Avances en la investigación láctea
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abstracto

Descubrimiento y validación de biomarcadores inmunológicos en la leche para el control de la salud de las vacas lecheras: resultados de un enfoque multiómico

Zoldan K, Schneider J, Moellmer T, Fueldner C, Knauer J, Fuerll M, Starke A, Specht M, Reiche K, Hackermueller J, Kalkhof S, von Bergen M, Bergfeld U, Fischer R, Pache S, Joerg Lehmann

Al inicio de la producción de leche y al principio de la lactancia, las vacas lecheras altamente productivas son más susceptibles a enfermedades inflamatorias debido a la supresión funcional de células inmunes. La supervisión intensiva de los animales es esencial y la implementación de nuevas tecnologías en las rutinas de la granja será el próximo paso para proporcionar automatización y mejorar los programas de monitoreo de la salud del hato. El objetivo de nuestro estudio fue identificar y validar biomarcadores inmunológicos en leche que indiquen enfermedades inflamatorias extramamarias para caracterizar el estado de salud general de vacas lecheras de alta producción.

En total se incluyeron 89 animales sanos y 75 enfermos (vacas Holstein alemanas). Las enfermedades se distinguieron por ocurrencia sistémica (extramamaria) o aquellas que afectaban a la glándula mamaria (mastitis) y se clasificaron además por su gravedad. Para el descubrimiento de biomarcadores de proteínas, utilizamos un enfoque de arriba hacia abajo para reducir una amplia gama de productos génicos secretados del transcriptoma de células de leche (microarreglo) y el proteoma a unos pocos candidatos prometedores que se validaron mediante PCR en tiempo real y ELISA. Se evaluaron estadísticamente los candidatos a biomarcadores más prometedores. El análisis de las características operativas del receptor reveló que la haptoglobina, el componente secretor, la lactoferrina y el factor de crecimiento del endotelio vascular mostraban la mayor capacidad de discriminación entre vacas enfermas y sanas. Los valores de sensibilidad con una especificidad del 94 % fueron del 82 % para la haptoglobina, del 59 % para el componente secretor, del 55 % para la lactoferrina y del 67 % para el factor de crecimiento del endotelio vascular. La evaluación estadística mediante regresión logística multinomial y el método k-vecino más cercano confirmaron a la haptoglobina como el mejor biomarcador de un solo uso. En combinación con el componente secretor o la lactoferrina, se podría lograr un aumento en la sensibilidad o especificidad general, según el método de clasificación.

La aplicación de los biomarcadores de salud validados en combinación con un sistema de detección sencillo y de alto rendimiento ofrecería una solución para adaptar la gestión del hato lechero a los requisitos cambiantes de bienestar animal, eficiencia ganadera, suministro de leche y seguridad alimentaria en la agricultura moderna.< /p>