Projecte H2020 HoloRuminant: Comprendre els microbiomes de l'holobiont de remugants
- Tipus Projecte
- Estat Firmado
- Execució 2021 -2026
- Pressupost assignat 9.724.763,75 €
- Àmbit Europeo
- Font principal de finançament H2020
- Web del projecte Proyecto HoloRuminant
Les espècies de bestiar remugant, com el bestiar boví, oví i cabrum, depenen dels seus microbis corporals per a funcions essencials i interactuar amb l'entorn. L'associació entre el microbioma del remugant allotjador, l'holobiont, és la unitat biològica que influeix en el desenvolupament, el creixement, la salut i la petjada ambiental dels remugants.
L'objectiu principal del projecte HoloRuminant, finançat amb fons europeus, és estudiar el paper del microbioma a la salut animal i l'eficiència productiva. Els investigadors adoptaran un enfocament multiòmic per analitzar el microbioma i l'hospedador, així com l'impacte de la interacció en etapes clau de la vida dels remugants. L'objectiu final és caracteritzar i identificar els microbiomes associats als remugants que s'associen amb més eficiència productiva, salut i benestar.
S‟ha generat un document dinàmic amb procediments operatius estàndard. S'han identificat les dades existents sobre el microbioma associat als remugants per consolidar-les; i s'estan desenvolupant fluxos de treball i recursos computacionals. S'ha iniciat la generació de noves dades genòmiques a partir de microbis amb mostrejos deficients i s'ha desenvolupat una llista prioritària d'espècies per a seqüenciació. S'estan desenvolupant nous fluxos de treball i algorismes computacionals per permetre la consolidació de les dades existents i noves. S'han comparat els microbiomes de vedells nascuts de manera natural i per cesària. Els resultats van destacar el potencial per promoure l'establiment primerenc de microbis beneficiosos al tracte gastrointestinal de remugants joves i van confirmar que moltes espècies microbianes colonitzen l'hoste en etapes primerenques de la vida. S'ha realitzat un estudi per examinar la incidència de la diarrea en etapes primerenques de la vida i el seu efecte sobre el microbioma fecal a vedells. En un altre estudi, l'efecte dels protocols de part (romandre amb la mare o arrancat en néixer) i els nivells d'alimentació amb substituts de llet (convencional o intensiu) i el seu paper en la salut, el rendiment i els microbiomes de múltiples llocs s'està analitzant actualment.
S'ha completat un estudi de transport (mitjançant el qual els vedells van ser transportats des de la seva granja d'origen a França a una granja comercial al nord d'Espanya). Per investigar l'enllaç mare-vedell, s'està fent un estudi amb bens trigèmins.
Després del naixement, els bens es van dividir en 3 grups:
- Maternal.
- Artificial sense contacte amb adults.
- Artificial amb contacte ocasional amb adults.
S'ha completat el mostreig de vedells desafiats amb dos estudis de desafiament de Malaltia Respiratòria Bovina. En estudis de mastitis, s'estan provant ceps de LAB per les seves propietats protectores quan les cèl·lules es desafien amb el patogen Staphylococcus aureus. Això examina si la presència de LAB canvia la resposta genètica de l'hoste en presència del patogen. S'està investigant el paper dels microbiomes gastrointestinals en la transició dietètica, tant en vaques lleteres com en bestiar boví, durant aquest període. S'ha completat la recol·lecció de mostres i l'anàlisi està en curs. Així mateix, s'està avaluant el paper del microbioma en l'eficiència alimentària utilitzant mostres de jònecs amb consum residual d'aliment divergent, als quals se'ls va oferir una dieta sense pasturatge o una dieta concentrada.
S'han completat estudis de mitigació de metà que analitzen els efectes de la suplementació dietètica amb olis i greixos a la producció de metà en una varietat de dietes basals, races de bestiar i ubicacions geogràfiques. Es va desenvolupar un Pla de Difusió, Difusió i Capacitació, que inclou el disseny del lloc web, un paquet de comunicacions amb la identitat del projecte i el llançament de les xarxes socials de HoloRuminant. S'ha establert una Xarxa de Difusió Conjunta que aplega diversos projectes al camp dels microbiomes i l'epigenètica.
La sostenibilitat de la producció de remugants preocupa la societat a causa de les seves implicacions ambientals, econòmiques i de seguretat alimentària. El microbioma associat a l'hospedador té un paper clau en la salut, el benestar i l'eficiència ambiental dels sistemes de producció de remugants. No obstant, malgrat la informació ja disponible, ens manca el coneixement per vincular amb precisió les causes i els mecanismes de la influència microbiana en els fenotips dels remugants.
Això és perquè la interconnexió i la comunicació entre l'animal i els seus diferents microbiomes mai no s'han estudiat de manera profunda i integrada. L'objectiu del projecte és dilucidar el paper dels microbiomes associats als remugants i la seva interacció amb l'hospedador a les primeres etapes de la vida i al llarg dels esdeveniments vitals fonamentals. HoloRuminant utilitzarà un enfocament multiòmic holístic per caracteritzar l'adquisició i evolució de microbiomes de diferents llocs corporals, la seva heredabilitat i la seva influència en la resistència de l'hospedador a les malalties i l'eficiència ambiental de la producció.
Específicament, determinarem les funcions dels microbiomes combinant informació multinivell per a microbis, hoste i la seva interacció; Definirem el paper dels microbiomes durant etapes difícils de la vida, com ara l'etapa perinatal, el deslletament i la posterior a l'exposició a patògens; i avaluarem l'efecte dels microbiomes de remugants en fenotips crítics per a la producció sostenible, la salut i el benestar. Això permetrà la identificació de nous marcadors microbians per a la monitorització, la predicció i la selecció de fenotips d'interès.
En involucrar els actors de la cadena de valor ramadera, avaluarem l‟impacte socioeconòmic il‟acceptabilitat de les innovacions proposades entre les parts interessades i el públic. HoloRuminant proporcionarà metodologies altament innovadores i estandarditzades que impulsaran radicalment la nostra comprensió de l'holobiont dels remugants. Aquest coneixement i les eines creades permetran l'ús de diagnòstics i solucions basats en el microbioma per millorar la sostenibilitat dels remugants.
La sostenibilitat de la producció de remugants és motiu de preocupació per a la societat per les seves implicacions per al medi ambient, l'economia i la seguretat alimentària. Els microbiomes associats amb l'hoste tenen un paper clau en la salut, el benestar i l'eficiència ambiental en els sistemes de producció de remugants. No obstant, malgrat la informació ja disponible, no tenim coneixements per vincular amb precisió les causes i els mecanismes de la influència microbiana en els fenotips dels remugants. Això és perquè mai s'ha estudiat de forma profunda i integrada la interconnexió i comunicació entre l'animal i els seus diferents microbiomes.
L'objectiu del projecte és dilucidar el paper dels microbiomes associats a remugants i la seva interacció amb l'hoste a les primeres etapes de la vida i al llarg dels esdeveniments fonamentals de la vida. HoloRuminant utilitzarà un enfocament multiòmic holístic per caracteritzar l'adquisició i evolució de microbiomes de diferents parts del cos, la seva heredabilitat i la seva influència en la resistència de l'hoste a les malalties i l'eficiència ambiental de producció. Específicament: determinarem les funcions dels microbiomes combinant informació de múltiples nivells per als microbis, l'hoste i la interacció; definir les funcions dels microbiomes durant períodes de vida desafiadors, com ara el període perinatal, el deslletament i després de l'exposició a patògens; i avaluar l'efecte dels microbiomes de remugants sobre fenotips crítics per a la producció, la salut i el benestar sostenibles.
Això permetrà la identificació de nous marcadors microbians per monitoritzar, predir i seleccionar fenotips dinterès. En involucrar actors de la cadena de valor ramadera, avaluarem l'impacte socioeconòmic i l'acceptabilitat de les innovacions proposades entre les parts interessades i el públic. HoloRuminant proporcionarà metodologies estandarditzades i altament innovadores que milloraran radicalment la nostra comprensió de l'holobiont de remugants. Aquest coneixement i les eines creades permetran utilitzar diagnòstics i solucions basats en microbiomes per millorar la sostenibilitat dels remugants.
El progrés tècnic va permetre la generació de més de 200 Genomes Assemblats Metagenòmicament (MAG) amb operons rrn complets per a organismes encara no cultivats. Aquests MAG connectats d'alta qualitat (HQ) constitueixen un resultat significatiu i, de manera prometedora, ens permeten vincular aquests HQ-MAG amb inventaris de 16S disponibles públicament. A més, permetran vincular la informació genòmica funcional dels nostres inventaris HQ-MAG amb estudis més amplis i exhaustius de projectes europeus previs, contribuint així a la caracterització funcional de la microbiota hereditària en remugants. Es va desenvolupar una primera versió d'un nou algorisme computacional que permet la consolidació estable (sense taxonomia) i escalable de múltiples conjunts de dades de diferents dianes d'amplicons i la seva associació amb l'entrecreuament de dades genòmiques de dades del microbioma (16S, genomes cultivats i MAG).
L'ampli estudi longitudinal per comprendre la colonització de remugants per comunitats microbianes, la seva estabilitat temporal i les seves associacions amb la incidència de malalties i els trets de productivitat està en marxa a diversos països.
La investigació d'aquestes dades permetrà la identificació de biomarcadors microbians per a diferents etapes de desenvolupament i trets de salut i potencialment el desenvolupament de probiòtics. Els resultats del primer estudi completat que avalua el paper dels microbiomes en la salut i la malaltia mostren que els desafiaments de vedells amb el Virus Respiratori Sincitial Boví (BRSV) van presentar diferències en els principals gèneres microbians entre vedells infectats i no infectats, cosa que suggereix que la infecció per BRSV causa una disbii.
Tots aquests resultats i desenvolupaments tenen el potencial de permetre una comprensió més gran de les preocupacions socials impulsades pel microbioma de l'agricultura de remugants, incloent-hi les emissions de gasos d'efecte hivernacle, l'ús de recursos i l'eficiència general de la producció.
Es van recollir importants comentaris de les parts interessades que tenien un interès real al microbioma i estaven disposades a rebre els resultats de la investigació al més aviat possible. Es va comprendre bé la importància de l'establiment d'una microbiota adequada en animals joves, i les innovacions en aquest camp es van considerar molt interessants. Les parts interessades esperaven evidència científica sòlida sobre l'impacte de les pràctiques als paràmetres de producció i la salut, la qualitat i la seguretat del producte, el medi ambient i la sostenibilitat dels ecosistemes. Per als ramaders, la promoció d'innovacions com la modulació del microbioma ha de considerar els incentius econòmics, els seus coneixements i les seves actituds, i la influència dels seus parells i assessors.
- INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT (INRAE)
Projectes relacionats
