Intensive Milchfütterung neugeborener Kälber: Untersuchungen zur Entwicklung des intestinalen adaptiven Immunsystems und der intestinalen Mikrobiota und deren Interaktion

• Antragstellerin: Dr. Wendy Liermann
• Fachliche Zuordnung: Tierzucht, Tierernährung, Tierhaltung
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 531414549

Die Reduktion von Tierverlusten bleibt eine Herausforderung in der Kälberaufzucht. Eine der Hauptursachen für Kälberverluste sind Durchfallerkrankungen. Diese treten gehäuft in der neonatalen Phase auf. Ein Grund für die erhöhte Inzidenz in dieser Zeit ist das noch unreife intestinale Immunrepertoire der Kälber, das dazu neigt, unverhältnismäßig stark auf harmlose Nährstoffe oder ungenügend auf Pathogene zu reagieren. Aufgrund der engen Beziehung zum intestinalen Immunsystem spielt die Generierung der intestinalen Mikrobiota eine entscheidende Rolle in der Entwicklung der Toleranz und Abwehr. Die genauen Mechanismen der Interaktionen zwischen Immunsystem und Mikrobiota sind jedoch noch weitestgehend unbekannt. Besonders in Studien zu parenteraler Ernährung oder Nährstoffunterversorgung wird deutlich, dass die Nahrung ein wichtiger Stimulus für die Ausbildung eines starken Immunsystems und einer günstigen Mikrobiota ist. In der Praxis ist es üblich Kälber auf einem restriktiven Niveau mit Milch oder Milchaustauschern zu füttern. Da sich dieses Niveau bereits als unzureichend für die Ausschöpfung des Wachstumspotentials der Tiere erwies, ist es ebenfalls denkbar, dass eine restriktive Fütterung auch die Ausbildung des Immunsystems und der eigenen intestinalen Mikrobiota aufgrund einer zu geringen Nährstoffstimulation, hemmt. Hingegen könnte eine Verstärkung der Stimulation durch eine ad libitum Fütterung eine frühe Ausbildung fördern. In Hinblick auf diese Überlegungen soll ein Fütterungsversuch mit 40 Kälbern, die entweder restriktiv oder ad libitum mit einem qualitativ hochwertigen Milchaustauscher versorgt werden, durchgeführt werden. Der allgemeine Gesundheitsstatus der Tiere soll in dieser Zeit intensiv betrachtet werden. Dazu werden Untersuchungen zur Wachstumsleistung, chemischen, physischen und mikrobiellen Beschaffenheiten von Kotproben und klinischen und immunologischen Blutparametern angestrebt. Die Tiere werden an Tag 8 beziehungsweise Tag 29 nach der Geburt geschlachtet, um unter anderem verschiedene Gewebe und Inhalte des Darms zu sammeln. Anhand durchflusszytometrischer Messungen und Genexpressionsanalysen soll die T- und B-zellspezifische Immunantwort sowie mittels Sequenzierungsanalysen die Mikrobiota der Tiere analysiert werden. Anhand der Versuchsdaten sollen Interaktionen zwischen der Mikrobiota und der T- und B-Zellantwort der Tiere näher betrachtet werden, unter anderem auch durch die Analyse des Fettsäurerezeptors FFAR2 auf den intestinalen Immunzellen. Ziel des Projektes ist die bisher wenig betrachtete Entwicklung des Darmimmunsystems neugeborener Kälber und den möglichen Einfluss einer intensiven Milchfütterung sowie die Interaktionen zwischen der Mikrobiota und der T- und B-zellbasierten Immunantwort zu untersuchen. Das Projekt trägt neben der Grundlagenforschung dazu bei, Fütterungsregime neugeborener Kälber auf deren Bedürfnisse anzupassen und Durchfallerkrankungen insbesondere vor dem Absetzen zu mindern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen