Early life thermal stress modulates hepatic expression of thermotolerance related genes and physiological responses in two rabbit breeds

يعد الإجهاد الحراري أحد أهم العوامل البيئية التي تؤثر علي إنتاجية الحيوانات المزرعيه المختلقه علي مستوي العالم، مما يؤدي إلى خسائر اقتصادية كبيرة. بمقارنة الأرانب ببقية حيوانات المزرعة الأخرى فإنها أقل تحملاً للإرتفاع فى درجة حرارة البيئة المحيطة خاصة إذا تزامن ذلك مع زيادة في الرطوبة النسبية، لذلك

ونظرا لعدم وجود دراسات كافية خاصة بالارانب، فقد تم استخدام الأرانب كنموذج لدراسة التهيئة الحراريه المبكرة وتأثير إرتفاع درجة الحراره المحيطه علي التعبير الجيني للجينات المقاومه لإرتفاع درجة الحراره وكذلك دراسة التغيرات الفسيولوحيه. لذا هدفت الدراسة الي دراسة تأثير التهيئة الحرارية المبكرة على درجة حرارة 36 درجة مئوية لمدة 6 ساعات عند عمر 42 يوم على التعبير الجينى فى الكبد لبعض الجينات الخاصة بمقاومة الاجهاد الحرارى وكذلك بعض الاستجابات الفسيولوجية لتوضيح كيفية استجابة الارانب لارتفاع درجات الحرارة مثل مستوى هرمون الكورتيكوستيرون وكذلك معدل أكسدة الدهون (MDA ) فى الدم والكبد فى سلالتين من الارانب النامى.

وقد تم إستخدام سلالتين من الأرانب أحدهما النيوزيلندى الابيض والبلدى الأسود حيث استخدمت فى هذة الدراسة 120 ذكر أرنب عمر خمسة أسابيع ، 60 أرنب من كل سلالة وقسمت المجموعات كالتالى :

-المجموعة الاولى من سلالة النيوزيلندى وتم تربيتها فى الظروف الطبيعية (كنترول نيوزيلندى ) .

-المجموعة الثانية من سلالة النيوزيلندى وتم تعريضها لدرجة حرارة 36 درجة مئوية لمدة 6 ساعات عند عمر 42 يوم من العمر (نيوزيلندى معرض)

-المجموعة الثالثة من سلالة البلدى الأسود وتم تربيتها فى الظروف الطبيعية (كنترول بلدى) .

-المجموعة الرابعة من سلالة البلدى الأسود وتم تعريضها لدرجة حرارة 36 درجة مئوية لمدة 6 ساعات عند عمر 42 يوم من العمر ( بلدى معرض ) .

وعند الاسبوع الثالث عشر من العمر (التسويق) تم تعريض الارانب كل المجموعات لدرجة حرارة 36 درجة مئوية لمدة 6 ساعات . فاصبحت المعاملات كالتالى (كنترول نيوزيلندى معرض – نيوزيلندى معرض للمرة الثانية – كنترول بلدى معرض – بلدى معرض للمرة الثانية )

وقد أظهرت النتائج ما يلى :

•التهيئة الحرارية المبكرة أدت الى انخفاض معنوى لمستوى هرمون الكورتيكوستيرون فى الدم بنسبة 43 و 34 % لمجموعتى نيوزيلندى معرض للمرة الثانية و البلدى المعرض للمرة الثانية على التوالى مقارنة بمجموعتي الكنترول النيوزيلندى المعرض و الكنترول البلدى المعرض على التوالى.

•التهيئة الحرارية المبكرة أدت الى انخفاض معنوى لمستوى أكسدة الدهون فى البلازما (MDA) بنسبة 34 و 47 % لمجموعتى النيوزيلندى المعرض للمرة الثانية و البلدى المعرض للمرة الثانية على التوالى مقارنة بمجموعتي الكنترول النيوزيلندى المعرض و الكنترول البلدى المعرض على التوالى.

•التهيئة الحرارية المبكرة أدت الى انخفاض معنوى لمستوى أكسدة الدهون فى الكبد (MDA) بنسبة 52 و 63 % لمجموعتى النيوزيلندى المعرض للمرة الثانية و البلدى المعرض للمرة الثانية على التوالى مقارنة بمجموعتي الكنترول النيوزيلندى المعرض و الكنترول البلدى المعرض على التوالى.

•التهيئة الحرارية المبكرة أدت الى ارتفاع معنوى لمستوى TAC فى البلازما بنسبة 141 و 81 % لمجموعتى النيوزيلندى المعرض للمرة الثانية و البلدى المعرض للمرة الثانية على التوالى مقارنة بمجموعتي الكنترول النيوزيلندى المعرض و الكنترول البلدى المعرض على التوالى.

•أما بالنسبة لتأثير السلالة فنجد زيادة معنوية فى مستوى أكسدة الدهون فى البلازما (MDA) بنسبة 54 و28 % لمجموعتى الكنترول النيوزيلندى المعرض والنيوزيلندى المعرض للمرة الثانية على التوالى مقارنة بمجموعتي الكنترول البلدى المعرض البلدى المعرض للمرة الثانية على التوالى.

•أما بالنسبة لتأثير السلالة على مستوى أكسدة الدهون فى الكبد (MDA) فنلاحظ إرتفاع معنوى فى مستواها بنسبة 94 و67 % لمجموعتى الكنترول النيوزيلندى المعرض والنيوزيلندى المعرض للمرة الثانية على التوالى مقارنة بمجموعتي الكنترول البلدى المعرض البلدى المعرض للمرة الثانية على التوالى.

•على عكس النتائج السابقة فان مستوىTAC قد انخفض بصورة معنوية وصلت نسبتها الى 55 و 40 % لمجموعتى الكنترول النيوزيلندى المعرض والنيوزيلندى المعرض للمرة الثانية على التوالى مقارنة بمجموعتي الكنترول البلدى المعرض البلدى المعرض للمرة الثانية على التوالى.

•من خلال دراسة التعبير الجينى فى الكبد لبعض الجينات المرتبطة بمقاومة الاجهاد الحرارى نلاحظ أن التهيئة الحرارية المبكرة عند عمر 42 يوم قد أحدثت تعديل فى التعبير الجينى لبعض هذة الجينات فى عمر 13 أسبوع عند التعرض لاجهاد حرارى حاد فمثلا نجد أنه بمقارنة مجموعتى (النيوزيلندى المعرض للمرة الثانية و البلدى المعرض للمرة الثانية) بمجموعتى (الكنترول النيوزيلندى المعرض و الكنترول البلدى المعرض ) فنجد إرتفاع فى التعبير الجينى للجينات التالية ( UCP2, Hsp90a, IGF-1 , HspA9, Hsp70, GR, HSF-1) بنسبة ( 371 و 26% ) ، ( 173 و24% ) ، (252 و 121 % ) ، ( 494 و 57 % ) ، ( 156 و 78% ) ، ( 28 و208 % ) ، ( 145 و 56% ) على التوالى .

•أما بالنسبة لتأثير السلالة على التعبير الجينى فى الكبد عند التعرض للاجهاد الحرارى الحاد فى عمر 13 أسبوع فنجد أن ارتفاع معنوى للتعبير الجينى فى مجموعة النيوزيلندى المعرض للمرة الثانية فى الجينات التالية ( UCP2, Hsp90a ,IGF-1 , HspA9 , Hsp70, GR, HSF-1 ) بنسبة 118 ، 117 ، 48 ، 61 ، 90 ، 80 ، 94 % مقارنة بمجموعة البلدى المعرض للمرة الثانية على التوالى .

•أيضا إرتفاع معنوى للتعبير الجينى فى الكبد عند التعرض للاجهاد الحرارى الحاد فى عمر 13 أسبوع لمجموعة كنترول نيوزيلندى معرض للجينات التالية ( Hsp90a ,IGF-1 ) بنسبة 33 و 331 % مقارنة بمجموعة الكنترول البلدى المعرض على التوالى .

•انخفاض معنوى للتعبير الجينى فى الكبد عند التعرض للاجهاد الحرارى الحاد فى عمر 13 أسبوع لمجموعة الكنترول النيوزيلندى المعرض للجينات التالية ( HspA9 , HSF-1 ) بنسبة 41 و 57 % مقارنة بمجموعة الكنترول البلدى المعرض على التوالى .

الخلاصة :

•نستخلص من هذة الدراسة بأن التهيئة الحرارية لسلالتين من الارانب عند عمر 42 يوم على درجة حرارة 36 درجة مئوية لمدة 6 ساعات قد أدت الى انخفاض معنوى فى بعض المقاييس الفسيولوجية التي لها علاقة بمقاومة الاجهاد الحرارى عند التعرض للاجهاد الحرارى الحاد عند عمر 13 أسبوع ، مثل هرمون الكورتيكوستيرون ومعدل أكسدة الدهون وإرتفاع مضادات الأكسدة الكلية مقارنة بالمجموعات من نفس السلالتين اللتين لم تتعرضا للتهيئة الحرارية المبكرة.

•كذلك إرتفاع التعبير الجينى للجينات المرتبطة بمقاومة الاجهاد الحرارى فى الكبد عند التعرض للاجهاد الحرارى الحاد عند عمر 13 أسبوع للمجموعات التى تعرضت للتهيئة الحرارية المبكرة عند عمر 42 يوم .

•نلاحظ أن سلالة البلدى الاسود كانت أكثر استجابة للتهيئة الحرراية المبكرة عن سلالة النيوزيلندى الابيض وقد يرجع هذا الى أن السلالة البلدى أكثر قدرة على الاقلمة من النيوزيلندى الابيض .

الأهمية التطبيقية للبحث

•يعتبر البحث من اوائل الابحاث العلمية التى تتناول فكرة تطبيق التهيئة الحرارية المبكرة فى الارانب ، حيث أن هذة الطريقة تم تطبيقها فى الدواجن بصورة كبيرة وكان لها نتائج إيجابية إلا أنه لم تكن هناك دراسات كافية على مستوى الارانب وبذلك يصبح هذا البحث مرجعا لما سياتى بعده من بحوث علمية تتناول تطبيق هذة الطريقة فى الارانب.

•أعطى البحث بداية لمربى الارانب لأحد الحلول التى قد تساعدهم فى تقليل الخسائر الاقتصادية خصوصا فى فصل الصيف نتيجة تفاقم مشكلة الاجهاد الحرارى والتغيرات المناخية.

•القى البحث الضوء على المخزون الوراثى التى تتمتع به السلالات البلدية من مقاومة لارتفاع الحرارة التى يمكن الاستفادة بها خصوصا فى عمليات الانتخاب والتهجين الوراثية وكذلك نقل الجينات لتحسين السلالات المحلية.