The relationships between environment, diet, transcriptome and atopic dermatitis in dogs

Visa fullständig post

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-4046-3
Titel: The relationships between environment, diet, transcriptome and atopic dermatitis in dogs
Author: Anturaniemi, Johanna
Medarbetare: Helsingfors universitet, agrikultur-forstvetenskapliga fakulteten, institutionen för lantsbruksvetenskaper
Nivå: Doktorsavhandling (sammanläggning)
Abstrakt: Canine atopic dermatitis (CAD) is a multifactorial disease including genetic predisposition and other predisposing factors like living environment and diet. There is no known cure for this disease. The right and functional treatment can be hard to find, and more effort should be put into the prevention. The aim of this thesis was to find environmental factors and breeds associated with allergic skin symptoms and atopic dermatitis in pet dogs. In addition, the effect of a raw diet on gene expression, physiology and metabolism was studied with clinical diet intervention trial setup, using client-owned dogs. A population of 8643 dogs from the validated DOGRISK questionnaire was used to analyse the environmental factors and dog characteristics related to CAD. Five breeds with the most owner-reported skin symptoms as a percentage within the breed were found to be i) West Highland white terrier, ii) boxer, iii) English bulldog, iv) Dalmatian, and v) French bulldog. When FCI breed groups were compared to mixed-breed dogs, groups 3 (Terriers) and 6 (Scent hounds and related breeds) had a significantly higher risk for owner-reported skin symptoms. On the other hand, groups 5 (Spitz and primitive types) and 10 (Sighthounds) had a significantly lower risk for owner-reported skin symptoms. The environmental factors found significantly associated with less owner-reported skin symptoms and veterinary-verified CAD were i) being born in the owner family and ii) living with other dogs. In addition, significant association of less owner-reported skin symptoms was found with dogs living in a detached house. Factors that were significantly associated with more owner-reported skin symptoms included extremely clean household and over 50 % of white colour in the coat. In the clinical diet intervention study, 46 client-owned atopic and healthy Staffordshire bull terriers were fed two different kind of diets (raw and dry food). Haematological and clinical chemistry profiles, folate, B12, iron, and transforming growth factor β1 (TGF- β1) concentration were analyzed. In addition, gene expression profiles were determined from the skin samples of eight dogs. Cholesterol was significantly increased in the dry food fed dogs and decresed in the raw food fed dogs. In addition, the raw food significantly decreased, among others, alkaline phosphatase and glucose. Plasma folate and B12 and whole blood iron were significantly decreased, and TGF- β1 significantly increased by the raw food diet. The skin gene expression was also affected by the diet. There were genes related to immune defence, reactive oxygen species and antioxidants upregulated in the dogs fed raw food. Several genes were found differentially expressed between atopic and healthy dogs, some unrelated to diet fed and some differentially affected by the diet in atopic and healthy dogs. These results are preliminary and should be confirmed using more samples. Nevertheless, they give an interesting and novel information about the effect of the diet on the skin gene expression. In conclusion, this thesis presents results from different study designs all concentrating on the same disease, canine atopic dermatitis. Many results presented here are related to immune defence and exposure to microbes. Too clean environment and food might not stimulate the immunity enough and could lead to incorrect development of the immune system in young animals. The incomplete stimulation could result in CAD and hypersensitivities later in life, and should be considered when thinking of the prevention of these diseases.Koirien atooppinen dermatiitti (atopia) on multifaktoriaalinen sairaus, jota ei voi parantaa. Sen hoito on monesti hankalaa, jatkuvaa ja kallista. Lisäksi käytetyillä lääkkeillä voi olla sivuvaikutuksia, ja jatkuvat antibioottikuurit lisäävät antibioottiresistenttien bakteerien syntyriskiä. Niinpä enemmän tutkimusta tarvitaan taudin ehkäisykeinoista niin ympäristötekijöiden, perintötekijöiden kuin ravinnonkin osalta. Tämän väitöskirjan tavoitteena oli selvittää koirien atopiaan liittyviä tekijöitä epidemiologisen tutkimuksen ja kliinisen ruokintatutkimuksen keinoin. Ympäristötekijöiden ja atopian yhteyttä selvitettiin validoidun DOGRISK-kyselytutkimuksen avulla. Siinä käytettiin 8643:n koiran populaatiota, joka sisälsi sekä sairaita että atooppisista iho-oireista kärsiviä koiria. Osalla iho-oireisista koirista oli myös eläinlääkärin diagnoosi atopialle. Tämän ryhmän osalta tehtiin myös erillinen analyysi. Iho-oireita esiintyi prosentuaalisesti eniten rodun sisällä valkoisella länsiylämaanterrierillä, bokserilla, englanninbulldoggilla, dalmatialaisella sekä ranskanbulldoggilla. Roturyhmistä merkitsevästi enemmän iho-oireita sekarotuisiin verrattuna oli ryhmällä 3 (Terrierit) sekä ryhmällä 6 (Ajavat ja jäljestävät koirat) ja toisaalta merkitsevästi vähemmän taas ryhmällä 5 (Pystykorvat ja alkukantaiset koirat) sekä ryhmällä 10 (Vinttikoirat). Vähäisempään iho-oireiden riskiin merkitsevästi olivat yhteydessä se, että koira oli syntynyt omistajaperheeseen, sen kanssa asui muitakin koiria ja se asui omakotitalossa. Kaksi ensimmäistä olivat yhteydessä myös vähäisempään atopiariskiin (diagnosoidut koirat). Suurempaan iho-oireriskiin merkitsevästi olivat yhteydessä hyvin puhdas koti ja yli 50 % valkoista väriä turkissa. Kliinisessä ruokintatutkimuksessa terveet ja atooppiset staffordshirenbullterrierit ruokittiin joko kuivamuonalla tai raakaruoalla noin neljän kuukauden ajan. Koirilta analysoitiin hematologinen ja kliinisen kemian profiilit sekä folaatin, B12-vitamiinin, raudan ja transforming growth factor β1:n (TGF-β1) pitoisuudet verestä. Lisäksi kahdeksalta koiralta analysoitiin ihon geenitoimintaa. Kolesterolipitoisuus veressä laski merkitsevästi raakaruokaa syöneillä koirilla ja nousi merkitsevästi kuivamuonaa syöneillä koirilla. Lisäksi raakaruoka laski merkitsevästi mm. veren alkalisen fosfataasin aktiivisuutta sekä glukoosipitoisuutta. Raakaruokaa syöneillä koirilla veren rauta-, folaatti- ja B12-vitamiinipitoisuus laskivat ja TGF-β1 -pitoisuus nousi merkitsevästi. Ruokavaliolla oli vaikutusta myös ihon geenitoimintaan. Raakaruoka lisäsi mm. immuunipuolustukseen, antioksidantteihin ja reaktiivisiin happiradikaaleihin liittyvien geenien toimintaa. Myös atooppisten ja terveiden koirien välillä löydettiin paljon geenitoiminnan eroja, osaan atopiaan liittyvistä geeneistä vaikutti myös ruokavalio. Tulokset tulee vielä vahvistaa suuremmalla näytemäärällä, mutta tutkimus antaa mielenkiintoisia viitteitä ruokavalion vaikutuksesta ihon geenitoimintaan ja sen huomioimisen tärkeydestä tulevissa tutkimuksissa. Tässä väitöskirjassa tutkittiin koirien atopiaan liittyviä tekijöitä monen eri lähestymistavan avulla. Tuloksista monet liittyvät mm. immuunipuolustukseen ja mikrobialtistukseen. Liian puhdas ympäristö ja ruoka eivät välttämättä stimuloi kehittyvää immuunipuolustusta tarpeeksi nuorilla eläimillä. Tämä voi johtaa immuniteetin heikkoon kehittymiseen ja altistaa esimerkiksi atopialle ja yliherkkyyksille myöhemmin elämässä, ja onkin tärkeä seikka huomioitavaksi, kun halutaan ehkäistä näiden sairauksien syntyä.
Permanenta länken (URI): URN:ISBN:978-951-51-4046-3
http://hdl.handle.net/10138/231737
Datum: 2018-02-16
Subject:
Rights: Publikationen är skyddad av upphovsrätten. Den får läsas och skrivas ut för personligt bruk. Användning i kommersiellt syfte är förbjuden.


Filer under denna titel

Total number of downloads: Loading...

Filer Storlek Format Granska
THERELAT.pdf 1.004Mb PDF Granska/Öppna

Detta dokument registreras i samling:

Visa fullständig post