Undersökning från universitetet i Ghent: Resinsyror skyddar tarmepitelets kollagen från inflammatorisk nedbrytning

Unik effekt

Rubriken och författarna till artikeln i vetenskapstidskriften Veterinary Research
Bild 1. Rubriken och författarna till artikeln i vetenskapstidskriften Veterinary Research

Vid veterinärmedicinska fakulteten i Ghent universitet i Belgien gjordes år 2018 en unik observation om hur resinsyror från barrträdskåda påverkar tarmen hos broilerhöns. Det påvisades, att resinsyror som tillsatts till broilerfodret minskar aktiviteten hos vissa enzym, matrixmetalloproteinas (MMP), som är specialiserade på att bryta ner kollagen i fåglarnas tunntarmsvägg.
Forskningsprojektet, som finansieras av Hankkija och Business Finland (tidigare TEKES), och som fortfarande pågår, leds av professorerna Filip van Immerseel och Richard Ducatelle, båda två erkända experter inom husdjurs tarmhälsa. Den resinsyrablandning som studerades var samma som också ingår i Hankkijas kådabaserade foderämne Progres®. Forskningsresultaten har nu publicerats i den vetenskapliga tidskriften Veterinäry Research (Bild 1).

Kollagen ett strukturellt protein som stöder tarmens slemhinna

Kollagen är ett av de vanligaste proteiner hos ryggradsdjur. Kollagen är en lång, kedjeformad molekyl, som är det huvudsakliga proteinet i bindväven och stödvävnaderna runt vävnaderna. Kollagen finns i bland annat huden, brosk- och benvävnaden, musklerna och även i tarmvävnaden. Kollagenets viktiga uppgift är att göra vävnaderna starka och bevara deras tredimensionella struktur och normala funktioner. Var och en kan se hur kollagenet fungerar genom att studera huden på olika gamla människor. Unga människor har slät och elastisk hud tack vare det starka kollagenskiktet. När man blilr äldre blir kollagenskiktet tunnare, och huden blir tunn, skör och rynkig.

Ett värsnitt av tarmluddet
Bild 2. Ett värsnitt av tarmluddet i en broilers tunntarm, där kollagenet är rött och de övriga cellerna bruna.

Det finna flera olika typer av kollagen. Kollagen av typ I och IV är särskilt viktiga för tarmen. Tarmslemhinnans innersta cellskikt, som upptar näring ur tarminnehållet, är fäst vid basalmembranet, som till stor del består av kollagen typ IV. Kollagen av typ I finns i bindväven under basalmembranet, där bland annat blodkärlen och många av immunsystemets celler finns. Tarmslemhinnans uppbyggnad illustreras i bild 2.

Inflammation söndrar tarmepitelet

Sjukdomsalstrande bakterier, virus, parasiter, värmestress och många andra faktorer rubbar den känsliga balansen i tarmepitelet. Tarmvävnaden reagerar på retningen med en inflammation, som ökar aktiviteten hos enzymgruppen MMP, som bryter ner kollagenprotein. Den försnabbade nedbrytningen av kollagen skadar tarmepitelet, så att den tarmyta som kan absorbera näring minskar, och dess förmåga att hindra skadliga ämnen försämras (Bild 3).

Ämnen som skadar tarmepitelet
Bild 3. Patogena bakterier, toxiner och andra ämnen som skadar tarmepitelet förorsakar en inflammation i slemhinnan, som ökar aktiviteten hos MMP-enzym som bryter ner kollagen samt nedbrytningen av kollagen, och skadar slemhinnan.

Resinsyror minskar inflammatorisk nedbrytning av kollagen

I en undersökning vid universitetet i Ghent minskade en resinsyrablandning som tillsatts till broilerfoder betydligt aktiviteten hos MMP-enzymer som bryter ner kollagen. Resinsyrorna bromsade upp nedbrytningen av kollagen av både typ I och typ IV. Effekten var störst i tarmens slutända, ileum, på svenska krumtarmen.

Forskarna visade, att resinsyran minskade effektiviteten i synnerhet hos MMP-7. Denna undertyp av MMP förekommer i synnerhet i skadad, inflammerad tarmvävnad, och har uppenbarligen ingen funktion i den normala reproduktionen av tarmens slemhinna. Resinsyrorna minskade alltså uttryckligen inflammatorisk nedbrytning av kollagen i tarmen.

Det är värt att notera, att de broilerhönor som användes i undersökningen var symptomfria, normalt växande, 22 dagar gamla individer. De dagliga lindriga stressfaktorer som tarmens slemhinna utsätts för förorsakar en lågintensiv inflammation, som kan medföra små skador på tarmepitelet också hos djur som verkar friska. Det kan alltså vara betydelsefullt att skydda tarmepitelet mot olika utmaningar, trots att djuren inte ännu egentligen insjuknat.

Slutsatser

Undersökningen visade, att när broilerhönornas foder berikas med resinsyror från tall och gran, minskar den inflammatoriska nedbrytningen av kollagen i deras tunntarm signifikant. Motsvarande observationer har inte gjorts tidigare om något enda naturligt fodertillsatsmedel. I de fortsatta undersökningarna utreds närmare resinsyrornas effekter på cellnivå, och man undersöker också resinsyrornas inverkan på husdjurens produktionsresultat.

Referens

Aguirre M, Vuorenmaa J, Valkonen E, Kettunen H, Callens C, Haesebrouck F, Ducatelle R, Van Immerseel F, Goossens E (2019) In feed resin acids reduce matrix metalloproteinase activity in the ileal mucosa of healthy broilers without inducing major effects on the gut microbiota. Veterinary Research 50:15.