Torftig livsmiljö för suggor lämnar avtryck i hjärnan hos kultingarna

I en ny studie har forskare från Uppsala universitet tillsammans med internationella kollegor undersökt vilka avtryck en torftig livsmiljö för suggor lämnar på nästa generation. Grisarna i studien föddes upp i Brasilien och hölls enligt uppfödningsstandard i landet. Suggornas obekväma och ostimulerande miljö förde med sig flera olika typer av förändringar i epigenomet hos avkomman.

I många delar av världen hålls suggor instängda i betongbås under tiden de är dräktiga. Det är en dålig miljö för grisarna, både utifrån komfort och stimulans. Eftersom miljön framkallar stress hos djuret är det många grisar som utvecklar repetitivt, eller stereotypt beteende.

Repetitiva beteenden är vanliga hos tamdjur som inte har tillräckligt bra levnadsförhållanden (till exempel hästar, kycklingar och hundar) men förekommer även hos människor. Hos människor kan ett repetitivt beteende till exempel handla om nagelbitning, att dra ut hår eller ett överdrivet plockande eller rivande på huden.

I den nya studien har forskarna undersökt hur en dräktig suggas miljö påverkar hjärnan hos hennes avkomma. De undersökte också om en stressad suggas stereotypa beteende påverkar kultingarnas hjärna.

Studien utfördes i Brasilien och inkluderade 30 suggor som alla hölls i betongbås (enligt konventionell uppfödningsstandard i landet). 90 dagar in i sin dräktighet blev hälften av suggorna flyttade till en berikad miljö med hö som byttes dagligen. Resten av suggorna fick stanna i samma betongbås där de levde direkt på golvet. En del, men inte alla, av dessa suggor utvecklade stereotypt beteende. Efteråt genomfördes epigenetiska analyser på 18 av griskultingarna.

En epigenetisk förändring är en förändring av arvsmassan som inte ändrar den genetiska koden. Epigenetiska modifieringar handlar i stället om vilka gener som är på- och avslagna och när. Epigenomet påverkas av den yttre miljön, som till exempel mat, livsstil och miljöfaktorer.

Forskarna kunde se epigenetiska förändringar i hjärnan hos de kultingar vars mödrar fått stanna i den torftigaste miljön under hela dräktighetstiden. Förändringar fanns i de delar av hjärnan som relaterar till känslor, lärande, minne och stressrespons, så som amygdala, hippocampus och prefrontala cortex. Resultaten visade att medan epigenomet i hippocampus och prefrontala cortex främst påverkades av moderns miljö så var amygdalans epigenom närmast kopplat till suggans stereotypa beteende.

De molekylära vägarna och mekanismerna relaterade till epigenetiska förändringar som utlöses av moderns miljö eller stereotypt beteende i hjärnan hos smågrisar var också olika:

i) Moderns miljö relaterar till effekter på utvecklingen av nervkammen i främre cortex hos smågrisar. Nervkammen är ett viktigt signalcentrum för hjärnans utveckling.

ii) Både moderns miljö och moderns stereotypa beteende relaterar till effekter på alkoholmetabolism och lipidmedierad signalering i hippocampus hos smågrisar.

iii) Moderns miljö relaterar till effekter på mikrotubuli poly/depolymerisation i amygdala hos smågrisar. Mikrotubuli poly/depolymerisation påverkar grundläggande processer inom neuroplasticitet, såsom minnesbildning och inlärning, speciellt i dendritiska ryggraden.

− I den här studien på grisar visar vi hur undermålig miljö och stereotypiskt beteende under dräktigheten kan få varierande effekt på olika delar av hjärnan under avkommans utveckling. Det är intressant att se att dessa effekter verkar förmedlas via epigenetisk programmering, säger Carlos Guerrero-Bosagna, universitetslektor vid institutionen för organismbiologi, Uppsala universitet.

Studien är den första att undersöka de neuro-epigenetiska effekterna av arvet från modern hos grisars avkomma och den första att undersöka neuro-epigenetiska effekter av en moders stereotypa beteende hos något däggdjur.

− När det kommer till djurskydd är resultaten en signal att övergå till bättre djurhållning över hela världen. I studien kunde vi se att redan en liten förbättring kan ha en märkbar effekt. Sverige har en mycket bättre standard för grisar jämfört med resten av världen, men Sverige utgör en mycket liten del av den globala grisproduktionen som leds av Kina och USA, säger Carlos Guerrero-Bosagna.

I Sverige gäller andra lagar och regler för grisuppfödning än i Brasilien. Läs mer hos Jordbruksverket.

Patricia Tatemoto, Fábio Pértille, Thiago Bernardino, Ricardo Zanella, Carlos Guerrero-Bosagna & Adroaldo José Zanella (2023) An enriched maternal environment and stereotypies of sows differentially affect the neuro-epigenome of brain regions related to emotionality in their piglets, Epigenetics, 18:1, DOI: 10.1080/15592294.2023.2196656

För mer information kontakta Carlos Guerrero-Bosagna, tel: 0734697904 e-post: carlos.guerrero.bosagna@ebc.uu.se

Forskningen har erhållit finansiering från FORMAS och anslaget ’Epigenetiska verktyg för att identifiera stress och exponering för skadliga förhållanden hos produktionsdjur’.