Sykdom endrer signalsystemer i grisehjernen og grisenes sosiale atferd

Skadelig atferd, som hale- og ørebiting, er viktige dyrevelferdsutfordringer i kommersiell svineproduksjon. Dårlig helse er en risikofaktor for skadelig atferd, og det er viktig å forstå mekanismene bak sammenhengen mellom helse og atferd. 

– Hos mennesker og gnagere er det vist at immunforsvaret kan påvirke sosial motivasjon.  Dette kan tenkes å få konsekvenser for produksjonsdyr som bor tett sammen, slik griser gjør. Hovedmålet med doktorgraden min var å forstå hvordan et aktivert immunsystem, eller sykdom, påvirker grisehjernen og hvordan disse fysiologiske endringene kan forårsake endringer i sosial atferd, sier Christina Veit.

Endringer i signalmolekylene
Veit og kollegene aktiverte grisenes immunsystem for å se hvilke fysiologiske endringer og endringer i atferd som oppsto når grisene ble syke og etter at de ble friske igjen. De injiserte grisene med lipopolysakkarid, som er en del av celleveggen til bakterien, og som aktiverer immunsystemet slik at grisene får sykdomssymptomer uten at de blir ordentlig syke.  

– Vi studerte små proteiner i det medfødte immunsystemet, såkalte cytokiner, som orkestrerer immunresponsen. Vi så at disse ikke ble forhøyet i hjernen. I stedet fant vi endringer i signalmolekyler, såkalte nevrotransmittere, i hjernen til de syke grisene, forteller Veit.

Forskerne målte nevrotransmitterne noradrenalin, dopamin og serotonin. Disse spiller en viktig rolle i reguleringen av humør og atferd, og har en nøkkelrolle som respons på stress.
Forskerne så dessuten at aminosyren tryptofan, som i hjernen transformeres til serotonin, ble redusert både i blodet og hjernen til de immunstimulerte grisene.

Medisin lindret noen av responsene
For å undersøke om de kunne lindre effekten av immunaktiveringen, ga forskerne noen grupper med griser det antiinflammatoriske legemiddelet ketoprofen.

–  Vi så at ketoprofen dempet akuttfaseresponsen, stressresponsen og sykdomssymptomer hos grisene. I tillegg forhindret ketoprofen endringer i noen nevrotransmittere hos griser som var syke.

Hun forklarer at de også evaluerte bruken av en ny biomarkør for akuttfaseresponsen - enzymet ADA.

– ADA ble tydelig aktivert som respons på immunaktivering, i likhet med en mer vanlig brukt biomarkør, haptoglobin, og stressparameteren kortisol. Det viktigste med å undersøke denne biomarkøren er at den kan måles i spytt, noe som gjør det mulig å vurdere grisehelsen uten blodprøvetaking, forklarer Veit.

Endret atferd
Forskerne så at de fysiologiske endringene påvirket grisenes atferd. De immunstimulerte grisene var mindre aktive enn sine friske båskamerater de første timene etter injeksjon av lipopolysakkarid.

– Etter at de var friske igjen, så vi dessuten at grisene som hadde vært syke, var opptatt av ørene til andre griser over lengre tid enn grisene som ikke hadde vært syke. De rørte, snuste, sugde og bet lett i ørene, forteller Veit.

Én syk gris påvirker hele gruppa
I arbeidet med å studere grisenes sosiale relasjoner i detalj, har forskergruppen brukt en metode som kalles sosial nettverksanalyse.

– Ofte når man studerer grisers atferd, ser man bare på samspillet mellom to griser. Denne metoden har som utgangspunkt at grisene fungerer som en del av en større sosial gruppe. Vi ser på hele gruppa som en helhet, forklarer Veit.

Med denne måten å studere grisene på så Veit og kollegene at det kan være langvarige effekter på sosial atferd både på individ- og gruppenivå selv om bare én gris i en gruppe er syk.
– Grisene viste endringer på gruppenivå både når det gjaldt kampatferd og undersøking av andre grisers ører, sier Veit.

Viktig for bedre dyrevelferd
Veit mener økt kunnskap om årsaken til skadelig atferd hos griser kan bidra til å forhindre utvikling av slik atferd.

 – Denne kunnskapen er viktig for at vi skal kunne forbedre dyrevelferden i svinenæringen. De langvarige effektene sykdom har på sosial atferd kan ha innvirkning på hvordan man bør håndterer grisene på best mulig måte, sier hun.

Hun trekker også fram bruken av ADA-målinger i spytt som et nyttig redskap.

– Det kan bidra til å vurdere helsestatusen til grupper av  griser.

– Dette arbeidet understreker hvor viktig god helse er for god velferd. Grisen, som modell. kan kanskje også bidra til at vi får en bedre forståelse også av menneskets immunsystem og hvilken påvirkning det har på humøret, sier Veit.

Christina Veit forsvarer sin avhandling "Effects of a controlled immune activation on social behaviour, neurophysiology and the acute phase response in pigs" torsdag 25. november.

Published 23. november 2021 - 8:59 - Updated 1. desember 2021 - 14:14