Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

ABSTRACT.
Mastitis is one of the most common diseases affecting dairy cows worldwide. In Sweden annu-ally about 60% of the dairy cows get infected and Staphylococcus aureus cause approximately 30% of these infections. Mastitis causes enormous economic losses. In Sweden, the costs to cure mastitis are estimated to be 192 million SEK per year, excluding the costs for mastitis prevention. Genetic progress against mastitis is small and there is no vaccine against this disease. Mastitis caused by S. aureus is difficult to cure. Advances in genetic engineering can allow the use of genetically modified (GM) production animals to create animals resistant to the pathogen S. aureus in the near future. Research has shown S. aureus to be very sensitive to the enzyme Lysostaphin. This enzyme has a proven ability to kill the bacteria by attacking chemical bonds in the cell walls causing lyses of the bacteria. One in vivo study with repeated intramammary injec-tions of viable S. aureus showed transgenic clones of Jersey breed expressing the enzyme Lyso-staphin in their milk to be more resistant against S. aureus. Comparisons were also made in rela-tion to milk composition and yield.
Genetic engineering is expensive and the techniques are difficult to work with and require much refinement before they are ready to be use on the market. Regulations governing the GM animals on the EU food market are designed to provide high security for the biodiversity, maintain consumer safety and avoid being a trade barrier. There are no approved GM production animals on the market. However, there is potential for usage of genetic engineering as a tool to create resistant animals in the future. This could also be used to increase production, reduce the use of antibiotics and promote animal welfare.
SAMMANFATTNING.
Mastit är en av de vanligaste sjukdomarna som drabbar mjölkbesättningar världen över. I Sverige drabbas årligen omkring 60 % av mjölkkorna och av dessa är Staphylococcus Aureus orsaken till ungefär 30 %. Detta får mycket stora ekonomiska kosekvenser för mjölkproducenterna. I Sverige beräknas kostnaderna uppgå till 192 miljoner kr per år exklusive kostnader för mastitprevention. Aveln för mastitresitens går långsamt och något vaccin mot sjukdomen är ännu inte fullt utvärde-rat. Mastiter som orsakas av S. aureus är svåra att bota till följd av bakteriernas förmåga att i viss mån efterlikna virus samt vissa stammars penicillinresistens. Framsteg inom gentekniken ger möjlighet att i framtiden använda sig av genetiskt modifierade (GM) produktionsdjur som är resi-stenta mot angrepp från denna patogen. S. aureus har i försök visat sig vara mycket känslig mot enzymet lysostafin som har en bevisad förmåga att döda bakterien genom att angripa kemiska bindningar i cellväggarna och därmed orsaka lysering. Enzymet har potential att i framtiden an-vändas så väl preventivt som direkt behandlande mot angrepp av S. aureus. Ett försök har gjorts in vivo hos transgena kloner av rasen Jersey som efter modifieringen utryckte enzymet lysostafin i sin mjölk. Vid upprepade intramammära injektioner med livskraftiga S. aureus uppvisade samt-liga transgena individer högre motståndskraft och individen med högst koncentration av lysosta-fin uppvisade resistens. I försöket ingick även en kontrollgrupp med obesläktade icke klonade djur som samtliga uppvisade sjukdomssymptom efter injektionerna. Jämförelser gjordes även i avseende på mjölksammansättning och avkastning.
Gentekniken är dyr och svår att arbeta med och kräver mycket förfining innan den är redo att användas på marknaden. Regelverken som innefattar GM-djuren på EUs livsmedelsmarknad är utformade för att ge hög säkerhet för den biologiska mångfalden, upprätthålla konsumentsäkerhet och undvika att vara ett handelshinder. Ännu finns inga godkända GM-djur på EUs livsmedelsmarknad. Det finns potential att i framtiden skapa GM-produktionsdjur. Dessa tekniker skulle kunna utgöra bra verktyg för att i framtiden kunna höja avkastning, minska antibiotikaanvändning samt främja djurvälfärd.