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Resistenza ai nematodi

Scheda tecnica: Genetica della resistenza ai nematodi gastrointestinali

Introduzione:

I nematodi gastrointestinali sono uno dei maggiori problemi sanitari negli animali al pascolo. Le infezioni da nematodi gastrointestinali comportano importanti riduzioni della resa e costi di produzione più elevati, a causa di trattamenti veterinari e tassi di abbattimento più elevati. Inoltre, i trattamenti chimici comportano il rischio di residui di farmaci negli alimenti e nell’ambiente e lo sviluppo di resistenza antielmintica, che è stata segnalata in diversi paesi.

Negli ovini, le strategie di controllo dei nematodi gastrointestinali possono includere pratiche di gestione come la lavorazione del terreno o il pascolo a rotazione che mirano a ridurre la contaminazione del pascolo. Approcci alternativi per limitare l’infezione da nematodi gastrointestinali si basano su schemi nutrizionali basati o su colture da pascolo con proprietà antielmintiche, quali cicoria (Cichorium intybus), sulla (Hedysarum coronarium), lupinella (Onobrychus viciifolia) e Lespedeza cuneata (Lespedeza cuneata), oppure sull’integrazione con tannini e/o proteine; ma anche questi approcci sono di difficile applicazione, soprattutto in sistemi estensivi o semiestensivi.

Pertanto, sarebbe di particolare interesse utilizzare la selezione genetica come strategia di controllo complementare agli antielmintici al fine di limitarne l’uso. La riduzione del numero di trattamenti ridurrebbe la pressione selettiva sulle popolazioni di nematodi gastrointestinali e quindi limiterebbe lo sviluppo della resistenza antielmintica. Limiterebbe inoltre l’impatto negativo di queste molecole sulla fauna del suolo e contribuirebbe a ridurre il numero di trattamenti effettuati dagli allevatori.

    Argomento: Sanità

    Produzione: Latte e Carne

    Categoria animale: Adulte / Agnelli / Rimonat

    Descrizione

    Stato dell’arte

    La selezione genetica di animali con maggiore resistenza ai nematodi gastrointestinali è stata suggerita come possibile applicazione per il controllo sostenibile delle infezioni parassitarie negli ovini data la variabilità genetica riscontrata tra individui e razze. . In effetti, le stime dell’ereditabilità dei caratteri legati alla resistenza ai nematodi gastrointestinali nelle pecore vanno da 0,01 a 0,65, ma in generale si riscontra un valore moderato. La resistenza a diverse specie di nematodi tende ad essere correlata, con correlazioni genetiche dovute a diverse specie o generi di parassiti generalmente vicine a 0,50 o superiori in alcuni casi.

    Negli ovini da latte sono state osservate correlazioni genetiche sfavorevoli ma basse tra i caratteri della produzione di latte e le FEC. Altri studi hanno riportato correlazioni genetiche che vanno da -0,17 a 0,21 tra FEC e i caratteri della produzione di lana e da -0,63 a 0,24 tra FEC e i caratteri della produzione di carne negli ovini.

    Pertanto, la selezione per la resistenza ai nematodi gastrointestinali negli ovini è un’opzione valida che, grazie anche alle correlazioni piuttosto basse con i caratteri di produzione, non ostacolerà in maniera pesante la selezione in base ai criteri di selezione esistenti. Tuttavia, implica schemi di selezione strutturati e registrazione accurata sia delle performance che delle informazioni genealogiche, che sono essenziali per le valutazioni genetiche.

    Tradizionalmente, il miglioramento genetico di una popolazione/razza richiede un programma di selezione, ovvero un’organizzazione collettiva di allevatori per:

    • la registrazione delle performance;
    • la registrazione delle genealogie;
    • generazione e diffusione di animali riproduttori mediante monta naturale e/o fecondazione artificiale.

    La proporzione di allevatori direttamente coinvolti nella registrazione delle performance e delle genealogie (selezionatori) dovrebbe essere la più ampia possibile rappresentando almeno il 10-20% dell’intera popolazione sottoposta a selezione.

    Gli altri allevatori (allevatori commerciali) possono sfruttare il miglioramento genetico generato dai selezionatori utilizzando animali con informazioni sulle performance predette (principalmente maschi) provenienti dai selezionatori.

    Figura 1 – Gestione piramidale della popolazione (Fonte: Barillet F., 2001)

    L’analisi costi/benefici dello schema di selezione deve essere eseguita con attenzione al fine di garantire la redditività di questa organizzazione, ovvero i redditi a lungo termine devono essere superiori ai costi a livello di popolazione.

    Criterio di selezione

    La conta delle uova fecali (FEC), ovvero il numero di uova di parassita per grammo di feci, è stato ampiamente utilizzato come carattere di riferimento per misurare la resistenza individuale ai nematodi gastrointestinali, sia in condizioni di pascolo naturale che in infestazioni sperimentali.

    Tuttavia, l’inclusione della resistenza dei nematodi gastrointestinali negli schemi di allevamento tradizionali come descritto sopra è ostacolata dalla difficoltà di registrare FEC su larga scala poiché la sua misurazione è troppo laboriosa e costosa in condizioni di campo.

    Protocolli di registrazione

    In condizioni naturali di infestazione, frequenza e quantità dei campionamenti annui devono essere valutate in funzione delle condizioni climatiche e delle razze. In ogni caso, per disporre di dati utili alla valutazione genetica, è necessario monitorare periodicamente un campione rappresentativo di ovini del gregge oggetto dello schema di selezione per decidere se campionare l’intero gregge, ovvero quando il numero di capi infetti e il livello di infestazione è considerato sufficiente per apprezzare la variabilità individuale, le singole FEC possono essere misurate sull’intero gruppo.

    Registrazione delle genealogie

    La registrazione delle genealogie può essere tradizionalmente eseguita mediante monta naturale con un singolo ariete e/o inseminazione artificiale. Entrambe le pratiche sono laboriose e costose e possono scoraggiare gli allevatori a partecipare ai programmi di selezione.

    L’IDE è uno strumento promettente per consentire un’identificazione precoce delle coppie madre/agnello e la registrazione delle parentele. È importante seguire l’evoluzione dei costi per un attribuzione delle parentale basata sull’analisi del DNA, poiché ciò consentirà ai greggi che utilizzano più arieti durante la monta di ottenere anche informazioni genealogiche.

    Altri fattori che influenzano l’obiettivo di selezione

    La stagionalità e il sistema di pascolo influenzano fortemente il livello di infestazione.

    Ulteriori dati relativi a fattori ambientali che influenzano il livello di infestazione e che dovrebbero essere registrati per includerli nel modello per la stima dei valori genetici:

    • Gestione dell’allevamento prevalentemente a pascolo.
    • Età
    • Ordine del parto
    • Data di parto
    • Data di campionamento
    • Frequenza, data e molecola della somministrazione antielmintica
    Valutazione genetica

    Tutti i dati registrati devono essere utilizzati per produrre stime dei valori genetici per ciascun animale.

    È fondamentale per l’organizzazione degli allevatori pianificare la disponibilità di gruppi di ricerca in grado di gestire grandi archivi di dati e moderne metodologie (BLUP) per la valutazione genetica.

    Approccio alternativo

    Come accennato in precedenza, le misurazioni delle FEC di pecore in greggi commerciali sono estremamente costose e laboriose. È stato dimostrato che le pecore selezionate sulla base della loro risposta alle infezioni artificiali rispondono in modo simile quando esposte a infezione naturale, ed è stata stimata un’elevata correlazione genetica positiva tra FEC registrate sotto infezione artificiale o naturale. Inoltre, è stato dimostrato che la selezione di arieti per la resistenza ai parassiti dopo infezioni artificiali permette di migliorare la resistenza della loro discendenza femminile alle infezioni parassitarie in condizioni naturali.

    Pertanto, un approccio alternativo potrebbe essere quello di selezionare gli arieti avviati ai test di progenie in fecondazione artificiale o ai performance test infettandoli artificialmente con dosi standardizzate di larve.

    La selezione genomica

    Negli ovini, non sono state rilevate mutazioni nei geni che provocano aumenti significativi della resistenza per i nematodi gastrointestinali e i tratti del DNA che influenzano il carattere finora identificati non sono coerenti tra le razze. Pertanto, la selezione basata su mutazioni causative/marcatori LD specifici del DNA non è concepibile a breve termine.

    Nell’ultimo decennio, la selezione genomica è diventata l’approccio di riferimento per il miglioramento genetico degli animali di interesse zootecnico a causa della diminuzione dei costi degli array di DNA a media densità che possono essere utilizzati, al posto della tradizionale matrice di parentela, per descrivere le parentele realizzate tra gli individui.

    Tuttavia, come nell’approccio tradizionale dei bovini da latte, gli indici genomici dei candidati alla selezione devono essere calcolati attraverso una popolazione di riferimento che comprenda un numero piuttosto elevato di animali genotipizzati e fenotipizzati (proprio fenotipo o fenotipo della loro progenie).

    Pertanto, le applicazioni della selezione genomica per la resistenza ai nematodi gastrointestinali possono essere concepite, sia con arieti fenotipizzati in stazione (se ce ne sono abbastanza), sia sfruttando i nuclei femminili che servono come popolazioni di riferimento per stimare i valori riproduttivi dei giovani arieti che verranno utilizzati negli allevamenti commerciali ovvero utilizzando i genotipi e i fenotipi del gruppo del nucleo in combinazione con la genotipizzazione dei maschi candidati alla selezione che vengono allevati in allevamenti commerciali e sono geneticamente collegati al gruppo del nucleo.

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