Fanger og mikrobiomet – hvilke sammenhænge findes der?

Forfangenhed hos hovbærende dyr

Forfangenhed er en tilstand, der rammer dyr med hove, og indebærer en betændelsestilstand i lamellerne, som i alvorlige tilfælde kan føre til, at ophængningsapparatet for hovbenet (distale phalanx) svigter. De fleste studier er blevet udført på heste, men også æsler, geder og kvæg kan rammes.

Flere faktorer ser ud til at være involveret i udviklingen af tilstanden, som kan have både inflammatoriske og relativt ikke-inflammatoriske komponenter. I sidstnævnte tilfælde ser insulinreguleringen ud til at være en central faktor, enten som følge af hypofysær pars intermedia-dysfunktion (PPID) eller ekvint metabolisk syndrom (EMS).

Knowles et al. (2023) fandt, at måling af hyperinsulinæmi i den basale, ikke-fastende tilstand eller 60 minutter efter indtagelse af majssirup kunne forudsige udviklingen af endokrinopatisk forfangenhed (EL) som en form for systemisk metabolisk forstyrrelse. Dette kan formidles gennem insulinets nedstrømseffekter på IGF-1R i lamellervævet (Grenager, 2021). En anden mulig mekanisme, der er blevet foreslået, er en forstyrret kulhydratomsætning med dannelse af det toksiske stof methylglyoxal (Vercelli et al., 2021). Andre studier tyder på, at endokrinopatisk forfangenhed og forfangenhed er forbundet med ændringer i metabolismen af glycerofosfolipider og glukose (Delarocque et al., 2021).

Foderplanens betydning

Foderplanen kan også spille en rolle ved at bidrage til en inflammatorisk tilstand. At spise store mængder nyt græs er kendt for at øge risikoen for forfangenhed hos heste.

Vandopløselige kulhydrater (WSC), især oligofruktaner (OF), syntetiseres i tempererede græsarter, især almindelig rajgræs og strandsvingel (Kramer et al., 2020). Indholdet af WSC stiger ved køligere temperaturer og i køligere årstider (Kagan, 2022), hvilket falder sammen med perioder, hvor forekomsten af forfangenhed er størst.

OF nedbrydes ikke let af pattedyr, og det samme gælder store mængder stivelse i foderplanen. I begge tilfælde bliver nedbrydningen af foderet i den øvre del af tarmen utilstrækkelig, hvilket betyder, at tarmindholdet i stedet fermenteres af bakterier i bagtarmen.

Flere studier har vist en sammenhæng mellem forstyrret fermentering i tarmen og den efterfølgende udvikling af forfangenhed. Generelt er der konstateret en højere forekomst af Lactobacillus, Streptococcus og Enterobacteriaceae hos heste med forfangenhed (Ayoub et al., 2022; Garber et al., 2020).

Heste, der blev fodret med en foderplan med højt stivelsesindhold, havde tilsvarende en større stigning i Lactobacillus (fra 0,1 % til 7,4 %) og et fald i Ruminococcaceae (fra 11,7 % til 4,2 %), sammen med øget bugubehag og halthed (Bustamante et al., 2022).

Disse stigninger i mælkesyreproducerende bakterier, sammen med faldet i bakterier, der bruger mælkesyre, betyder, at niveauerne af mælkesyre stiger, og at tarmindholdet bliver surere.

Dette kan igen føre til en metabolisk drevet inflammation med dannelse af endotoksiner såsom lipopolysaccharider (LPS) samt øget permeabilitet i tarmvæggen for exotoksiner.

Som forventet forårsagede behandling med OF hos heste forfangenhed sammen med lavere pH i gødningen, højere niveauer af mælkesyre og forhøjede niveauer af lipopolysaccharider (LPS) i blodserumet (Tuniyazi et al., 2021).

Et lignende mønster er observeret hos kvæg med forfangenhed (Guo et al., 2021) og hos geder, der blev fodret med en foderplan med højt stivelsesindhold (Zhang et al., 2018). I begge tilfælde sås ændringer i mikrobiomet samt forhøjede niveauer af mælkesyre og LPS i blodserumet.

LPS kan igen forårsage insulinresistens (Lebrun et al., 2022; Perng et al., 2022) samt forstyrrelser i glukose- og fosfolipidmetabolismen (Javaid et al., 2022). LPS øger desuden væksten af bakteriearter, der producerer laktat (Dai et al., 2020), hvilket kan forstærke den negative spiral.

For nylig er laktat i fedtceller foreslået som en medvirkende faktor til udviklingen af fedme, inflammation og systemisk insulinresistens (Lin et al., 2022), hvilket skaber en mulig sammenhæng mellem tarmens metabolisme og det endokrine system. De bagvedliggende mekanismer er uden tvivl komplekse og er blevet diskuteret af Fujisaka et al. (2023).

Forfangenhed og systemisk inflammation

Forfangenhed kan også være forbundet med sepsis som følge af inflammatoriske tilstande såsom colitis, diarré, lungebetændelse eller iskæmisk tarmskade. Disse tilstande ser ud til at kunne udløse et systemisk inflammatorisk responssyndrom (Garber et al., 2020).

Dette involverer sandsynligvis lokal produktion af kemokiner, hvilket fører til migration og proliferation af leukocytter. Digital kryoterapi, det vil sige kølebehandling af hoven, samt antiinflammatorisk behandling er nyttige understøttende foranstaltninger (Leise og Fugler, 2021).

I betragtning af de tætte forbindelser mellem metabolisk forstyrrelse, forfangenhed og tarmbakterier er det foreslået, at påvirkning af hestens mikrobiom kunne være en nyttig terapeutisk foranstaltning (Chaucheyras-Durand et al., 2022; Garber et al., 2020).

Potentielt ville fodertilskud dermed kunne anvendes som en forebyggende foranstaltning ved flere forskellige inflammatoriske tilstande.

Referencer