Wetenschappelijke achtergronden van het LifeStart Effect. Oktober 2015

Transcriptie

1 Wetenschappelijke achtergronden van het LifeStart Effect Oktober 2015

2 Agenda Metabolische programmering Data in Rundvee Lopend en toekomstig onderzoek

3 Metabolic programming Een nieuw perspectief op evolutie

4 Wat betekent dat? Fenotype = Genotype + Omgeving De overerfbare veranderingen in gen-expressie die niet veroorzaakt worden door veranderingen in de onderliggende DNA structuur

5 De Nederlandse hongerwinter Hongerwinter Roseboom et al., Exposure Laat Midden Vroeg Glucose intolerantie Verminderde insuline secretie Hypertensie Glucose intolerantie Verminderde insuline secretie Hypertensie Verminderde nierfunctie Luchtwegproblemen Glucose intolerantie Verminderde Insuline secretie Obesitas Stressgevoelig Hartproblemen Schizofrenie Anti-sociaal gedrag Verslavingen

6

7 Het effect van koninginnegelei Koningin en werkbijen identieke genen Koningin krijgt koninginnegelei en 10x meer voedsel dan werkbij Snelle groei (200 mg vs 100 mg) Langer leven (2 mnd vs. 3 tot 4 jaar) Vruchtbaar (2000 eitjes per dag) (Maleszka, 2008; Lyko et al., 2010) 7

8 Programmeren van het kalf data 8

9 Relative increase, g/g Relative increase, g/g Relative increase, g/g Relative increase, g/g Ontwikkeling van de organen 1,4 1,2 Hart 2,5 2 Lever 1 0,8 0,6 1,5 1 0,4 0,5 0, Leeftijd, dgn Leeftijd, dgn 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 Longen ,5 3 2,5 2 1,5 1 0,5 0 Spieren Leeftijd, dgn Leeftijd, dgn 9

10 Melkopname, L/d Vrijwillige opname van melk Zoogkalveren (de Passillé et al., 2008) Voerfrequentie: 6.5 x op 3 mnd leeftijd 8.2 x op 6 mnd leeftijd Week Berends et al., 2014

11 Ontwikkeling uierweefsel < 8 wk Voerniveau week 2-8. Matig Hoog Voerniveau week Matig Hoog Matig Hoog Groei/dag week 2-8 (g) Groei/dag week 9-14 (g) Eind gewicht wk 14 (kg) Parenchym gewicht (g/100kg LG) Parenchym DNA (mg/100 kg LG) Parenchym RNA (mg/100 kg LG) Parenchym gewicht = melk producerend weefsel Parenchym DNA = aantal ontwikkelde uiercellen Parenchym RNA = niveau van uiercelactiviteit *LG = lichaamsgewicht % Bron: Brown et al, 2005

12 Het belang van de eerste 8 weken Controle = 32.6 kg MR Verhoogd = 69.5 kg MR Controle Verhoogd Significantie Geboorte gewicht, kg NS Kalvermelk poeder opname, kg/d < 0.01 Gewicht op dag 54, kg < 0.01 Dagelijkse groei, kg/d < 0.01 *P < 0.05; NS: niet significant (Soberon and Van Amburgh, submitted)

13 Controle = 32.6 kg MR Verhoogd = 69.5 kg MR Controle Verhoogd Significantie Lever, kg < 0.01 Lever, % van LG* < 0.01 Nieren, g Nieren, % van LG* Uierweefsel, g < 0.01 Parenchym, g < 0.01 Parenchym, % van LG* < 0.01 *LG = lichaamsgewicht (Soberon and Van Amburgh, submitted)

14 Een koe is nog geen kalf Referentie Effect op groei voor spenen, g/d Effect melkprod 1e lactatie, L Extra melk per gram groei, L/g Shamay et al., Faber et al., Morrisson et al., Davis-Rincker et al., Moallem et al., Raeth-Knight et al., Drackley et al., 2007 I Drackley et al., 2007 II Terré et al., Gemiddeld 4 Liter/gram

15 Lopend en toekomstig onderzoek 15

16 Huidige kennis Metabolomics in kal veren Metabolomics in kalveren Werkingsmechanisme 16

17 Cornell & WUR microarrays Verhoogd Controle Verhoogd Significantie Geboortegewicht, kg NS Kalvermelk vervanger, kg/d < 0.01 Gewicht op 54 dagen < 0.01 Groei, gr/dag < 0.01 Doel: verkrijgen van inzicht in de onderliggende mechanismen van het Life Start effect. 17

18 Cornell & WUR microarrays: genenonderzoek Veranderd Uier Vet Lever Beenmerg Spier Pancreas 18

19 Cornell & WUR microarrays 19

20 Lever DNA repair mitotic g2-g2 phase apoptosis cell cycle, mitosis meiotic synapsis tcr signalling megakaryocyte development DNA damage bile acid salts synthesis amino acid metabolism tryptophan metabolism metabolism cytochrome biosynthesis cholesterol signalling events p450 pyruvate metabolism miscellaneous e-cadherin signalling RNA pol II ctd phosphorylation 20

21 Metabolomics in kalveren 1: Melkfase jan-dec 14; 2: Inseminatie Feb 15 Jan 16; 3: 1 e Lactatie Nov 15; 4: 2 e Lactatie Jan 17 ; 5: Einde Dec 18 21

22 Conclusies Omgevingsfactoren en voeding rondom het kalven hebben een blijvend effect op het epigenoom metabolische programmering. Een verhoogde groei voor spenen verhoogt de melkproductie in de (eerste) lactatie.

23 Vriendelijk bedankt voor uw aandacht! Blijf op de hoogte: