I ricercatori dell'Università del Delaware stanno esaminando le cause di quella sensazione intestinale negli animali da allevamento come mucche e polli.

Ryan Arsenal, professore assistente presso il Dipartimento di Scienze animali e alimentari del College of Agriculture and Natural Resources (CANR) dell'UD, arrivato in UD nel 2015 e da allora, ha lavorato per creare un laboratorio che si occupasse specificamente della salute intestinale degli animali da reddito.

I membri del laboratorio di Arsenault, in particolare Bridget Aylward, uno studente di dottorato in CANR, e Casey Johnson, uno studente di livello Master in CANR, hanno presentato i loro risultati a conferenze internazionali come il Simposio europeo sulla nutrizione del pollame in Spagna e le conferenze Keystone a Banff, Canada e Dublino, Irlanda.

Arsenault ha affermato che la salute dell'intestino è un argomento importante in agricoltura poiché molti ricercatori sono alla ricerca di alternative agli antibiotici che sono quasi tutte concentrate sull'intestino.

"Non possiamo usare gli antibiotici come facevamo prima negli animali da cibo, " ha detto Arsenault. "Gli antibiotici sono stati utilizzati nell'agricoltura animale per mantenere gli animali liberi da malattie e crescere più grandi. In Europa, è completamente andato, è stato per anni e anni, e viene ritirato sempre di più dal mercato americano, quindi cose come i probiotici, prebiotici, post-biotici, additivi per mangimi ed enzimi per mangimi, tutti li considerano come un proiettile d'argento per risolvere il problema dell'alternativa agli antibiotici".

Molti dei suoi progetti di ricerca sono finanziati dall'industria e esaminano modalità d'azione e meccanismi per alternative agli antibiotici come estratti di pareti cellulari di lievito, enzimi alimentari e modificatori dei mangimi.

La tendenza verso i no-antibiotics si riduce sostanzialmente a due punti principali:le preoccupazioni sulla resistenza agli antibiotici che sviluppano i batteri e la percezione negativa che i consumatori hanno dell'uso degli antibiotici negli animali.

Arsenault ha detto che l'intestino è importante da capire perché è il centro della produzione animale.

"Hai bisogno di un intestino efficiente perché è lì che vengono assorbiti tutti i nutrienti. Non avrai un animale in crescita senza un intestino sano funzionante ed è anche il sito di ingresso per molte malattie che causano agenti patogeni, " ha detto Arsenault. "È collegato praticamente a tutti gli altri sistemi. Per esempio, il secondo organo più innervato del corpo oltre al cervello è l'intestino."

C'è anche un'enorme componente immunitaria poiché oltre il 50 percento del sistema immunitario si trova nell'intestino.

"L'intestino è una specie di questo nesso di tutto, " ha detto Arsenault. " Fondamentalmente è il tuo microbiota intestinale - i batteri commensali residenti nel tuo intestino - sono una parte importante dell'essere sani. Se hai i batteri "buoni" nell'intestino, è più probabile che tu sia resistente alle infezioni, il tuo intestino funziona in modo più efficiente, puoi mantenere un peso più sano. Malattie come il morbo di Crohn o la colite ulcerosa sono, le persone pensano, prevalentemente legati al microbiota."

L'acquisizione di un microbioma da giovane pulcino, un vitellino o un neonato umano ha conseguenze per l'intero arco della vita a causa del modo in cui aiuta a sviluppare un sistema immunitario appropriato e una risposta immunitaria appropriata.

Ad esempio, molte allergie e malattie autoimmuni sono legate al modo in cui si acquisisce un microbioma durante l'infanzia.

Arsenault ha affermato che il suo laboratorio è interessato a esaminare come polli o mucche acquisiscono un microbioma sano o malsano e quali segnali questo sta fornendo all'animale ospite, che alimenta la questione dei probiotici su cosa dovrebbero essere nutriti gli animali per dare loro un microbiota sano in modo che il loro sistema immunitario sia ottimale e assorbano i nutrienti ottimali.

Concentrarsi sull'intestino è una tendenza anche per la salute umana, poiché i probiotici hanno preso piede in popolarità e il lavoro svolto nel laboratorio di Arsenault si lega al concetto di One Health, l'idea che la salute delle persone sia collegata alla salute degli animali e dell'ambiente. Il tipo più comune di malattie zoonotiche - malattie che possono essere trasmesse dagli animali all'uomo - sono classificate come malattie gastrointestinali zoonotiche, ciò comprende Salmonella , E.coli e Campylobacter .

Per le loro presentazioni, Johnson e Aylward si sono entrambi concentrati su questioni relative all'intestino.

Johnson ha esaminato gli additivi per mangimi come alternative agli antibiotici e come rispondono con l'enterite necrotica, o malattia infiammatoria intestinale morta, nei polli, un problema enorme per l'industria avicola Delmarva a causa delle restrizioni sui mangimi antibiotici.

"Stavamo esaminando i loro prodotti che sono estratti grezzi della parete cellulare del lievito che attivano i recettori immunitari e stavamo osservando le forme purificate di questi estratti della parete cellulare del lievito e le differenze e l'efficacia di questi come alternative agli antibiotici. I prodotti più purificati sembravano per avere una risposta migliore, " ha detto Johnson.

Perché il lievito è un fungo e non un batterio, iniziano e si legano a diversi recettori nell'intestino e fanno cose diverse al sistema immunitario rispetto ai batteri.

Arsenault ha spiegato che c'è stato molto lavoro nel pollame sugli additivi per mangimi di lievito come modulatori immunitari perché "non stanno realmente stimolando il sistema immunitario, non stanno smorzando il sistema immunitario, lo stanno in qualche modo innescando o modulando."

La presentazione del poster di Aylward a Banff ha esaminato i recettori di riconoscimento dei modelli, che sono recettori nel sistema immunitario che riconoscono un motivo microbico universale specifico come un insieme di acidi nucleici in una forma che si trova solo nei batteri, per quanto riguarda le linee cellulari di macrofagi di pollo.

Un macrofago è una grande cellula che si trova in forma stazionaria nei tessuti o come globuli bianchi mobili, soprattutto nei siti di infezione.

I macrofagi sono stati trattati con butirrato, considerato un post-biotico, e forskolina, un estratto vegetale che le persone usano come integratore per la perdita di peso.

Aylward ha lavorato sull'analisi dell'array kinome di come la segnalazione nelle cellule è cambiata dopo la somministrazione di questi diversi additivi per mangimi.

La sua presentazione a Dublino ha esaminato otto vacche da latte casuali prive di agenti patogeni per stabilire la normale segnalazione cellulare immunitaria di base nell'intestino di quelle mucche.

Oltre alla sua ricerca sulla salute dell'intestino, Arsenault è anche nel comitato organizzativo del Simposio annuale sulla salute dell'intestino nella produzione di animali da cibo, una conferenza internazionale su tutti gli aspetti della salute intestinale per tutte le specie animali da cibo. È stato invitato a parlare sul tema della salute intestinale in Brasile, Spagna, Canada e Stati Uniti e hanno co-curato un e-book sulla ricerca sulla salute dell'intestino.

Il Dipartimento di Scienze Animali e Alimentari ha anche Amy Biddle, assistente professore di scienze animali e alimentari, che insegna insieme ad Arsenault una lezione sul microbioma intestinale e sulle prospettive dell'ospite.

Il lavoro di Biddle include il progetto Equine Gut Microbiome in cui il suo laboratorio sta affrontando molte delle domande fondamentali alla base del ruolo dei batteri nell'intestino del cavallo nella salute e nella malattia.

Robert Dyer, professore associato in ANFS, e Tanya Gressley, professore associato e nutrizionista lattiero-caseario in ANFS, stanno anche esaminando attentamente la salute intestinale degli animali.