Evaluating immunomodulatory effects of functional feed additives by proteomic analyses

Kurzbezeichnung

Immunomodulatory effects of feed additives

Einrichtung Vetmeduni

Zentrum für Tierernährung und Tierschutzwissenschaften

Art der Forschung

Angewandte Forschung

Forschungsschwerpunkt

Ernährungsphysiologie

Abstract

Gesunde Geflügelprodukte für den menschlichen Verzehr sind von entscheidender Bedeutung, da bei der Tierproduktion Gesundheitsrisiken durch antimikrobiell resistente Krankheitserreger bestehen. Das Wissen über die Wirkungsweise natürlicher Futtermittelzusatzstoffe wird die Entwicklung gezielter Ernährungsstrategien zur Stärkung der Tiergesundheit ohne oder zumindest mit einer Verringerung des Einsatzes antimikrobieller Mittel ermöglichen. Um die Wirkmechanismen von Futtermittelzusatzstoffen zu untersuchen, stellen kontrollierte In-vitro-Systeme mit frisch isolierten Immunzellen aus Blut eine wichtige Ergänzung zu Tierversuchen dar. Vor kurzem haben wir ein Protokoll für die Isolierung und Kultivierung von Immunzellen aus Hühnerblut entwickelt, das als Modell für die Untersuchung direkter immunmodulatorischer Effekte von Futtermittelzusatzstoffen dienen könnte. Wir werden drei Futtermittelzusatzstoffe aus dem Portfolio von Nutrition Sciences NV auf ihre immunmodulierenden Eigenschaften testen. Durch die Gewinnung von Erkenntnissen über die Wirkungsmechanismen alternativer Futtermittelzusatzstoffe wird dieses Projekt dazu beitragen, die Tiergesundheit zu verbessern, und in der Folge zu einem sicheren und nahrhaften Tierprodukt für den menschlichen Verzehr führen.Unser wichtigstes erwartetes Ergebnis ist die Entschlüsselung der Wirkungsweise von immunmodulierenden Futtermittelzusätzen. Die erzielten Ergebnisse werden dazu beitragen, gezielte Futtermittel für landwirtschaftliche Betriebe zu entwickeln, die die Gesundheit der Tiere verbessern, während der Einsatz von antimikrobiellen Mitteln wie Antibiotika oder Zinkoxid mit ihren negativen Nebenwirkungen reduziert werden kann. Um die direkten immunmodulierenden Wirkungen von Futtermittelzusatzstoffen beurteilen zu können, werden wir einen Immunzelltest für Hühner verwenden, um adaptive Immunreaktionen in vitro zu modellieren. Wir werden primäre Immunzellen aus Hühnerblut kultivieren, um dem Tier so nahe wie möglich zu kommen, haben aber auch die Möglichkeit, kontrollierte In-vitro-Tests durchzuführen. Der große Vorteil des neu verfügbaren Ex-vivo-Modells im Vergleich zu kommerziell erhältlichen Zelllinien ist das Vorhandensein verschiedener Immunzelltypen, die miteinander interagieren und die gemeinsam isoliert werden können. Das spezifische Zusammenspiel von B-Zellen, T-Zellen, NK-Zellen und Makrophagen kann die Immunantwort des Huhns besser simulieren als eine einzelne Zelllinie. Darüber hinaus können die primären Zellen wie permanente Zelllinien verwendet werden, um die Immunreaktion auf die Zusatzstoffe mit verschiedenen molekularen Methoden wie Durchflusszytometrie, ELISA und qPCR direkt zu messen.Im Rahmen dieses Folgeprojekts in Zusammenarbeit mit Nuscience zur Untersuchung der immunmodulatorischen Wirkung funktioneller Futtermittelzusatzstoffe auf Immunzellen von Hühnern werden wir Proteinidentifizierungs- und -quantifizierungsanalysen mittels nanoLC-Orbitrap MS/MS aus Überständen durchführen. Diese Überstände wurden im Rahmen des vorangegangenen Projekts aus PBMCs von Hühnern gewonnen, die mit verschiedenen funktionellen Futtermittelzusatzstoffen behandelt wurden. Da wir uns hauptsächlich für die Auswirkungen von Defensinen interessieren, bei denen es sich um sehr kleine Proteine handelt, muss ein spezielles Protokoll erstellt werden, da mit Standardprotokollen nur größere Proteine erfasst werden.