اندوتوکسین ها و لنگش درگاوهای شیری
نقش اندوتوکسین‌ها در التهاب سُم و لنگش در گاوهای شیری پر تولید
لنگش
التهاب لایه های درونی سُم یا Laminitis یکی از مشکلات جدی در صنعت پرورش گاو شیری است که پس از ناباروری و ورم پستان، مهمترین دلیل حذف گاوهای شیری محسوب می‌شود. لنگش در گاوهای شیری عارضه ای پیچیده است که عوامل نسبتاً زیادی از جمله شرایط فیزیولوژیک و سلامت عمومی دام، ژنتیک، جیره غذایی، تغییرات هورمونی و شاخص‌های محیطی می‌تواند به صورت همزمان شروع، پیشرفت و شدت آن را تحت تاثیر قرار دهد. از این رو، درک بهتر از پاتوفیزیولوژی التهاب سم در گاو شیری مستلزم نگاهی جامع به عوامل مستقیم و غیرمستقیم اثرگذار بر سلامت سم است.
عوامل موثر در بروز لنگش در گاوهای شیری
مصرف جیره‌های با درصد بالایی از غلات که در سیستم‌های پرورش گاو شیری در ایران امری رایج است، با تغییرات متابولوم (Metabolome) شکمبه همراه است. اسیدوز ناشی از چنین جیرهای، شناخته شده ترین عامل بروز لنگش در گاوهای شیری است. اسیدوز شکمبه‌ای، pH سیستمیک را کاهش داده و سازوکارهای مربوط به انبساط و انقباض عروق را فعال می کند که منجر به افزایش فشار خون در عروق بافت سم می‌شود.
این اثر توسط عواملی مانند هیستامین وآمین‌های بیوژنیک تشدید و در نهایت منجر به تخریب شبکه مویرگی در ناحیه سم می‌شود. صدمات عروقی، انتقال مواد مغذی را به سلول‌های بافت سم محدود کرده و موجب تجزیه و از بین رفتن اتصالات بین بافتی در سم می‌شود.
اگر چه ارتباط فیزیولوژیک میان اسیدوز شکمبه‌ای و لنگش از سال‌ها قبل پذیرفته شده است؛ اما هنوز زوایای پنهان بسیاری در این رابطه وجود دارد. علوم گسترده اُمیکس (Omics) شامل ژنومیکس (Genomics)، ترنسکریپتومیکس (Transcriptomics)، پروتئومیکس (Proteomics) و متابولومیکس (Metabolomics) نشان داده است که لنگش در گاو شیری فراتر از اثرات ساده تغییرات pH بوده و مجموعه ای پیچیده از تغییرات در بیان ژنها، تولید پروتئین‌ها و متابولیسم اجزای دخیل در فرآیند التهاب در بروز این عارضه موثر هستند. مطالعات اخیر نشان می‌دهد، اندوتوکسین‌ها در بروز بسیاری از بیماری‌های گاوهای شیری از جمله لنگش نقش دارند. اندوتوکسین‌های جذب شده از دستگاه گوارش، پستان و دستگاه تولید مثلی به ويژه در گاوهای تازه زا مجموعه‌ای از اثرات فیزیولوژیک مخرب را در بافت سم بر جای می‌گذارند که نهایتاً منجر به التهاب سم و لنگش در گاوهای شیری می‌شود (شکل 1).
شکل 1– مکانیسم پیشنهاد شده اثر اندوتوکسین‌ها (LPS) در بروز لنگش در گاوهای شیری
مکانیسم اثر اندوتوکسین‌ها در التهاب سم و لنگش در گاوهای شیری
مطالعات اخیر حاکی از نقش موثر اندوتوکسین‌ها در بروز لنگش به ويژه در گاوهای تازه زا است. اگر چه سازوکار اثر آن‌ها بر بافت سم به خوبی شناخته نشده است، اما به نظر می‌رسد نقش اندوتوکسین‌ها در انقباض عروق سم، تحریک ترشح سایتوکین‌های پیش التهابی و همچنین تحریک واکنش های منجر به مرگ سلول‌های اندوتلیال مسیر اصلی اثر اندوتوکسین‌ها در التهاب سم و بروز لنگش باشد (شکل 1).
تغذیه مقادیر بالایی از غلات، موجب آزاد شدن نسبت بالایی از لیپوپلیساکاریدها (LPS) به عنوان مهمترین اندوتوکسین‌های شکمبه می‌شود. ورود LPS به گردش خون عمومی و از جمله شبکه عروقی سم موجب تحریک فرآیند تبدیل پروترومبین به ترومبین و در نتیجه تجمع پلاکت‌ها می‌شود که با حضور فیبرین منجر به تشکیل لخته می‌شود. همچنین ،LPS بر سلول‌های اندوتلیال مویرگ‌های سم اثر کرده و با اتصال به گیرنده‌های سلولی، موجی از ترشح سایتوکین های پیش التهابی شامل اینترلوکین 1، اینترلوکین 6، عامل نکروزه کننده تومور آلفا و همچنین، ترکیبات منقبض کننده عروق خونی را به راه می‌اندازد. علاوه بر موارد یاد شده، LPS ها موجب فعالیت اکسید نیتریک سینتاز قابل القا (iNOS) میشوند که نتیجه آن تولید اکسید نیتریک (NO) و در نهایت صدمات سلولی است. کاهش خونرسانی ناشی از صدمه دیدن عروق خونی نیز منجر به آپپتوزیس (Apoptosis) یا مرگ برنامه ریزی شده ی سلول در بافت سم و افزایش شدت التهاب می‌شود. افزایش تولید گونه‌های اکسیژن فعال (ROS) نیز از دیگر اثرات LPS است که موجب صدمات بیشتر به بافت سم می شود.
راهکار مقابله با اثرات منفی اندوتوکسین‌ها در بافت سم
بهترین استراتژی درجلوگیری از اثرات مضر اندوتوکسین‌ها بر بافت سم، جلوگیری از ورود آن‌ها به گردش خون عمومی است. در شکمبه گاوهای شیری پرتولید و به ویژه در گاوهای تازه‌زا، به دلیل عدم آمادگی جمعیت میکروبی برای تخمیر جیره کنسانترهای و افت pH، نرخ مرگ و میر باکتری‌های گرم منفی و در نتیجه آزادسازی اندوتوکسین‌ها افزایش می‌یابد. از این رو، استراتژی‌های پیشگیرانه بایستی نخست در راستای تقویت جمعیت میکروبی شکمبه و کاهش تولید اندوتوکسین‌ها، سپس جلوگیری از جذب اندوتوکسین‌های آزاد شده از دستگاه گوارش و در مرحله آخر مهار اثرات منفی اندوتوکسین‌های جذب شده باشد.
شکل 2– ساز و کار اثر مخمر اتولیز شده در جیره، در کاهش التهاب ناشی از اندوتوکسین‌ها در بافت سم
استفاده از مخمر اتولیز شده در جیره گاوهای شیری می‌تواند نقش موثری در کاهش اثرات منفی اندوتوکسین‌ها، به ويژه بافت سم داشته باشد. ترکیبات موجود در مخمر اتولیز شده شامل پپتیدها، اسیدهای آمینه، ویتامین‌های گروه B و نوکلئوتیدها به طور مستقیم میکروب‌های شکمبه را تغذیه کرده و موجب بهبود عملکرد آن‌ها و در نتیجه پایداری محیط شکمبه می‌شود. از سوی دیگر، ترکیبات دیواره مخمر انواع سموم قارچی و اندوتوکسین‌ها را جذب می‌کند که ضمن کاهش اثرات منفی آن‌ها بر نفوذپذیری اپیتلیوم روده، ورود سموم به گردش خون عمومی و در نتیجه سُم کاهش می‌یابد. علاوه بر این، با بهبود هضم شکمبه‌ای، عبور نشاسته از شکمبه کاهش می‌یابد که از اسیدوز انتهای لوله گوارش و تخریش بافت روده جلوگیری کرده و در نتیجه جذب اندوتوکسین‌ها و تولید ترکیبات التهاب زا به طور چشمگیری کاهش می‌یابد.
References:
ارسال دیدگاه
دیدگاه های ثبت شده
تاکنون دیدگاهی برای این مطلب ثبت نشده است