Etablierung von Genmarkern zur Resistenzzüchtung gegen die Pleuropneumonie beim Schwein

Das Bakterium Actinobacillus pleuropneumoniae ist bekannt als eines der wichtigsten respiratorischen Pathogene in der kommerziellen Schweineproduktion. Durch die Erkrankung kommt es zu hohen wirtschaftlichen Verlusten aufgrund von akuter oder chronischer Pleuropneumonie, die in eine verminderte Performance und gesteigerte Mortalität mündet.
Eine antibiotische Therapie und Impfungen gewährleisten lediglich begrenzten Schutz gegen die Auswirkungen der Erkrankung, wobei die vermehrte Anwendung von Antibiotika besonders im Nutztierbereich nicht mehr zu rechtfertigen ist.
Genetisch determinierte Krankheitsresistenz bildet in diesem Zusammenhang eine potentielle Alternative, um den Verbrauch an Antibiotika zu senken, ohne den Tierschutz und das Wohlbefinden der betroffenen Tiere zu gefährden.
In vorangegangenen Studien konnten mehrere QTL über kontrollierte Infektionsstudien innerhalb einer Kreuzungsrasse zwischen Hampshire- und Deutsche-Landrasse-Tieren entdeckt werden, die bis zu 30 % der phänotypischen Varianz erklären konnten.
Aufbauend auf diese Studie war das Ziel dieser Arbeit, die für die Resistenz gegen die porzine Pleuropneumonie verantwortlichen Marker (QTN) zu finden. Es wurden dabei 163 Schweine aus einer für A. pleuropneumoniae unterschiedlich empfänglichen Deutsche-Landrasse-Population mit dem A. pleuropneumoniae-Serotyp-7 über eine standardisierte Aerosol-Vernebelung infiziert.
Phänotypen wurden daraufhin exakt auf klinischer, pathologischer und mikrobiologischer Basis definiert. Anschließend wurden jeweils 37 der am meisten und am wenigsten betroffenen Tiere über Next-Generation-Sequencing genotypisiert und Assoziationen zwischen Genotyp und Phänotyp über eine genomweite Assoziationsstudie erstellt.
Die genomweite Assoziationsstudie konnte Polymorphismen innerhalb der Deutsche-Landrasse-Population identifizieren, die auf den Chromosomen 2, 12 und 15 genomweite Signifikanz zum Phänotyp gezeigt haben. Die Varianten konnten einzeln von 18,5 % bis zu 32,9% der Varianz erklären. In Kombination war es den Polymorphismen möglich, 52,8 % der Varianz zu erklären - bei einem P-Wert von 1,09e10-11. Dabei waren die betroffenen Gene in die Pathogenese der Infektion mit A. pleuropneumoniae involviert.
Mit der hier vorliegenden Arbeit konnten wir die polygenetische Basis der Resistenz gegen Pleuropneumonie aufzeigen. Dabei kommen positive Genvarianten innerhalb von kommerziellen Schweinepopulationen vor, und es ist möglich, diese durch eine gezielte Züchtung in Schweinepopulationen einzubringen. Dennoch müssen Folgestudien die Allelfrequenz innerhalb anderer Populationen nachvollziehen und den genetischen Hintergrund weiter beleuchten.