Memoria porciFORUM 2022 – María Ballester

Mejorando la robustez porcina a través de la información genética 12h45

MARÍA BALLESTER Investigadora del Programa de Genética y Mejora Animal del IRTA

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PUNTOS A tener en cuenta

La selección genética en razas de cerdos comerciales ha mejorado caracteres relacionados con la eficiencia productiva, pero otros caracteres relacionados con la salud animal han tenido un menor protagonismo. En el contexto actual de intensificación y globalización de la producción porcina, es necesario orientar los esquemas de selección para tener poblaciones porcinas más robustas y resilientes.

En un escenario donde la industria porcina debe hacer frente a multitud de patógenos infecciosos, mejorar la inmunocompetencia global de los animales sanos es una buena estrategia para tener una cabaña porcina más robusta y resistente a enfermedades. En este sentido, los caracteres de inmunidad son parámetros biológicamente relevantes para medir la inmunocompetencia.

Las aproximaciones en mejora genética basadas en métodos directos han permitido identificar marcadores genéticos de resistencia a patógenos específicos. Sin embargo, estas aproximaciones no tienen en cuenta infecciones polimicrobianas o coinfecciones con múltiples patógenos.

El programa de Genética y Mejora Animal del IRTA ha puesto en marcha una línea de investigación en inmunogenética para abordar el estudio del determinismo genético de caracteres relacionados con la inmunocompetencia porcina e identificar (bio)marcadores genéticos.

Asimismo, se están llevando a cabo estudios para analizar la contribución de la microbiota intestinal a la inmunocompetencia y la salud de los animales.

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Jueves 24 de marzo

MARÍA BALLESTER

Investigadora del Programa de Genética y Mejora Animal del IRTA 12h45

A lo largo de las últimas décadas, los grandes desarrollos tecnológicos y metodológicos en los campos de la genética y genómica han supuesto un gran avance en numerosas áreas de investigación, incluida la mejora genética animal.

El desarrollo de secuenciadores masivos de última generación ha permitido la secuenciación y análisis de genomas completos de diferentes especies.

Esto, unido al desarrollo de chips de genotipado de alta densidad, ha permitido analizar de forma masiva la variación presente en el ADN en diferentes especies y poblaciones animales.

La selección genética en razas de cerdos comerciales ha mejorado en gran medida caracteres directamente relacionados con la eficiencia productiva, obteniendo grandes progresos genéticos en caracteres como: El crecimiento El índice de conversión La prolificidad en las líneas maternas No obstante, otros caracteres, como los relacionados con la salud animal, han tenido un menor protagonismo en los programas de mejora genética, a pesar de que la salud animal es un determinante principal de la productividad, el Bienestar Animal y la rentabilidad de las granjas porcinas.

En el contexto actual de intensificación y globalización de la producción porcina, el movimiento de animales y productos de origen animal a nivel nacional e internacional facilita la aparición y propagación de patógenos endémicos y emergentes.

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Formación y motivación del personal – Claves del éxito de las granjas porcinas

Esto, unido a la restricción en el uso profiláctico de antimicrobianos, debido a la aparición de bacterias farmacorresistentes, y a las demandas de los consumidores de productos más saludables y nutritivos obtenidos en sistemas de producción más sostenibles, hacen necesario orientar los esquemas de selección para tener poblaciones porcinas más robustas y resilientes.

Tradicionalmente, las aproximaciones en mejora genética para incrementar la robustez y resiliencia de los animales se han basado en MÉTODOS DIRECTOS E INDIRECTOS. Los MÉTODOS DIRECTOS consisten en estudiar la resistencia/susceptibilidad genética a enfermedades específicas, requiriendo la exposición a los agentes infecciosos.

Actualmente existen marcadores genéticos de resistencia a bacterias como el identificado en el gen FUT1 para E. coli F18.

Este marcador se relaciona con una menor mortalidad en granja y con una mejora en la calidad de la carne y un mayor crecimiento y rendimiento reproductivo.

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También se utilizan marcadores de resistencia a enfermedades como el Síndrome Reproductivo y Respiratorio Porcino (PRRS), como el identificado en el locus WUR del cromosoma 4 porcino.

Recientemente, con el desarrollo de nuevas técnicas de edición génica como el CRISPR/Cas9, se han obtenido cerdos resistentes a la infección por los virus del PRRS y el virus de la gastroenteritis transmisible porcina.

En esta aproximación, los caracteres de inmunidad pueden considerarse parámetros biológicamente relevantes para medir la inmunocompetencia. Estos caracteres pueden clasificarse en los dos principales componentes del sistema inmunitario: la inmunidad innata (natural) y la inmunidad adquirida (adaptativa).

No obstante, estas aproximaciones son patógeno-específicas y no tienen en cuenta infecciones polimicrobianas o co-infecciones con múltiples patógenos.

En un escenario donde la industria porcina debe hacer frente a multitud de patógenos infecciosos, los MÉTODOS INDIRECTOS centrados en mejorar la inmunocompetencia global de los animales sanos, es decir, la capacidad de producir respuestas inmunitarias apropiadas y efectivas, son una buena estrategia para tener una cabaña porcina más robusta y resistente a enfermedades.

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El sistema inmunitario innato es la primera línea de defensa del hospedador frente a agentes infecciosos y reconoce una amplia gama de patógenos a través de un conjunto restringido de receptores de reconocimiento de patrones.

El sistema inmunitario adaptativo, formado por linfocitos B y T, es capaz de crear una memoria inmunológica después de una primera respuesta mediada por una gama muy amplia de receptores específicos de antígenos presentes en patógenos.

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PAPEL DE LA INMUNOGENÉTICA Y LA MICROBIOTA INTESTINAL EN LA SALUD PORCINA

El programa de Genética y Mejora Animal del IRTA ha puesto en marcha una línea de investigación en inmunogenética para abordar el estudio del determinismo genético de caracteres relacionados con la inmunocompetencia porcina e identificar (bio)marcadores genéticos que puedan ser incorporados en los programas de selección genética/genómica con el fin de producir poblaciones porcinas más robustas y resilientes, siempre manteniendo el rendimiento productivo y bienestar de los animales.

Asimismo, y teniendo en cuenta la importancia del microbioma en el metabolismo y la salud del hospedador, se están llevando a cabo estudios para analizar la contribución de la microbiota intestinal a la inmunocompetencia y la salud de los animales.

En el marco del proyecto IMMUPIGEN, se ha llevado a cabo la caracterización fenotípica y genética de un total de 38 fenotipos de inmunidad (innata y adaptativa), parámetros hematológicos y de estrés (agudo y crónico) en una línea comercial Duroc (Selección Batallé).

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Cabe destacar que la mayoría de los fenotipos analizados presentaron estimas de heredabilidad moderadas a elevadas, confirmando un determinismo genético relevante en la variación de la inmunocompetencia global en cerdos.

Asimismo, se ha inferido un mapa de interacciones genéticas, encontrándose mayoritariamente correlaciones genéticas positivas entre los fenotipos analizados, pero también fuertes correlaciones genéticas negativas entre varios caracteres de inmunidad.

El estudio de redes génicas y de asociación de todo el genoma permitió la identificación de genes reguladores que controlan funciones relevantes del sistema inmunitario porcino y variantes genéticas asociadas a fenotipos de inmunidad innata y adaptativa. Estos marcadores genéticos pueden ser incorporados en paneles reducidos de genotipado para llevar a cabo selección genética/genómica.

Por tanto, nuestros resultados avalan la posibilidad de aplicar programas de selección efectivos para mejorar la inmunocompetencia en cerdos. No obstante, es necesario determinar la mejor combinación de parámetros y evaluar los efectos de seleccionar estos caracteres en la salud, rendimiento productivo y bienestar de los animales.

Por último, hay que destacar el papel relevante de la microbiota intestinal en el perfil inmunitario de los animales, habiéndose identificado asociaciones polimicrobianas entre la abundancia de determinados microorganismos en la microbiota intestinal y varios de los fenotipos de inmunidad estudiados.

Estos resultados ponen de relieve la importancia de considerar la contribución conjunta del genoma del cerdo y la composición de su microbiota intestinal para caracterizar de manera más precisa la inmunocompetencia en porcino.

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