интервью, в котором Костас Маунтзурис расскажет о связи между воспалением, окислительным стрессом и целостностью кишечника.