Genetyka kontra środowisko

Często słyszę uwagi dotyczące zasadności lub bezzasadności doskonalenia cech niskoodziedziczalnych, w dużej mierze zależnych od szeroko pojętych czynników środowiskowych.

tekst: Dr Katarzyna Rzewuska, CGen PFHBiPM

Temat jest ważny zwłaszcza w kontekście działań podejmowanych na rzecz oceny nowych cech, dlatego warto się nad nim zatrzymać. Rozważmy go na przykładzie występowania schorzeń infekcyjnych – może to być mastitis albo dermatitis digitalis. Niezależnie, czy odporność dotyczy wymion, racic czy schorzeń układu oddechowego, mechanizm jest ten sam.

Zwierzęta mają różną podatność na schorzenia infekcyjne, wynikającą z wrodzonej podatności warunkowanej genetycznie. Oczywiście odporność zależy także od innych czynników wywołujących immunosupresję. Przykładem może być stres cieplny zużywający zasoby glukozy, której braki rzutują następnie na osłabienie systemu odpornościowego organizmu. Na to nakłada się presja środowiskowa, a więc przykładowo poziom higieny warunkujący liczbę drobnoustrojów
chorobotwórczych w otoczeniu.

W stadzie mamy zwierzęta o różnym poziomie genetycznej odporności na daną chorobę. Jeśli przedstawimy je symbolicznie, to te o lepszej odporności znajdą się na rysunku wyżej – najniższą odporność ma krowa A, a najwyższą krowa E. Zwierzęta bardziej predysponowane do zapadalności na schorzenia faktycznie zachorują przy mniejszej presji ze strony środowiska niż te o wyższej odporności.

Zwierzęta trafiają do różnego środowiska – zarówno wywierającego większą presję (stado 1), jak i mniejszą (stado 2). Oczywiście różne warunki występują także w tym samym stadzie, ale w różnym czasie – zmieniają się uwarunkowania takie jak pogoda, liczba zadań do wykonania, uwarunkowania żywieniowe. Jednak na potrzeby naszego omówienia przyjmijmy, że różne uwarunkowania symbolizują różne stada.

Widzimy wyraźnie, że ryzyko wystąpienia przypadków chorobowych wzrasta, jeśli w stadzie utrzymywane są zwierzęta o mniejszej genetycznej odporności, a środowisko sprzyja rozwojowi danego schorzenia. Jeśli przyjmiemy, że zwierzęta, które znalazły się w zasięgu szarego pola (symbolizującego presję środowiska), mają objawy kliniczne, to widzimy, że im lepsza genetyka, tym mniejsze ryzyko (stado 3). Można też zauważyć synergię – zwierzęta o takiej samej genetyce będą bowiem zdrowsze w bardziej sprzyjającym środowisku (stado 1 a stado 2)

Teoria słoika

Ostatnio usłyszałam także o teorii słoika. Jeśli wyobrazimy sobie, że wlewamy do niego dwa płyny: jeden symbolizujący ryzyko o podłożu genetycznym, a drugi symbolizujący presję środowiska – to kiedy się przeleje? Kiedy łączna ilość płynów przekroczy objętość słoika. Przy dużym obciążeniu genetycznym mała ilość presji środowiskowej wystarczy do rozlania się zawartości. Podobnie nawet małe obciążenie genetyczne nie pomoże przy nadmiernej presji środowiskowej.

Należy jasno powiedzieć, że genetyczne doskonalenie cech niskoodziedziczalnych jest powolne, dlatego dbanie o warunki utrzymania i zarządzanie zdrowiem stada są niezmiernie istotne. Ostatecznie jednak selekcja w kierunku zwiększenia odporności przynosi efekty, które pomagają zachować zdrowotność stada w momentach spiętrzenia czynników ryzyka. 