Transkriptomik: Offener Zugang
Offener Zugang

Abstrakt

Eine Überdosierung von Vitamin B2 führt bei entwöhnten Ferkeln zu vorteilhaften Transkriptomreaktionen im Dickdarm

Jérôme Schmeisser*1, Britt Blokker1, Christelle Iaconis1, Stéphane Etheve2 und Estefania Perez Calvo1

Der Einfluss hoher Vitamin-B2-Dosen im Futter auf das Transkriptom des Blinddarms abgesetzter Ferkel wurde untersucht, um festzustellen, ob eine Überdosis Riboflavin den Dickdarm erreichen und dort eine günstige Wirtsreaktion auslösen kann. Die Genexpression im Blinddarm wurde mithilfe eines Agilent-Transkriptom-Microarrays 14 und 28 Tage nach der Supplementierung in drei Versuchsgruppen ausgewertet: einer Kontrollgruppe (empfohlene Riboflavindosis: 10 mg/kg Futter) und zwei Gruppen, die zusätzlich supplementiert wurden, um jeweils 50 bzw. 100 mg/kg Riboflavin zu erreichen. Beide Supplementierungsstufen veränderten das Transkriptommuster des Blinddarms im Vergleich zur Kontrollgruppe signifikant. Die Dosis von 100 mg/kg führte zur höchsten Zahl unterschiedlich exprimierter Gene. Am 14. Tag standen die am stärksten modulierten Gene in Zusammenhang mit oxidativem Stress und Immunreaktionen, was die antioxidative Wirkung von Riboflavin bestätigt. Darüber hinaus wurden Signalwege, die an der Reaktion des Wirts auf Veränderungen in der Mikrobiota beteiligt sind, moduliert, was auf modulatorische Effekte von Riboflavin auf das Mikrobiom und indirekt auf die Reaktion des Wirts hindeutet. Schließlich löste die höchste Riboflavindosis molekulare Mechanismen aus, die am Aldosteron- und Gallensäurestoffwechsel beteiligt sind, was das Potenzial von Vitamin B2 zur Verbesserung des Gesundheitszustands des Dickdarms zeigt. Am Tag 28 wurde ein geringerer Einfluss der 100 mg/kg Riboflavin-Supplementierung auf die Genexpression im Blinddarm festgestellt. Dennoch zeigten sich für beide Supplementierungsniveaus einige positive Genreaktionen gegen DNA-Schäden, und einige Signalwege im Zusammenhang mit der Zellsignalisierung wurden moduliert. Die in dieser Studie präsentierten Daten bestätigen, dass eine Überdosierung von Vitamin B2 die Physiologie des Blinddarms beeinflusst, und es bedarf weiterer Untersuchungen, um die Ergebnisse der möglichen Modulation der Mikrobiota und des Gallensäurestoffwechsels zu untermauern. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass eine Überdosierung von Vitamin B2 die Transkriptomreaktion des Blinddarms der abgesetzten Ferkel positiv beeinflusst. Dies bietet die Möglichkeit, Riboflavin als Teil einer neuartigen Lösung zur Verringerung der Häufigkeit und Schwere von Verdauungsproblemen im Zusammenhang mit der Zeit unmittelbar nach dem Abstillen in Betracht zu ziehen.

Schlüsselwörter: Transkriptomik, Mikroarray, Ferkel, Riboflavin, Vitamin

DEG: Differenziell exprimiertes Gen

PCA: Hauptkomponentenanalyse

PCR: Polymerase-Kettenreaktion

UPLC: Ultra Performance Liquid Chromatography

RNA: Ribonukleotidsäure

LC/MS: Flüssigchromatographie / Massenspektrometrie

Ct: Zyklusschwelle

RIN: RNA-Integritätsnummer

FDR: Falsche Entdeckungsrate

KEGG: Kyoto-Enzyklopädie der Gene und Genome

HSP: Hitzeschockprotein

ROS: Reaktive Sauerstoffspezies

BA: Gallensäure