Ma si stima che una malattia caratterizzata da muscoli pettorali sodi e giallastri colpisca fino al 5% di un dato gregge, rendendo la carne di quegli uccelli invendibile. La malattia, nota come sindrome del seno legnoso, potrebbe costare agli allevatori di pollame statunitensi almeno 200 milioni di dollari all'anno.

I ricercatori dell’Università del Delaware del College of Agriculture and Natural Resources hanno fatto una nuova scoperta nel loro lavoro sulla sindrome del seno legnoso nei polli. Il team dell'UD ha scoperto che i globuli bianchi pieni di grasso che circondano le vene dei polli da carne e che mostrano segni di gonfiore sono fattori chiave che contribuiscono a questa malattia di degenerazione muscolare in questi uccelli che può in definitiva influenzare la qualità della loro carne.

I polli da carne con la sindrome del petto legnoso tendono ad avere carne dura e gommosa. La causa è sconosciuta, ma si ipotizza che la malattia sia il risultato dell'allevamento genetico dei polli per ottenere una massa muscolare del seno più grande.

In una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Scientific Reports , i ricercatori dell'UD del Dipartimento di scienze animali e alimentari hanno utilizzato una tecnica emergente chiamata trascrittomica spaziale per ottenere informazioni dettagliate su ciò che fanno i geni nei singoli tipi di cellule all'interno del tessuto muscolare del pollo.

I ricercatori hanno potuto vedere quali informazioni specifiche erano codificate in ciascuno dei geni nelle varie cellule dei polli. Hanno scoperto che i globuli bianchi chiamati macrofagi carichi di lipidi, o "cellule schiumose", vicino alle vene dei polli sono le cellule chiave responsabili dell'alterazione della scomposizione e dell'immagazzinamento dei grassi all'inizio della sindrome del seno legnoso.

I risultati potrebbero aiutare a comprendere meglio una malattia che ha lasciato perplessi il principale settore agricolo del Delaware.

Ma la trascrittomica spaziale non riguarda solo gli uccelli. Ciò che i ricercatori hanno scoperto con la trascrittomica spaziale potrebbe aiutare a far avanzare gli studi sull'obesità negli esseri umani.

Un problema economico e di welfare

I polli con la sindrome del petto legnoso sono facili da individuare. Spesso hanno difficoltà a camminare e le loro ali non sono così flessibili, ha affermato Behnam Abasht, professore di genetica animale presso il College of Agriculture and Natural Resources dell'UD.

"Si tratta di un grosso problema economico con alcuni aspetti di welfare legati a questa malattia", ha detto Abasht. "Qualsiasi soluzione che troviate in grado di migliorare la salute di un pollo e anche aiutare economicamente i produttori di pollame avrebbe un grande impatto."

Inoltre, quando i polli non hanno una buona mobilità delle ali, potrebbero cadere mentre camminano e non saranno in grado di usare le ali per rialzarsi. Erin Brannick, professore associato dell'UD e anatomopatologo veterinario, ha spiegato che i ricercatori hanno riscontrato problemi in cui gli uccelli si sdraiano e non vogliono muoversi. Questa immobilità li rende suscettibili ad altre malattie.

"Noi consideriamo questo duplice aspetto. Vogliamo mantenere i nostri prodotti a base di carne sicuri, sani e soddisfare le richieste dei consumatori", ha affermato Brannick. "Allo stesso tempo, vogliamo assicurarci di lavorare nell'interesse della salute degli uccelli e assicurarci che siano felici, in salute, in grado di muoversi e fare quello che farebbe un normale pollo da carne, mangiando e mescolandosi con altri uccelli."

Abasht e Brannick collaborano alla ricerca sulla sindrome del seno legnoso da oltre un decennio. Ziqing Wang, ora ex studente dell'UD e primo autore dell'articolo, ha lavorato alla ricerca come dottorando sotto la guida di Abasht dal 2019 all'agosto 2023. Paul Khondowe, docente e ricercatore presso l'Università dello Zambia, si è unito al team come Fulbright Visiting Scholar ospitato dal laboratorio Abasht.

Decodifica delle trascrizioni genetiche

In quest'ultima ricerca, il team ha esaminato il tessuto muscolare di tre polli da carne di 23 giorni scelti a caso da un pollaio dell'UD.

I ricercatori hanno congelato campioni del loro tessuto muscolare e poi hanno tagliato il tessuto indurito in fogli molto sottili. Hanno scattato immagini ed esaminato i campioni al microscopio per individuare segni di malattia, analizzando anche i geni nel tessuto muscolare. È stata confermata la sindrome del seno legnoso in uno dei tre campioni.

In quel campione, i ricercatori hanno trovato globuli bianchi grassi, o macrofagi carichi di lipidi, vicino alle vene del pollo. Hanno anche trovato cellule schiumose nei due campioni apparentemente non affetti, indicando che stavano iniziando a sviluppare la sindrome del seno legnoso.

"Poiché i macrofagi carichi di lipidi sono così vicini alle vene, è possibile che quando crescono in dimensioni o quantità possano causare l'occlusione delle vene", ha detto Wang. "Le vene vengono spinte. Non c'è abbastanza sangue in circolo, il che alla fine provoca un'infiammazione delle vene."

Wang ha detto che questo potrebbe anche suggerire che i lipidi provenienti dalle vene “non vengono utilizzati correttamente”. I lipidi potrebbero persino innescare l'infiammazione nel petto di pollo.

Le nuove scoperte fanno avanzare le precedenti scoperte del team secondo cui un enzima cruciale per il metabolismo dei grassi potrebbe contribuire alla sindrome del seno legnoso.

"I nostri risultati attuali supportano ulteriormente l'importanza di un gene chiave precedentemente identificato nella sindrome del seno legnoso e hanno dimostrato i tipi cellulari specifici in cui questo gene è espresso", ha detto Wang.

Per quanto a conoscenza del team, ha affermato Wang, questo lavoro è probabilmente il primo al mondo che utilizza la trascrittomica spaziale per studiare il ruolo funzionale di specifici tipi di cellule all'interno del tessuto durante lo sviluppo della sindrome del seno legnoso nei polli, combinando il processo di trasformare i geni in proteine ​​e RNA e studiare l'anatomia dei tessuti, durante lo sviluppo della sindrome del seno legnoso nei polli.

"Stiamo cercando di comprendere meglio questa malattia e magari di pensare a modi migliori per controllarla e a future strategie di riproduzione", ha detto Wang. "Stiamo cercando di capire cosa sta realmente accadendo."

Attraverso la ricerca, il team ha anche identificato potenziali biomarcatori specifici del seno legnoso, che potrebbero aiutare a identificare e diagnosticare precocemente la malattia.

"È importante perché potrebbe essere specifico per questa malattia o per il danno muscolare, quindi potrebbe essere potenzialmente studiato ulteriormente", ha detto Wang. "Potrebbe essere importante utilizzare altre tecniche per confermarlo o semplicemente per studiare ulteriormente cosa fanno questi particolari geni nel muscolo."

Trovare una soluzione

Quindi cosa sta cambiando a livello metabolico nei polli che hanno la sindrome del seno legnoso rispetto ai polli che non ce l'hanno? A lungo termine, questo è esattamente ciò che il gruppo di ricerca vorrebbe scoprire. Con queste informazioni, il team potrebbe tornare indietro e risolvere come ridurre la prevalenza della sindrome del seno legnoso negli allevamenti di polli.

"Se potessimo ritardare l'inizio della malattia e la sua gravità, sarebbe un risultato incredibile", ha affermato Brannick.

Brannick ha affermato che alcune aziende produttrici di polli hanno già iniziato ad apportare modifiche alle loro pratiche di allevamento, adottando un approccio diverso su come dovrebbero essere i muscoli del petto dei polli.

"Tutto ciò che apprendiamo di nuovo su questa malattia ci aiuterà a ridurre la sua gravità o il numero di uccelli colpiti in futuro", ha detto Brannick. "Tutto ciò ci aiuta a produrre più polli che più persone vogliono mangiare. Inoltre, mantiene gli uccelli sani e felici mentre crescono."

La ricerca potrebbe avere implicazioni anche per la comprensione delle malattie umane. Abasht vede applicazioni allo studio dell'obesità, ad esempio.

I macrofagi carichi di lipidi nei muscoli del petto di pollo si verificano dove c'è molto grasso nel tessuto. Questo è un po' come accade nelle persone obese e nell'infiammazione che deriva dai depositi di grasso nelle arterie umane quando grasso e colesterolo si accumulano all'interno delle pareti delle arterie.

"Una svolta nella ricerca sulle malattie degli animali potrebbe creare percorsi per scoperte rivoluzionarie nella ricerca sulle malattie umane", ha affermato Abasht. "Il nostro studio apre il potenziale per altri percorsi di ricerca."