Расшифровка связи между микробиотой матки и фертильностью молочных коров

Снижение фертильности удлиняет интервал от отела до зачатия у молочных коров, что приводит к значительным экономическим потерям для молочных ферм. До 25% коров выбраковывается из-за репродуктивной недостаточности, и это составляет большую долю, чем доля, вызванная другими важными факторами, включая мастит и хромоту.

Считается, что причиной низкой фертильности у коров являются различные факторы, в том числе факторы управления фермой, такие как:

• обнаружение эструса,
• контроль питания и окружающая среда в коровнике,
• инфекции половых путей,
• эндокринные расстройства.
• дефекты яйцеклеток.

Однако бывают случаи низкой рождаемости, причина которой не установлена, что приводит к экономическим потерям. Выявление факторов, связанных с низкой фертильностью, может помочь в разработке эффективных будущих стратегий улучшения репродуктивных показателей на молочных фермах.

Хотя долгое время считалось, что матка свободна от микробов, достижения в технологии секвенирования следующего поколения выявили существование «микробиоты матки», уникальной для маточной среды. Многие исследования микробиоты матки были проведены на людях, и было подтверждено, что фертильность варьируется в зависимости от разнообразия микробной популяции матки.

Можно ли распространить это знание на выращиваемых животных? Чтобы выяснить это, Такуя Ягисава, руководитель отдела Ассоциации взаимопомощи в сельском хозяйстве Хоккайдо, Япония, и д-р Дзюмпей Учияма, доцент Университета Окаяма, Япония, вместе со своими группами исследователей совместно исследовали связь между низкой фертильностью и маточной недостаточностью. микробиота молочных коров.

Молочные фермы устанавливают добровольный период ожидания (ДПО) между отелом и первым искусственным осеменением (ИО) как период инволюции матки при подготовке к следующей беременности. У коров, хотя микробиота матки изучалась с точки зрения послеродового воспаления матки, мало что известно о ее связи с фертильностью после ДПО. Вот тут-то и начинается новое исследование.

Рассказывая об их работе, Ягисава говорит:

«Мы использовали метатаксономический подход для анализа микробиоты матки с использованием образцов биопсии ткани эндометрия молочных коров».

Команда использовала секвенирование ампликона гена рРНК 16S для идентификации различных типов бактерий, присутствующих в образцах тканей матки. Далее были проанализированы данные микробиоты, полученные от 69 коров, разводимых на четырех молочно-товарных фермах. Затем исследователи сравнили микробное разнообразие образцов в зависимости от фермы, стиля содержания и методов управления кормлением. Кроме того, они сопоставили данные о микробиоте матки с паритетом (количеством родов) и частотой искусственного осеменения до зачатия для каждой коровы.

Результаты их исследования были опубликованы в журнале Microbiology Spectrum 26 апреля 2023 года.

Результаты выявили значительные различия в факторах, связанных с управлением фермой (т. е. стилем содержания и управлением кормлением) на четырех фермах. Примечательно, что, хотя эти различия коррелировали с вариациями микробиоты матки, не наблюдалось существенных различий в отношении частоты ИИ, связанной с зачатием и паритетом.

Затем, чтобы устранить влияние различий в методах управления фермами между фермами, исследователи изучили корреляцию между фертильностью и микробиотой матки, используя данные, полученные от 31 коровы с одной молочной фермы. Коровы, зачавшие в течение трех ИО, считались имеющими нормальную фертильность, а коровы, которым требовалось более трех ИО, считались низкофертильными.

Данные, полученные в этом исследовании, убедительно свидетельствуют о том, что микробиота матки изменяется в зависимости от фертильности коров. Микробное разнообразие коррелирует с частотой ИО до зачатия, и было замечено, что бактериальный таксон Arcobacter увеличивает скорость своего состава. Кроме того, бактериальные ассоциации различались между коровами с нормальной и низкой фертильностью.

В целом, эти результаты показывают, что различия между фермами могут иметь большое влияние на разнообразие микробиоты матки у молочных коров. Более того, состав микробиоты матки изменяется в зависимости от фертильности у коров.

В заключение Учияма рассказал о применении своей работы:

«Мы надеемся, что дальнейшие исследования сделают тестирование микробиома матки новым подходом к диагностике причин низкой фертильности и будут способствовать улучшению управления репродуктивной функцией в животноводстве».

Источник: Университет Окаяма