Welkom bij
Moderne landbouw
!
De mysterieuze substantie, aanvankelijk beschouwd als een koortsopwekkende stof, werd geassocieerd met Gram-negatieve bacteriën. Onderzoeken toonden aan dat het een belangrijk onderdeel was van de bacteriële celwand, uiteindelijk beschreven als: endotoxine , om het duidelijk te onderscheiden van andere bacteriële toxines, uitgescheiden door bacteriën in hun omgeving.
Aanvankelijk werd aangenomen dat een endotoxine alleen uit de celwand kan worden vrijgemaakt als Gram-negatieve bacteriën afsterven. Actuele inzichten onthullen, echter, dat endotoxinen ook worden uitgescheiden door levende Gram-bacteriën tijdens normale fysiologische processen zoals celreplicatie. De feitelijke samenstelling van de polysachariden varieert tussen bacteriesoorten, en de stof wordt nu algemeen beschreven als: lipopolysacharide (LPS).
De oorsprong van LPS verklaart veel van de klinische symptomen in de darmen en de lever van alle dieren en mensen, maar ook in specifieke organen.
Dieren worden via verschillende routes aan het LPS blootgesteld.
Voer en water zal altijd enige hoeveelheden LPS bevatten, die kritische niveaus kunnen bereiken wanneer de microbiologische kwaliteit van het voer erg slecht is. Verwerking kan de bacteriële belasting verminderen, maar slaagt er niet in het hittestabiele LPS te inactiveren.
LPS houdt zich ook aan fijne stofdeeltjes in de lucht van stallen en kan leiden tot aanzienlijke blootstelling van de luchtwegen.
De belangrijkste natuurlijke bron van LPS, echter, is de complexe gemeenschap van Gram-negatieve bacteriën in de darmen.
Verschillende natuurlijke afweermechanismen, als onderdeel van de aangeboren immuniteit, zijn aanwezig om het lichaam te beschermen. Bijvoorbeeld, darmcellen brengen het enzym alkalische fosfatase tot expressie dat LPS kan inactiveren.
Bovendien, in een intacte darmbarrière, de epitheliale voeringcellen zijn verknoopt door een netwerk van tight junction-eiwitten, waardoor de cellaag ondoordringbaar wordt voor grotere moleculen zoals LPS.
De darmafweermechanismen, echter, kan worden aangetast door verschillende interne en externe factoren. Deze omvatten acute virale, bacterieel, of protozoaire infecties, evenals blootstelling via de voeding aan toxines zoals mycotoxinen.
In aanvulling, stressomstandigheden, zoals hittestress of zelfs voer- of watergebrek kan leiden tot functieverlies van de darmbarrière. In deze gevallen, intestinale LPS zal de systemische circulatie bereiken en een cascade van nadelige effecten initiëren.
LPS wordt door verschillende klassen van immuuncellen herkend als een gevaarmolecuul. LPS-herkenning door neutrofielen, macrofagen of dendritische cellen in de darmen, de lever en andere weefsels omvatten TLR4-receptoren. Activering van deze receptoren initieert een complexe cellulaire respons, resulterend in de productie van pro-inflammatoire mediatoren zoals cytokines, prostaglandines, stikstofoxide, en andere zuurstofradicalen (ROS).
Het cytokine IL-6 ontregelt de lichaamstemperatuurregeling, meetbaar als koortsreactie. Afhankelijk van de hoeveelheid LPS, de verhoging van de lichaamstemperatuur is geleidelijk zichtbaar als lichte koorts of als extreem hoge lichaamstemperatuur, resulterend in een fatale shock syndroom.
Op weefselniveau, de ontstekingsmediatoren veroorzaken de typische symptomen van ontsteking:roodheid, oedeem, pijn en disfunctie.
In de darmen, een ontstekingsreactie wordt vaak gekenmerkt door diarree, met overmatig verlies van water en elektrolyten, verminderd gebruik van voedingsstoffen, en het verlies van de barrièrefunctie, waardoor de fatale LPS-uitdaging behouden blijft.
Talloze verbindingen zijn in het verleden getest op hun vermogen om de nadelige effecten van LPS te verminderen. Deze omvatten bepaalde ontstekingsremmende geneesmiddelen en LPS-inactiverende middelen, zoals recombinante alkalische fosfatase.
Onlangs, specifieke producten die zijn getest op hun vermogen om mycotoxinen te binden, hebben aangetoond dat ze ook LPS binden. Om dit effect te bewijzen, testen werden uitgevoerd in in vitro systemen, waarin de vermindering van de LPS-activiteit wordt gemeten met de LAL-assay, meerdere producten vergelijken.
deze veelbelovende in vitro resultaten tonen de werkzaamheid van specifieke producten aan en geven de mogelijkheid aan om dergelijke producten te gebruiken als een praktische en economisch haalbare maatregel om de LPS-uitdaging te verminderen onder omstandigheden van stress en/of blootstelling aan mycotoxinen bij dieren.
