Door Doug Ottinger, Minnesota

Mijn grootmoeder, geboren in 1893, was een van de acht broers en zussen die opgroeiden op een gevarieerde familieboerderij in de township Tevis, Kansas, net buiten Topeka.

Toen ik opgroeide, vertelde ze me veel humoristische verhalen over haar kindertijd en de capriolen die alleen broers en zussen die in de uitgestrekte landbouwgrond van Kansas waren grootgebracht, hadden kunnen verzinnen en waaraan ze hadden deelgenomen.

Hoewel ze op een boerderij ver van de stad woonden, waren ze voor die tijd redelijk modern. Ze hadden thuis een telefoon, terwijl maar weinig mensen zo'n luxe hadden. Ze waren ook een vroom religieuze familie die geloofde in hervorming van de gezondheidszorg. Omdat ze modern en up-to-date waren, hadden ze één modern medisch apparaat dat zo noodzakelijk was voor de gezondheid en het welzijn van het hele gezin:het klysma-blik.

Op de boerderij was een oude kalkoen die het huisdier van de kinderen was geworden. Op een dag werd de kalkoen ziek. Hij werd steeds slechter, totdat het erop leek dat er geen hoop voor hem was. Omdat ze hun huisdier niet wilden verliezen, besloten mijn grootmoeder en haar oudere zus, Lois (die mijn grootmoeder vaak omschreef als de "familieverpleegster") dat er iets moest gebeuren. Lois kwam op het idee dat de kalkoen misschien gewoon een goede klysma nodig had. De twee meisjes haalden het blikje uit de watercloset. Lois heeft een brouwsel door elkaar gehaald waarvan ze dacht dat het ongeveer klopte. Toen gingen de twee meisjes naar het boerenerf om hun zieke huisdier te zoeken. Een van de meisjes hield de kalkoen vast en stak de rubberen slang in het zuidelijke uiteinde. De andere hield het blikje vast dat vol was met de oplossing. Toen de slang stevig vast zat, lieten ze de oplossing stromen.

Toen dat eenmaal was gebeurd, dachten ze dat ze niet veel meer konden doen voor de ernstig zieke vogel. Hij vertoonde geen tekenen van onmiddellijke verbetering. Ze keerden terug naar het huis, zonder veel zichtbare hoop op zijn herstel. De volgende ochtend gingen ze op zoek naar hun zieke huisdier. Toen ze hem vonden, liep hij rond alsof hij nog nooit in zijn leven een dag ziek was geweest. Volgens mijn grootmoeder leefde hij daarna nog een flink aantal jaren.

Jaren later, niet lang voordat ze stierf, sprak ik met haar over dat verhaal. Ze lachte terwijl we erover praatten, en pauzeerde toen en zei:"Weet je, ik denk niet dat wij kinderen dat ding ooit hebben afgewassen. Ik denk dat we het gewoon terug op de plank hebben gezet zoals het was ..."

Nu dat verhaal verteld is, ga ik verder en praat ik over enkele van de zoektochten naar genetisch gekoppelde ziektebestrijding die zowel pluimvee als mensen gezond houden.

De zoektocht naar genetische resistentie tegen ziekten
Sinds onheuglijke tijden hebben mensen geworsteld om manieren te vinden om zowel zichzelf als hun vee gezond en ziektevrij te houden. Of het nu gaat om kruidensamenstellingen die zijn samengesteld om ziekten te bestrijden, of hightech-experimenten in goed uitgeruste laboratoria, of slechts twee kleine boerenmeisjes in Kansas die een klysmabus hanteren, de strijd tegen ziekte was, en blijft, een oneindige.

Onderzoekers in de jaren 1920 en 1930 begonnen zich af te vragen of er bepaalde genen waren die dieren weerstand zouden geven tegen ziekten. Er waren talloze onderzoeken bedacht die onderzoekers een aantal antwoorden gaven op de vragen die ze hadden. Vogeltyfus, veroorzaakt door Salmonella Gallinarum, en de ziekte van Pullorum, veroorzaakt door Salmonella Pullorum, waren slechts twee van de verschillende ziekten die verwoestende verliezen veroorzaakten in de pluimvee-industrie. Deze ziekten kunnen een kudde van een familieboerderij in zeer korte tijd decimeren en de bacteriën kunnen blijven hangen en eventuele vervangende dieren infecteren. Er werd waargenomen dat sommige vogels resistent leken te zijn tegen de ziekten. Als gevolg daarvan begonnen onderzoekers te onderzoeken of er genetisch resistente stammen, of lijnen van vogels, konden worden ontwikkeld die deze infectieuze ziekteverwekkers zouden kunnen weerstaan ​​en bestrijden.

Lymfomen, tumoren en verschillende leukosecomplexen waren ook ernstige problemen in sommige delen van de Verenigde Staten en andere plaatsen in de wereld. In de jaren dertig werd Cornell University een leider in het onderzoek naar en de uitroeiing van lymfoom bij pluimvee. Hun onderzoek verdiepte zich in vele gebieden, waarvan sommige genetisch gekoppeld onderzoek waren. Andere universiteiten waren belangrijke, actieve spelers in onderzoeksprojecten op het gebied van ziektebestrijding. In de afgelopen 80 jaar zijn er veel onderzoeken uitgevoerd om ons te helpen manieren te vinden om ziekten als pullorum, de ziekte van Newcastle en de ziekte van Marek uit te roeien. Veel hiervan omvatten proeven met genetisch gekoppelde controlemogelijkheden.

Onderzoek naar genetische beheersing van ziekten leverde vaak teleurstellende resultaten op voor de onderzoekers. Hoewel ze in de onderzoeken vogels konden vinden die konden overleven en herstellen van ziekten, zelfs die zo dodelijk als de ziekte van Newcastle en Marek, bleef het een feit dat de meeste, zo niet al deze overlevende vogels drager waren van de gevreesde ziekteverwekkers, en de ziekte werd nog steeds doorgegeven aan het nageslacht, of van volwassen vogel op volwassen vogel, in een kudde. Zelden werd daadwerkelijke resistentie tegen de bepaalde ziekte verkregen zoals de onderzoekers hadden gehoopt.

Een onderzoeker, Nelson Waters, voerde van 1939 tot 1960 onderzoeken uit naar de overdracht van bepaalde soorten door virussen veroorzaakte tumoren bij pluimvee. Later ging het onderzoekswerk verder onder leiding van een andere onderzoeker, Lyle Crittenden. Hoewel dit soort onderzoek voor de meeste mensen misschien niet erg opwindend lijkt, waren de bevindingen erg belangrijk voor onderzoekers op het gebied van overdracht en verspreiding van ziekten, of pathogene etiologie. Waters en Crittenden ontdekten dat een aantal van deze virussen kunnen worden overgedragen van ouders op nakomelingen (dit wordt lineaire overdracht genoemd), maar ook van vogel op vogel in een koppel (dit wordt horizontale overdracht genoemd). Deze bevindingen hielpen onderzoekers te begrijpen hoe sommige virussen konden worden verspreid. Onderzoekswerk, geworteld in sommige van hun bevindingen, gaat vandaag nog steeds door.

Aan het eind van de jaren zeventig en tot ver in de jaren tachtig nam het momentum toe op het gebied van het vinden van genetische factoren die de respons van het immuunsysteem bij dieren controleerden, en het vinden van manieren om ziekten te bestrijden en hopelijk uit te roeien door middel van genetische controle van immunologische reacties. In 1987 ontdekten onderzoekers C.M Warner, D.L. Meeker en M.F. Rothschild publiceerde voor het eerst hun bevindingen op dit gebied.

In 2000 hebben onderzoekers, onder leiding van L.D. Bacon, gepubliceerde bevindingen van een 25-jarige studie uitgevoerd aan de U.S.D.A. Avian Disease and Oncology Laboratory, in East Lansing, Michigan. Deze studie rapporteerde over de selectie en kruising van commerciële kippenlijnen die genetisch resistent bleken te zijn tegen lymfoïde sarcomen.

In 2004 werd een paper geschreven over nieuw onderzoek dat net was afgerond in Frankrijk. Onder leiding van Dr. Rima Zoorab voerde het onderzoeksteam een ​​van de eerste uitgebreide onderzoeken uit om "immunogenen" bij pluimvee te lokaliseren en te identificeren. Vanaf het begin begon het team met het identificeren en "in kaart brengen" van werkelijke genen die individuele vogels weerstand leken te geven tegen ziekten. De drie belangrijkste zorgwekkende ziekten in deze studie waren infectieuze bursitis, de ziekte van Marek en coccidiose (veroorzaakt door de protozoaire parasiet Eimeria Tenella). Het was een zeer complexe studie, te beginnen met het boodschapper-RNA in de cellen. Uiteindelijk werden 30 genen geïdentificeerd die kunnen worden beschouwd als 'immuungenen' of 'gedeeltelijk immuungenen'.

De afgelopen jaren hebben onderzoekers DNA-strengen geïdentificeerd die vatbaar zijn voor de ziekte van Marek bij bepaalde soorten vleeskuikens. Dit onderzoek is momenteel aan de gang en geeft op dit moment enige mogelijke hoop op ten minste gedeeltelijke genetische controle van bepaalde ziekten. Een ander voorbeeld van onderzoek dat momenteel wordt gedaan, komt uit Zuid-Korea. Daar werken wetenschappers aan het vinden van mogelijke genetische resistentie tegen stammen van vogelgriepvirussen, waaronder de A1- en H5N1-stammen.

Bacteriën en virussen hebben ook een genetische code
Gedurende vele jaren waren genetische experimenten bij ziektebestrijding alleen gericht op de genetica van de besmette dieren. Onderzoekers hoopten dat er genen zouden worden gevonden die de dieren op de een of andere manier resistent zouden maken tegen verschillende ziekten. Naarmate het onderzoek vorderde, werd het voor een aantal onderzoekers echter heel duidelijk dat zowel bacteriën als virussen een eigen genetische code hebben.

Net als de dieren die ze infecteren, hebben deze organismen genetisch materiaal in zich dat regelt hoe ze zich voortplanten en zich gedragen. Bacteriën hebben ook een eigen immuunsysteem en kunnen ook worden geïnfecteerd door virale pathogenen, en hun immuunsysteem moet dan in actie komen, ongeveer hetzelfde als de systemen van de hogere dieren.

Ik heb onlangs de gelegenheid gehad om met Dr. Matt Koci van de afdeling Prestage Poultry Science van de North Carolina State University te spreken. De afdeling van Dr. Koci werkt aan verschillende onderzoeksgebieden waarbij zowel salmonella- als campillobacter-bacteriële kolonisatie bij pluimvee betrokken is. Een van de dingen waar hij me op wees, was het feit dat ze in deze studies zwaar naar het immuunsysteem van de bacteriën kijken, net zoals ze naar de vogels kijken.

Om maar een kort voorbeeld te geven van het enorme werk dat onderzoekers op deze gebieden nog voor de boeg hebben:er zijn al minstens 2.600 varianten, of serotypen, van alleen de salmonellabacterie. Er zijn minstens een miljoen geïdentificeerde virussen. We hebben vrij samengestelde kennis over slechts ongeveer 5.000 van hen. Voeg daarbij de duizenden en duizenden andere soorten bacteriën, en je kunt zien dat er een enorme hoeveelheid informatie is die we over vele decennia nog zullen leren.

Genetisch onderzoek en voedselveiligheid
Elk jaar worden veel mensen ziek door het eten van pluimveeproducten en andere voedingsmiddelen waar niet goed mee wordt omgegaan. Onderkoken, onjuiste temperaturen tijdens opslag of fouten bij de eerste behandeling van de producten dragen bij aan deze talloze gevallen. Gevallen van vergiftiging vinden plaats op zowel commercieel als thuisvoorbereidingsniveau. Velen zijn relatief klein, met slechts een klein ongemak voor de geïnfecteerden. Andere gevallen zijn ernstiger en vereisen meer geavanceerde medische zorg. Helaas worden sommige van deze gevallen fataal.

Een gebied dat onderzoekers jarenlang verbijsterd heeft, is waarom veel soorten en stammen van pluimvee extreem hoge aantallen bacteriën, zoals Salmonella Enteritidis, of varianten van campillobacter in hun lichaam kunnen behouden, terwijl sommige van hun vrij lage concentraties. Geen van de vogels vertoont uiterlijke tekenen van ziekte of van dragerschap van de bacterie. Maar als een mens deze bacteriële pathogenen zou oplopen, vooral in de mate waarin sommige vogels ze hebben, zou het fataal zijn voor de persoon.

Een antwoord op dit verbijsterende probleem werd mij gegeven door Dr. Matt Koci van de North Carolina State University tijdens mijn recente interview met hem. North Carolina State University is niet alleen een leider in pluimveeonderzoek, maar loopt ook voorop in onderzoek naar voedselveiligheid.

Volgens Dr. Koci worden er verschillende onderzoeken op dit gebied uitgevoerd. Omdat veel van het onderzoek nog gaande is, is het te vroeg om grote aankondigingen van de bevindingen te doen. In deze onderzoeken is echter één probleem heel duidelijk geworden. De verschillen in lichaamstemperatuur van mensen versus de lichaamstemperatuur van de kip lijkt een van de belangrijkste factoren te zijn in de verschillende reacties die elk op deze infecties heeft. Mensen behouden een normale lichaamstemperatuur van 37°C (98,6°F). Kippen hebben een lichaamstemperatuur van 41°C (105,8°F). Een van de belangrijkste feiten die tot nu toe in deze studie zijn gevonden, volgens Dr. Koci, is dat de Salmonella Enteritidis zich bij verschillende lichaamstemperaturen als een heel ander organisme gedraagt.

Een deel van de oorspronkelijke bedoeling van deze studie was om te zoeken naar genetische verbanden in de ontwikkeling van kippenmacrofagen en de schijnbare resistentie van de vogel tegen deze bacteriën. (Macrofagen zijn die kleine witte bloedcellen die de ziekteverwekkende organismen die ons infecteren opslokken.) Die bevindingen zijn nog niet verzameld, maar zoals bij de meeste onderzoeken kunnen de bevindingen een aantal interessante wendingen nemen, en de bevindingen over bacteriën die als verschillende organismen fungeren , bij verschillende temperaturen, is daar zeker een van.

Recent onderzoek in verschillende delen van de wereld, waaronder de Verenigde Staten, de Europese Unie, Australië en Azië, heeft zich geconcentreerd op het vinden en ontwikkelen van vogels die genetische resistentie lijken te hebben tegen de opbouw van grote kolonies salmonella- of campillobacterbacteriën in hun ingewanden. Als we enkele van deze ziekteverwekkende bacteriën uit het pluimvee kunnen elimineren, kunnen we hopelijk veel van de wereldwijde gevallen van voedselvergiftiging die jaarlijks door mensen worden veroorzaakt, elimineren.

Er zijn enkele genetische banden in deze gebieden gevonden en we hebben de technologie om dit genetische materiaal van de ene vogel naar de andere over te dragen. Op basis van onze huidige bevindingen zou genetisch materiaal van vogel tot vogel op een dag zelfs beschikbaar kunnen zijn dat kan worden overgedragen aan koppels thuis. Dit is echter genetische modificatie en veel mensen zijn hier fel tegen, op welke manier dan ook, in welke vorm dan ook. Persoonlijk geloof ik dat sommige van deze procedures een belofte inhouden, maar ik begrijp ook de ethische vraag:"Waar trek je de grens?" De zoektocht naar genetische resistentie tegen ziekten zal waarschijnlijk nog vele jaren duren. Ik zou graag willen weten wat andere lezers van Backyard Poultry denken. Brieven aan de redacteur, iemand?

Bronnen:
De genetica van ziekteresistentie bij kippen; Europese Commissie, Onderzoek en Innovatie, ec.europa.eu/research/infocentre/export/success/article_693_en.html (Onderzoek geleid door Dr. Rima Zoorob, Centre de la Recherche Scientifique, Frankrijk. Gepubliceerd 26-feb-2004).

Hartmann, W., Evolutie van "belangrijke genen" die ziekteresistentie bij pluimvee beïnvloeden met betrekking tot het potentieel voor commerciële fokkerij, programma voor klinisch biologisch onderzoek 1989; 307:221-31.

Zecharias, B., et al., Immunologische basis van verschillen in ziekteresistentie bij kippen, Veterinary Research, 2002, maart-april, 33(2):109-25.

Vallejo, Roger L., et al., Genetic Mapping of Qualitative Trait Loci die de gevoeligheid voor door Marek's Disease Virus geïnduceerde tumoren in F2 Intercross Chickens, Genetics, 1 januari 1998, vol. 148, nee. 1, 349-360, de Genetics Society of America.

Warner C.M., Meeker D.L., en Rothschild, M.F., Genetic Control of Immune Responsiveness, A Review of It's use as a Tool for Selection for Disease Resistance, 1987, American Society of Animal Science.

Functional Gene Discovery for Dis-eases Resistance in Chicken, International Livestock Research Institute (ILRI), post-2002, exacte datum van onderzoekspaper niet vermeld door ILRI in internetberichten van onderzoekspapers.

Bishop, Steven C., et al, Breeding for Disease Resistance in Farm Animals, derde editie, CAB International, 2010.

Wigley, Paul, et al, Macrofagen geïsoleerd van kippen die genetisch resistent of vatbaar zijn voor systemische salmonellose Toon magnitudal en temporele differentiële expressie van cytokines en chemokinen na Salmonella en-terica Challenge, American Society for Microbiology, Infection and Immunity , Februari 2006, Vol. 74, nee. 2, 1425-1430.

Hu, Jinxin, et al, Resistentie tegen salmonellose bij de kip is gekoppeld aan NRAMP1 en TNC, Genome Research, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 1997.7; 693-704.

Ryan KJ; Ray CG (redactie) (2004). Sherris Medische Microbiologie (4e ed.)  www.poultry.crc.com.au/www.foodborneillnesses.com/campylobacter_food_poisoning/Calenge, Fanny en Beaumont, Catherine, Op weg naar integratieve studie van genetische resistentie tegen Salmonella en Campylob-bacterkolonisatie bij pluimvee; Frontiers in Genetics/Livestock Genomics, 14 december 2012.

Koci, Matt, Ph.D., universitair hoofddocent, Prestage Poultry Science Department, North Carolina State University, interview en discussie met Dr. Koci, maart 2016.

Bacon, L.D., et al, A Review of the Chicken Lines to Resolve Genes De-termining Resistance to Diseases, U.S. Department of Agriculture, Agricultural Research Service, Avian Disease and Oncology Laboratory, East Lansing Michigan, geaccepteerd voor publicatie 6 maart , 2000. Pluimveewetenschappen 79; 1082-1093.

wattagnet.com Genetische markers Mogelijke hulpmiddelen bij het beheersen van de ziekte van Marek, 19 juni 2012.

Muir, W. M. en Aggrey, S.E., Poultry Genetics, Breeding and Biotechnology, C.A.B. Internationaal, 2003.

Departement van landbouw, onderzoek, onderwijs en economisch informatiesysteem van de Verenigde Staten:huidige en sporadische ziekteproblemen bij pluimvee, uitgevoerd in de jaren 2016-2019. portal.nifa.usda.gov/…/0004227-current-and-sporad-ic-disease-problemen-in-poultry