Comparison of Natural Resistance-Associated Macrophage Protein (NRAMP)1 Expression between Cows with High and Low Milk Somatic Cells Counts

Abstract

Studies using natural resistance-associated macrophage protein (NRAMP) identification indicated that cattle could be selected for immunity. Several studies performed on intracellular organisms such as Mycobacterium, Salmonella, Brucella and Leishmania in human and mouse revealed that resistance against these bacteria was dependent on high activity of NRAMP1 in macrophages. However, hardly any researches have been done on Staphylococcus aureus in bovine mastitis, which is an intracellular organism and the main cause of bovine mastitis. The objectives of this study were to establish reverse transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) methods, through which NRAMP1 mRNA expression could be compared and analyzed between mastitis-resistant and -susceptible cows. NRAMP1 gene and its expression were investigated using 20 cows (Holstein Friesian) in Korea. Cows were evenly split into two groups, with and without histories of clinical mastitis. Equivalent numbers of cows were randomly selected from each group. Monocytes were isolated from the bovine peripheral blood of each selected cows and activated with lipopolysaccharide (LPS). mRNA was separated from the monocytes and cDNA of NRAMP1 was synthesized and amplified using RT-PCR with amplification of β-actin as a control. The difference in NRAMP1 expressions of mastitis-resistant (n=10) and -susceptible (n=10) Holstein cows was analyzed. Results demonstrate that resistant cows produced more NRAMP1 mRNA than the susceptible ones, and ratios of NRAMP1:β-actin expression were higher in resistant cows with or without LPS activation. Therefore, this study could be applied to select bovine mastitis resistant cows before infection based on the expression of NRAMP1.

Polimorfismos na região 3’UTR do gene SLC11A1 em rebanhos leiteiros Holandês e Girolando

“…Diferentemente dos resultados aqui obtidos, Zhang et al (2009) observaram a prevalência do genótipo homozigoto GT14/GT14 em animais da raça Holandasa e a ausência do genótipo GT13/GT15. Avaliando a frequência de polimorfismos na região 3'UTR do gene SLC11A1 em animais das raças Nelore, Guzerá, Gir e Holandesa, Paixão et al (2006) observaram que animais zebuínos apresentaram quatro genótipos e maior heterogeneidade genética quando comparados aos animais da raça Holandesa, os quais foram monomórficos (GT13/GT13).…”

“…Os resultados da estrutura populacional dos rebanhos a partir do equilíbrio de Hardy-Weinberg (Tabela 1) demonstraram que o rebanho Holandês A variabilidade genética observada neste estudo, assim como a relatada nos trabalhos citados pode ser resultado do processo de seleção a que estes animais estão submetidos (Paixão et al, 2006). A diversidade, ausência ou presença de um ou mais alelos e genótipos também foram relatadas por outros autores (Zhang et al, 2009;Pazzola et al, 2009;Hasenauer et al, 2013), os quais também não conseguiram identificar as causas da ausência de determinados genótipos.…”

“…Também, nos animais Girolando, o processo de seleção ao qual têm sido submetidos poderia influenciar diretamente na maior ou menor frequência de determinados genótipos. Todavia, a maior frequência do genótipo predito na literatura como resistente não é sinônimo de que a raça Holandesa seja mais resistente que a Girolando, uma vez que não há estudos a campo sob as mesmas condições para a avaliação destes genótipos e associação com resistência a doenças (Paixão et al, 2006).…”

“…Em bovinos, há relatos da atuação deste gene na R/S a Brucela abortus (Adams e Templeton, 1998;Paixão et al, 2006), a mastite (Joo et al, 2003;Hu et al, 2009) e a tuberculose (Baqir et al, 2016). Além disso, em virtude do seu caráter pleiotrópico, o gene SLC11A1 tem sido associado a características de produção, tais como qualidade, composição e produção de leite.…”

“…Além disso, sabe-se que muitos destes alelos são estáveis e generalizados na população Bos taurus (Coussens et al, 2004), com significativas diferenças quando comparados a B. indicus (Paixão et al, 2006). Embora as raças Holandesa e Girolando sejam importantes no cenário produtivo nacional, são escassas as informações referentes aos polimorfismos nesses rebanhos.…”