Поросята-самцы менее устойчивы к стрессу, если их матери болели во время беременности

Иммунный ответ свиноматок на серьёзные заболевания во время ключевых стадий беременности может негативно повлиять на развивающихся поросят, снижая их продуктивность. Новое исследование Университета Иллинойса показывает, что если эти поросята — особенно самцы — переживают второй стрессор в раннем возрасте, у них выше риск нейроразвития и других неврологических аномалий, что ставит их в ещё более невыгодное положение в условиях производства.

Изучение развития мозга домашней свиньи актуально для ферм, но также может информировать исследования нейроразвития человека, так как развитие, генетика и структура мозга свиньи очень похожи на человеческие.

В предыдущих работах было показано, что материнская иммунная активация вызывает важные генетические изменения в миндалевидном теле поросят — области мозга, играющей ключевую роль в обучении, социальном поведении и реакции на стресс. Исследования на приматах и грызунах также указывали, что второй иммунный вызов («двойной удар») может дополнительно нарушить типичное развитие мозга у молодых животных.

Чтобы проверить гипотезу «двойного удара» на свиньях, команда выбрала отъём в качестве второго стрессора. Хотя отъём сам по себе не является иммунным вызовом, это крайне стрессовый период, который может вызывать иммунный ответ.

Исследователи изучили комбинацию факторов:

• Болела ли мать вирусом репродуктивно-респираторного синдрома свиней (PRRSV) во время беременности.
• Были ли поросята отняты в 21 день (стандартный возраст в производстве).
• Пол поросят, так как предыдущие работы показали, что у самцов больше изменений в миндалине из-за болезни матери.

С помощью высокопроизводительного секвенирования учёные отследили уровни экспрессии более 16 000 генов. Было выявлено более 100 генов и молекулярных путей в миндалине, затронутых материнской иммунной активацией, отъёмом, полом или их комбинацией. Влияние пренатального и постнатального стрессоров на гены нейропептидов подтверждает пластичность развивающегося мозга в ответ на вызовы.

Многие гены, экспрессия которых была повышена или понижена у отнятых поросят от инфицированных матерей, ранее ассоциировались с расстройствами аутистического спектра (ASD) и спектра шизофрении (SSD). Также были затронуты гены, связанные с нейродегенеративными заболеваниями, такими как болезни Хантингтона и Альцгеймера.

Как и в предыдущей работе, «двойной удар» сильнее повлиял на поросят-самцов, вызвав большую дисрегуляцию генов в миндалине. В мозге самок обнаружились свидетельства более активных защитных путей, дающих им преимущество в преодолении стрессовых событий.

На ферме поросята от переболевших матерей часто демонстрируют асоциальное поведение. Поскольку свиней обычно содержат группами с общими кормушками, такие особи кормятся последними и больше подвержены стрессу, что ведёт к замедлению роста и ухудшению общего состояния.

Выводы для производителей:

1. Необходимо учитывать стрессовые условия производственного цикла и смягчать их для повышения продуктивности и здоровья животных.
2. Знание о разной реакции полов может помочь в управлении животными, которые с меньшей вероятностью будут продуктивными из-за материнской иммунной активации.

Статья опубликована в журнале G3 Genes|Genomes|Genetics.