Parámetros genéticos y regiones genómicas asociadas para la inmunocompetencia global y otros rasgos relacionados con la salud en los cerdos

La inclusión de rasgos relacionados con la salud, o marcadores genéticos funcionalmente asociados, en los programas de cría de cerdos podría contribuir a producir animales más robustos y resistentes a las enfermedades. El objetivo del presente trabajo fue estudiar el determinismo genético y las regiones genómicas asociadas a la inmunocompetencia global y la salud en una población de cerdos Duroc.

Fecha: 12-Jan-2021

Para ello, se midieron un conjunto de 30 rasgos relacionados con la salud que cubrían parámetros inmunes (principalmente innatos), hematológicos y de estrés en 432 lechones Duroc sanos de 8 semanas de edad. Se obtuvieron heredabilidades de moderadas a altas para la mayoría de los rasgos y se observaron correlaciones genéticas significativas entre ellos. Un estudio de asociación de todo el genoma señaló 31 SNP significativamente asociados a nivel de genoma completo, ubicados en seis regiones cromosómicas en los cromosomas de cerdo SSC4, SSC6, SSC17 y SSCX, para IgG, células T γδ, proteína C reactiva, capacidad fagocítica de linfocitos, número total de linfocitos, volumen corpuscular medio y hemoglobina corpuscular media. Se ha propuesto un total de 16 genes candidatos prometedores relacionados funcionalmente, incluidos CRP, NFATC2, PRDX1, SLA, ST3GAL1 y VPS4A, para explicar la variación de los rasgos inmunes y hematológicos. Nuestros resultados mejoran el conocimiento del control genético de rasgos relacionados con la inmunidad y apoyan la posibilidad de aplicar programas de selección efectivos para mejorar la inmunocompetencia en cerdos.

 

Introducción

Durante las últimas décadas, la selección genética en razas comerciales de cerdos ha mejorado enormemente los rasgos directamente relacionados con el rendimiento de la producción1, mientras que los rasgos relacionados con la salud han jugado tradicionalmente un papel menor en los programas de cría. Hoy en día, el surgimiento de la resistencia a los antibióticos y las demandas de la sociedad por productos ganaderos más saludables y sistemas de producción más sostenibles2 representan nuevos desafíos para la industria porcina. La salud animal es uno de los contribuyentes más importantes a la productividad, la rentabilidad y el bienestar, con múltiples factores involucrados en el mantenimiento de un alto estado de salud del rebaño, tales como coinfecciones de patógenos virales o bacterianos, factores de estrés ambiental y prácticas de manejo. En medio de una fuerte inversión para diseñar alternativas a los antimicrobianos en la medicina veterinaria3, la incorporación de rasgos relacionados con la salud en los programas de cría de cerdos se ha convertido en una tendencia emergente y desafiante para producir poblaciones de cerdos más resilientes, con bienestar y resistentes a las enfermedades. Los enfoques de cría para mejorar la robustez de los animales y la resistencia a las enfermedades se han centrado principalmente en métodos directos e indirectos4. Los métodos directos generalmente se basan en apuntar a la resistencia / susceptibilidad genética a enfermedades específicas, lo que requiere exposición a los agentes infecciosos. Este enfoque es caro, requiere mucho tiempo y requiere información. Un enfoque indirecto centrado en la determinación de la inmunocompetencia global de animales sin signos de infección se ha convertido en una buena alternativa, pero requiere un conocimiento detallado de los diferentes componentes del sistema inmunológico4,5. En este enfoque, los rasgos de inmunidad (TI) pueden considerarse parámetros biológicamente relevantes para medir la inmunocompetencia4. Estos rasgos pueden clasificarse en los dos componentes principales del sistema inmunológico, la inmunidad innata (o natural) o la inmunidad adquirida (adaptativa), aunque también hay rasgos que se consideran un puente entre ambos componentes6. El sistema inmunológico innato es la primera línea de defensa del huésped contra los agentes infecciosos. Además, los rasgos hematológicos y los parámetros de estrés también son indicadores importantes del estado fisiológico y sanitario de los animales de granja7,8,9. Durante los últimos años, varios estudios han reportado heredabilidades medias a altas para varios rasgos inmunes y hematológicos en cerdos, lo que sugiere una importante contribución genética a la variabilidad fenotípica de estos rasgos4,10,11,12,13,14. Desde el trabajo pionero en el mapeo de loci de rasgos cuantitativos (QTL) para la capacidad inmune general realizado por15 en una población cruzada de jabalí × Yorkshire sueco, otros grupos han informado QTL para rasgos relacionados con la capacidad inmune en cerdos16,17,18,19, 20,21,22,23. Más recientemente, con el desarrollo de chips SNP de genotipado de alta densidad, se han realizado análisis aplicando el estudio de asociación amplia del genoma (GWAS) para identificar marcadores genéticos asociados con rasgos relacionados con la salud. Sin embargo, estos estudios se han abordado principalmente sobre rasgos hematológicos24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34. Hasta la fecha, la información genética en cerdos sobre los parámetros de estrés se centró principalmente en la actividad suprarrenal aguda35,36,37,38 con poco o ningún estudio genético sobre los parámetros de estrés crónico, como el cortisol medido en el pelo. El presente trabajo tuvo como objetivo estudiar la arquitectura genética de 30 rasgos relacionados con la salud que abarcan parámetros inmunes (principalmente innatos), hematológicos y de estrés asociados a la inmunocompetencia en una línea comercial de Duroc mediante la estimación de sus parámetros genéticos e identificando regiones genómicas asociadas y genes candidatos.