Promotie: Host Defense Peptides in Porcine Immunity

Samenvatting proefschrift

De varkenshouderij is een van de grootste sectoren binnen de wereldwijde veehouderij en levert een belangrijk deel van de wereldwijde vleesproductie. Deze sector staat echter voor twee grote uitdagingen: infectieziekten en het intensieve gebruik van antibiotica om deze ziekten te bestrijden. Frequent antibioticagebruik draagt bij aan antimicrobiële resistentie, een groeiend wereldwijd gezondheidsprobleem. Daarom is er behoefte aan alternatieve strategieën die de diergezondheid kunnen beschermen en tegelijkertijd het gebruik van antibiotica verminderen. Een veelbelovende benadering is het versterken van het natuurlijke immuunsysteem van varkens via host defense peptides (HDP’s), kleine moleculen die infecties kunnen bestrijden en immuunreacties reguleren.

In dit proefschrift werd onderzocht of voedingscomponenten de productie van HDP’s bij varkens kunnen verhogen en of deze peptiden bescherming kunnen bieden tegen bacteriële en virale infecties. De effecten van twee derivaten van korteketenvetzuren (monobutyrine en monovalerine) werden bestudeerd in darmcellen van varkens en in biggen. Beide verbindingen verhoogden de expressie van PMAP-37 in de darm zonder schadelijke effecten te veroorzaken en gingen gepaard met een sterkere antibacteriële activiteit. Deze resultaten suggereren dat dergelijke voedingscomponenten kunnen bijdragen aan het versterken van de natuurlijke afweer bij varkens.

Daarnaast werden de biologische functies van PMAP-37 verder onderzocht. Het peptide vertoonde sterke antibacteriële activiteit door bacteriële membranen te verstoren. Ook verminderde het ontstekingsreacties die worden veroorzaakt door bacteriële toxinen. Bovendien liet PMAP-37 antivirale activiteit zien tegen het porcine epidemic diarrhea virus (PEDV) door virale deeltjes direct te beschadigen en infectie van cellen te voorkomen.

Verder werd de antivirale activiteit van andere verwante peptiden vergeleken. Het humane peptide LL-37 en het kippenpeptide CATH-B1 verminderden de PEDV-infectie sterk, terwijl verschillende varkenspeptiden weinig effect vertoonden.

Samenvattend laten deze bevindingen zien dat voedingsstrategieën die de productie van natuurlijke antimicrobiële peptiden stimuleren een veelbelovende aanpak kunnen zijn om de natuurlijke afweer van varkens te versterken en het gebruik van antibiotica in de varkenshouderij te verminderen.