Proxecto H2020 HoloRuminant: comprender os microbiomas do holobionte ruminante
- Tipo Proxecto
- Estado Firmado
- Execución 2021 -2026
- Orzamento asignado 9.724.763,75 €
- Ámbito Europeo
- Fonte principal de financiamento Horizonte 2020
- Páxina web do proxecto Proyecto HoloRuminant
As especies ruminantes, como o gando vacún, ovino e caprino, dependen dos microbios do seu corpo para realizar funcións esenciais e interactuar co medio ambiente. A asociación entre o microbioma do hóspede ruminante, o holobionte, é a unidade biolóxica que inflúe no desenvolvemento, crecemento, saúde e pegada ambiental dos ruminantes.
O obxectivo principal do proxecto HoloRuminant, financiado pola UE, é estudar o papel do microbioma na saúde animal e a eficiencia da produción. Os investigadores adoptarán unha abordaxe multiómica para analizar o microbioma e o hóspede, así como o impacto da súa interacción en etapas clave da vida dos ruminantes. O obxectivo final é caracterizar e identificar os microbiomas asociados aos ruminantes que estean asociados cun aumento da eficiencia produtiva, a saúde e o benestar.
Xerouse un documento dinámico con procedementos operativos estándar. Identificáronse os datos existentes sobre o microbioma asociado aos ruminantes para a súa consolidación; e están a desenvolverse fluxos de traballo e recursos computacionais. Comezou a xeración de novos datos xenómicos a partir de microbios con mostras deficientes e elaborouse unha lista prioritaria de especies para a secuenciación. Estanse a desenvolver novos fluxos de traballo e algoritmos computacionais para permitir a consolidación de datos novos e existentes. Comparáronse os microbiomas de becerros nacidos de forma natural e por cesárea. Os resultados destacaron o potencial para promover o establecemento temperán de microbios beneficiosos no tracto gastrointestinal de ruminantes novos e confirmaron que moitas especies microbianas colonizan o hóspede nas primeiras etapas da vida. Realizouse un estudo para examinar a incidencia da diarrea nas primeiras etapas da vida e o seu efecto no microbioma fecal das becerras. Noutro estudo, está a analizarse o efecto dos protocolos de parto (permanecer coa nai ou ser retirado ao nacer) e os niveis de alimentación con substituto do lacte lácteo (convencional ou intensiva) na saúde, o rendemento e os microbiomas de múltiples lugares.
Completouse un estudo de transporte (no que se transportaron becerros desde a súa granxa de orixe en Francia ata unha granxa comercial no norte de España). Para investigar o vínculo nai-carrera, está a levarse a cabo un estudo con cordeiros trillizos.
Despois do nacemento, os cordeiros dividíronse en 3 grupos:
- Maternal.
- Artificial sen contacto con adultos.
- Artificial con contacto ocasional con adultos.
Completouse a mostraxe de becerros expostos en dous estudos de exposición a enfermidades respiratorias bovinas. Nos estudos de mastite, as cepas de LAB están a ser probadas para determinar as súas propiedades protectoras cando as células son expostas ao patóxeno Staphylococcus aureus. Isto examinará se a presenza de LAB cambia a resposta xenética do hóspede en presenza do patóxeno. O papel dos microbiomas gastrointestinais na transición dietética está a ser investigado tanto no gando vacún leiteiro como no de carne durante este período. Rematouse a recollida de mostras e a análise está en curso. O papel do microbioma na eficiencia alimentaria tamén se está a avaliar utilizando mostras de bovís con inxesta residual de alimento diverxente, que recibiron unha dieta sen pastoreo ou unha dieta concentrada.
Completáronse estudos de mitigación do metano que examinan os efectos da suplementación dietética con aceites e graxas na produción de metano nunha variedade de dietas basais, razas de gando e localizacións xeográficas. Desenvolveuse un Plan de Difusión, Extensión e Formación, que inclúe o deseño dun sitio web, un paquete de comunicación coa identidade do proxecto e o lanzamento das canles de redes sociais de HoloRuminant. Estableceuse unha Rede Conxunta de Difusión que reúne varios proxectos no campo dos microbiomas e a epixenética.
A sustentabilidade da produción de ruminantes é un motivo de preocupación para a sociedade polas súas implicacións ambientais, económicas e de seguridade alimentaria. O microbioma asociado ao hóspede xoga un papel fundamental na saúde, o benestar e a eficiencia ambiental dos sistemas de produción de ruminantes. Non obstante, a pesar da información xa dispoñible, carecemos do coñecemento para vincular con precisión as causas e os mecanismos da influencia microbiana nos fenotipos dos ruminantes.
Isto débese a que a interconexión e a comunicación entre os animais e os seus diferentes microbiomas nunca se estudaron en profundidade e de forma integrada. O obxectivo do proxecto é dilucidar o papel dos microbiomas asociados aos ruminantes e a súa interacción co hóspede nas primeiras etapas da vida e ao longo de eventos vitais clave. HoloRuminant empregará unha abordaxe multiómica holística para caracterizar a adquisición e evolución de microbiomas de diferentes partes do corpo, a súa herdabilidade e a súa influencia na resistencia ás enfermidades do hóspede e na eficiencia da produción ambiental.
En concreto, determinaremos as funcións dos microbiomas combinando información multinivel para microbios, hóspedes e a súa interacción; Definiremos o papel dos microbiomas durante etapas difíciles da vida, como a etapa perinatal, o destete e a posexposición a patóxenos; e avaliaremos o efecto dos microbiomas de ruminantes nos fenotipos esenciais para a produción sostible, a saúde e o benestar. Isto permitirá a identificación de novos marcadores microbianos para a monitorización, a predicción e a selección de fenotipos de interese.
Ao involucrar ás partes interesadas na cadea de valor gandeira, avaliaremos o impacto socioeconómico e a aceptabilidade das innovacións propostas entre as partes interesadas e o público. HoloRuminant proporcionará metodoloxías altamente innovadoras e estandarizadas que avanzarán radicalmente a nosa comprensión dos holobiontes ruminantes. Este coñecemento e as ferramentas creadas permitirán o uso de diagnósticos e solucións baseados no microbioma para mellorar a sustentabilidade dos ruminantes.
A sustentabilidade da produción de ruminantes é un motivo de preocupación para a sociedade debido ás súas implicacións para o medio ambiente, a economía e a seguridade alimentaria. Os microbiomas asociados ao hóspede desempeñan un papel fundamental na saúde, o benestar e a eficiencia ambiental nos sistemas de produción de ruminantes. Non obstante, a pesar da información xa dispoñible, carecemos do coñecemento para vincular con precisión as causas e os mecanismos da influencia microbiana nos fenotipos dos ruminantes. Isto débese a que a interconexión e a comunicación entre os animais e os seus diferentes microbiomas nunca se estudou en profundidade e de maneira integrada.
O obxectivo do proxecto é dilucidar o papel dos microbiomas asociados aos ruminantes e a súa interacción co hóspede nas primeiras etapas da vida e ao longo de eventos vitais clave. HoloRuminant empregará unha abordaxe multiómica holística para caracterizar a adquisición e evolución de microbiomas de diferentes partes do corpo, a súa herdabilidade e a súa influencia na resistencia ás enfermidades do hóspede e na eficiencia da produción ambiental. En concreto, determinaremos as funcións dos microbiomas combinando información multinivel para os microbios, o hóspede e a súa interacción; Definir as funcións dos microbiomas durante períodos vitais difíciles, como o período perinatal, o destete e despois da exposición a patóxenos; e avaliar o efecto dos microbiomas de ruminantes nos fenotipos esenciais para a produción sostible, a saúde e o benestar.
Isto permitirá a identificación de novos marcadores microbianos para monitorizar, predicir e seleccionar fenotipos de interese. Ao involucrar ás partes interesadas de toda a cadea de valor gandeira, avaliaremos o impacto socioeconómico e a aceptabilidade das innovacións propostas entre as partes interesadas e o público. HoloRuminant proporcionará metodoloxías estandarizadas e altamente innovadoras que mellorarán radicalmente a nosa comprensión dos holobiontes ruminantes. Este coñecemento e as ferramentas creadas permitirán o uso de diagnósticos e solucións baseados no microbioma para mellorar a sustentabilidade dos ruminantes.
O progreso técnico permitiu a xeración de máis de 200 xenomas ensamblados metaxenomicamente (MAG) con operóns rrn completos para organismos aínda non cultivados. Estes MAG de alta calidade (HQ) conectados constitúen un resultado significativo e, de xeito prometedor, permítennos vincular estes MAG de HQ cos inventarios 16S dispoñibles publicamente. Ademais, permitirannos vincular a información xenómica funcional dos nosos inventarios HQ-MAG con estudos máis amplos e exhaustivos de proxectos europeos previos, contribuíndo así á caracterización funcional da microbiota hereditaria en ruminantes. Desenvolveuse unha primeira versión dun novo algoritmo computacional que permite a consolidación estable (libre de taxonomía) e escalable de múltiples conxuntos de datos de diferentes amplicóns diana e a súa asociación coa referencia cruzada de datos xenómicos con datos de microbioma (16S, xenomas cultivados e MAG).
Está en marcha un amplo estudo lonxitudinal en varios países para comprender a colonización de ruminantes por comunidades microbianas, a súa estabilidade temporal e as súas asociacións coa incidencia de enfermidades e os trazos de produtividade.
A investigación destes datos permitirá a identificación de biomarcadores microbianos para diferentes etapas de desenvolvemento e trazos de saúde, e potencialmente o desenvolvemento de probióticos. Os resultados do primeiro estudo completado que avaliou o papel dos microbiomas na saúde e as enfermidades mostran que os contactos cos becerros co virus respiratorio sincitial bovino (BRSV) provocaron diferenzas nos principais xéneros microbianos entre os becerros infectados e os non infectados, o que suxire que a infección por BRSV causa disbiose no microbioma nasal.
Todos estes resultados e desenvolvementos teñen o potencial de permitir unha mellor comprensión das preocupacións sociais impulsadas polo microbioma da agricultura de ruminantes, incluídas as emisións de gases de efecto invernadoiro, o uso dos recursos e a eficiencia da produción en xeral.
Recompiláronse comentarios significativos de partes interesadas que tiñan un interese real no microbioma e estaban desexosas de recibir os resultados da investigación canto antes. Comprendeuse ben a importancia de establecer unha microbiota axeitada nos animais novos a unha idade temperá, e as innovacións neste campo consideráronse moi interesantes. As partes interesadas esperaban evidencias científicas sólidas sobre o impacto das prácticas nos parámetros de produción e na saúde, a calidade e a seguridade dos produtos, o medio ambiente e a sustentabilidade dos ecosistemas. Para os produtores de gando, a promoción de innovacións como a modulación do microbioma debe ter en conta os incentivos económicos, os seus coñecementos e actitudes, e a influencia dos seus compañeiros e asesores.
- INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE POUR L'AGRICULTURE, L'ALIMENTATION ET L'ENVIRONNEMENT (INRAE)
Proxectos relacionados
