Роль кишечной микробиоты в становлении иммунной системы новорожденных поросят

Кишечный микробиом - одна из важных составляющих организма человека и животных. Он служит мишенью действия факторов окружающей среды и селективным агентом, формирующим адаптивную эволюцию рациона млекопитающих, фенотипическую пластичность и морфологию кишечника. Изучение микробного «кворума», его влияния на становление иммунной системы и активацию врожденного иммунитета у поросят в ранний неонатальный период представляет актуальную задачу. В настоящей работе впервые установлены взаимосвязи между микрофлорой кишечника и развитием иммунной системы у поросят в ранний неонатальный период, а именно более низкое содержание бактерий Enterococcus cecorum, Clostridium sensu stricto 2 disporicum, Atopobium fossor и Faecalisoccus pleomorphus, сниженная экспрессией генов иммунного ответа IFN-&alpha и TGF-β и ядерная экcпрессия Ki-67 в тонком отделе кишечника у животных с пониженной массой тела, что указывало на недостаточную реактивность врожденного иммунитета. Цель работы - изучить роль кишечной микробиоты в становлении иммунной системы новорожденных поросят. Исследования проводили на поросятах породы ландрас неонатального периода, полученных от свиноматок 3-4-го опороса в крупном промышленном свиноводческом хозяйстве Воронежской области в 2023-2024 годах. При формировании групп и постановке диагноза гипотрофия основное внимание уделяли массе животных. Средняя масса в группе поросят-гипотрофиков (n = 11) составляла 0,724±0,07 кг, в группе поросят-нормотрофиков (n = 11) - 0,927±0,04 кг. После формирования групп до приема молозива провели вынужденный убой животных, и от поросят каждой группы взят биологический материал (содержимое кишечника, подвздошная кишка). Было выполнено высокопроизводительное секвенирование 22 образцов содержимого кишечника. Также проведены иммуногистохимические исследования образцов кишечника, при которых оценивали ядерную экспрессию маркеров CD3, Ki-67, PAX-5. Экспрессию генов иммунного ответа в кишечнике (IL-1β , IFNα, TGFβ , ген β-актина) оценивали методом ПЦР с универсальными праймерами. В результате статистической обработки данных секвенирования кишечной микробиоты поросят-нормотрофиков и поросят-гипотрофиков выявили 72 бактериальных вида. У поросят-нормотрофиков видовой состав микробиома мекония оказался представлен более широко относительно поросят-гипотрофиков, что впоследствии будет напрямую отражаться на эффективности усваивания кормов, метаболизме, а также на иммунном статусе. При дифференциальной оценке численности микробиоты в исследуемых образцах у поросят-нормотрофиков преобладали Enterococcus cecorum, Clostridium sensu stricto 2 disporicum, Atopobium fossor, Faecalicoccus pleomorphus. По результатам иммуногистохимических исследований кишечника установлена более высокая ядерная экспрессия Ki-67 и мембранная экспрессия CD3 (выше соответственно на 14,8 и 32 %) у поросят-нормотрофиков в сравнении с поросятами-гипотрофиками, что указывает на более активную пролиферацию клеток и развитие органа. Экспрессия гена трансформирующего фактора роста-бета (TGFβ) у поросят-гипотрофиков была в 3,0 раза ниже, чем у нормотрофиков, что, в свою очередь, может указывать на неспособность поросят-гипотрофиков адекватно регулировать рост и дифференцировку различных типов клеток. Экспрессия гена интерферона-альфа (IFNα) у поросят-гипотрофиков была в 2,2 раза ниже в сравнении с нормотрофиками, что в дальнейшем может повлиять на резистентность организма к вирусным агентам, а также на регуляцию адаптивного иммунного ответа и развитие иммунных клеток. Экспрессия гена интерлейкина-1-бета (IL-1β), напротив, в группе поросят-гипотрофиков была выше на 48,0 % по сравнению с группой поросят-нормотрофиков, что, на наш взгляд, может свидетельствовать о возросшем синтезе белков острой фазы, инициирующих воспалительные процессы у поросят-гипотрофиков. Таким образом, поросята с врожденной гипотрофией характеризовались слабым видовым разнообразием кишечной микробиоты, вследствие чего у них отмечалась низкая реактивность врожденного иммунитета.