جنبه های ژنتیکی ایمونوگلوبولین ها و سیکلوفیلین A در شیر به عنوان شاخص های بالقوه مقاومت به ورم پستان در گاوهای هلشتاین

جنبه های ژنتیکی ایمونوگلوبولین ها و سیکلوفیلین A  در شیر به عنوان شاخص های بالقوه مقاومت به ورم پستان در گاوهای هلشتاین

پریسا شفاعتی علیشاه¹، سیدعباس رأفت²

1-       دانشجوی دکتری ژنتیک و اصلاح دام و طیور، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

2-       هیات علمی گروه علوم دامی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز

بیماری ورم پستان

ورم پستان یکی از شایع­ترین و پرهزینه­ترین بیماری­هایی است که عملکرد گاوهای شیری را تحت تاثیر قرار می­دهد. بنابراین، پژوهش در مورد بهبود ژنتیکی مقاومت به ورم پستان، که توانایی جلوگیری یا بهبود سریع عفونت‌های مرتبط با ورم پستان را مهیا می­کند، در گاوهای شیری مهم است. سیستم­های ملی ثبت بیماری از جمله ورم پستان در برخی کشورها ایجاد شده است (مارتین و همکاران، 2018)، اما هنوز به طور گسترده اجرا نشده است. تعداد سلول‌های سوماتیک (SCC) در شیر رایج‌ترین شاخص غیرمستقیم تشخیص ورم پستان در بسیاری از کشورها از جمله ژاپن است. SCC در شیر به جذب لکوسیت­ها از خون به بافت و در نهایت به شیر بستگی دارد که در نتیجه یک واکنش التهابی در بافت پستانی توسط نفوذ باکتری­ها، ویروس­ها، قارچ­ها و غیره به غده پستانی ایجاد می­شود (رینارد و همکاران، 2018). همبستگی ژنتیکی بین SCS و ورم پستان کلینیکی بالاست (6/0 تا 7/0). با این حال وراثت­پذیری SCS بسیار پایین است (05/0 تا 14/0) و بنابراین شناسایی صفات مرتبط با ورم پستان با وراثت­پذیری بالا بسیار حائز اهمیت است.

ایمونوگلوبولین­های موجود در شیر

ایمونوگلوبولین­ها برای حافظت در برابر عفونت مهم هستند و نه تنها در آغوز بلکه در شیر طبیعی گاو نیز وجود دارند. سه ایمونوگلوبولین اصلی به طور مداوم در شیر گاو بر اساس ساختار زنجیره سنگین آنها شناسایی شده است: IgG (شامل 2 زیر کلاس IgG1 و IgG2)، IgM و IgA. علاوه بر این، ایمونوگلوبولین­ها در ترشحات پستان نشخوارکننده­گان نقش مرکزی در محافظت فعال ایمنی از خود غده در برابر عفونت ها ایفا می­کنند. غلظت IgG در نمونه­های شیر گاوهای مبتلا به ورم پستان تحت بالینی بیشتر از شیر گاوهای شیرده طبیعی نژاد هلشتاین-فریزین است و همبستگی فنوتیپی بالایی نیز دارند. بنابراین ممکن است ایمونوگلوبولین­های شیر با مقاومت ورم پستان در ارتباط باشد (یوموتو و همکاران، 2023).

سیکلوفیلین A

سیکلوفیلین A(CyPA) نقش مهمی در فعال­سازی سلول­های T و سیگنالینگ سلولی دارد. گزارش شده است که CyPA در شیر از سلول­های اپیتلیال پستان گاو ترشح می­شود و دارای فعالیت کموتاکتیکی (حرکت ماکروفاژها و نوتروفیل‌ها به محل آنتی‌ژن تحت تأثیر عوامل التهابی) برای جذب سلول­های التهابی در شیر گاو است. علاوه بر این، از آنجایی که محتوای CyPA در شیر به سرعت پس از عفونت داخل پستانی افزایش می‌یابد، ممکن است شاخص خوبی برای التهاب و ورم پستان باشد (یوموتو و همکاران، 2023).

شکل1: برآورد CyPA و پنج ایمونوگلوبولین شامل (IgG، IgG1، IgG2، IgA و IgM) بر دوره شیردهی (a)، شمارش تعداد سلول­های سوماتیک (SCC) و زایش

استفاده از ایمونوگلوبولین­ها و سیکلوفیلین A در شیر جهت ردیابی ورم­پستان

نشان داده شده است که صفات مربوط به ایمنی به طور قابل توجهی با SCS مرتبط بوده و نسبت مستقیم دارند. علاوه بر این، تأثیر صفات مربوط به ایمنی بر SCS مورد ارزیابی قرار گرفته و نتایج نشان داد که IgA، IgG2 و IgG با سطوح SCS مرتبط هستند (یوموتو و همکاران، 2023).

نتایج تجزیه و تحلیل فاکتورهای ژنتیکی نشان داد که تخمین وراثت‌پذیری برای CyPA کم، اما برای IgG، IgA و IgM در حد متوسط بوده و بین ایمونوگلوبولین­ها رابطه ژنتیکی مثبتی وجود دارد. انتظار می رود اصلاح نژاد برای IgA، مقاومت ذاتی به بیماری ورم­پستان را بهبود بخشد (یوموتو و همکاران، 2023).

علاوه بر این، روابط ژنتیکی در محیط‌های مختلف SCS برای صفات مربوط به ایمنی مورد ارزیابی قرار گرفت و نتایج نشان داد که توانایی ژنتیکی برای سطح ایمونوگلوبولین ها در شرایط سلامتی (بیماری) نیز در طول عفونت نقش دارد (یوموتو و همکاران، 2023).

ایمونوگلوبولین­ها ممکن است شاخص های بالقوه برای انتخاب ژنتیکی مقاومت ورم پستان باشد. اگرچه رابطه بین SCS و این صفات مربوط به سیستم ایمنی را مورد ارزیابی قرار گرفته است ولی مطالعات بیشتری در مورد روابط آنها با ورم پستان بالینی باید انجام شود تا استفاده از ایمونوگلوبولین­ها در شیر به عنوان شاخص مقاومت به ورم پستان تایید شود (یوموتو و همکاران، 2023).

منابع

1.      Uemoto Y, Baba T, Endo Y, Katsura T, Tanaka K, Shirakawa H, Urakawa M, Wang H, Yoshida G, Zhuang T. 2023. Genetic aspects of immunoglobulins and cyclophilin A in milk as potential indicators of mastitis resistance in Holstein cows. Journal of dairy science,

2.      Martin P, Barkema H W, Brito L F, Narayana S G, Miglior F. 2018. Symposium review: novel strategies to genetically improve mastitis resistance in dairy cattle. Journal of Dairy Science, 101:2724–2736.

3.      Rainard P,  Foucras G,  Boichard D,  Rupp R. 2018. Invited review: Low milk somatic cell count and susceptibility to mastitis. Journal of Dairy Science, 101:6703–6714.