Studio della diversa espressione di proteine del siero nelle anguille (Anguilla anguilla) gialle ed argentine mediante analisi proteomica

L’anguilla europea (Anguilla anguilla) è una specie eurialina catadroma, la cui area di riproduzione si trova a grande distanza dall’areale di distribuzione. Presenta un ciclo biologico piuttosto complesso caratterizzato da due metamorfosi: la prima, tipicamente larvale permette al “leptocefalo”, forma larvale marina tipica degli anguilliformi, di trasformarsi in anguilla “ceca”; la seconda, invece, trasforma l’anguilla “gialla” in “argentina” attraverso un processo definito di “argentinizzazione” nel quale si delineano preadattamenti alla maturazione sessuale che sarà completa durante la migrazione riproduttiva verso il Mar dei Sargassi. L’”argentinizzazione” innesca modificazioni fisiologiche (regressione del tratto digestivo), e morfologiche (aumento della massa corporea, ispessimento della pelle, modificazione dell’occhio e nuova pigmentazione). Il colore bruno verdastro con ventre giallo è prerogativa delle anguille in fase trofica, cioè quelle gialle, sessualmente immature. Quelle argentine presentano, invece, una colorazione più scura sul dorso e argenteo sul ventre. Inoltre le anguille argentine vanno incontro a cambiamenti ormonali per adattarsi all’ambiente marino, compiere la lunga migrazione e riprodursi. Per avere a disposizione risorse energetiche anche senza nutrirsi per molti mesi, devono accumulare grandi riserve di cui il 60% è destinato per lo sviluppo delle gonadi. Tuttavia i processi metabolici che consentono alle anguille argentine di effettuare lunghe migrazioni mantenendo un’alta efficienza del nuoto e nel contempo utilizzando limitate risorse, non sono sufficientemente conosciuti. Per fornire nuove informazioni, questo lavoro di tesi ha indagato se vi sia una modificazione del quadro proteico del siero delle anguille argentine rispetto alle gialle, e quali proteine eventualmente risultino sovra- o sotto- espresse in ciascuna delle due fasi del ciclo biologico. A tale fine si è applicata una tecnica innovativa, quale l’analisi proteomica, che permette di identificare in modo sistematico le proteine all’interno di un substrato biologico come iin questo caso il siero. Le anguille gialle ed argentine prese in esame sono state prelevate nelle Valli di Comacchio (FE). La valutazione quantitativa delle proteine, separate tramite elettroforesi bidimensionale su gel di poliacrilamide, si è fondata sull’analisi delle immagini attraverso specifici programmi (Proteomweaver). A tale proposito, si sono confrontati i gel di anguilla gialla ed argentina individuando gli spot corrispondenti alle proteine e quantificandoli. Gli spot differenzialmente espressi sono stati prelevati per essere poi identificati tramite spettrometria di massa (MS/MS), arrivando al riconoscimento di diverse proteine. Tra queste, sono state identificate due diverse isoforme di apolipoproteina, l’una più espressa nell’anguilla gialla, l’altra nell’argentina; tali proteine svolgono un ruolo importante nella facilitazione del trasporto lipidico e nell’assorbimento dei lipidi associato anche con la crescita degli ovociti. Il treno di spot relativo alla transferrina è decisamente più evidente nelle anguille argentine, il che potrebbe essere correlato al ruolo del ferro nell’emoglobina, mirato ad un maggiore apporto di ossigeno ai tessuti durante la lunga migrazione riproduttiva di questi animali. Lo studio è del tutto nuovo e al momento non sono disponibili sufficienti informazioni al contorno per trarre più ampie conclusioni; tuttavia esso merita di essere proseguito per contribuire alla comprensione degli eventi di metamorfosi in questa specie dal ciclo vitale complesso e in gran parte sconosciuto.

Identification of CNV and QTL for productive and functional traits in dairy cattle using dense SNP chips

The thesis identify CNV structural variants as possible markers for genomic selection and identify QTL regions for Fatty Acid Content in the Italian Brown Swiss population. Additionally it maps the QTL for mastitis resistance in the Valdostana Red Pied cattle.

Toxoplasma gondii in Switzerland: a serosurvey based on meat juice analysis of slaughtered pigs, wild boar, sheep and cattle

Toxoplasmosis is one of the most important zoonotic diseases worldwide and is caused by the protozoan Toxoplasma gondii. Besides vertical infection during pregnancy, humans can get infected post-natally either by peroral uptake of sporulated Toxoplasma oocysts or by ingestion of tissue cysts upon consumption of raw or undercooked meat. The aim of this study was to approximate the risk of human infection via meat consumption by estimating the seroprevalence of T. gondii in slaughtered animals in Switzerland and to compare data with prevalences assessed 10 years ago. The study included pigs, cattle, sheep and wild boar of different age groups and housing conditions whenever possible and applicable. A P-30-ELISA was used to detect T. gondii-specific antibodies and to determine seroprevalences in meat juice of slaughtered animals. A total of 270 domestic pigs (120 adults, 50 finishing, 100 free-ranging animals), 150 wild boars, 250 sheep (150 adults, 100 lambs) and 406 cattle (47 calves, 129 heifers, 100 bulls, 130 adult cows) were tested. Seropositivity increased with the age of the assessed animals. Independent of the age-group, the overall seroprevalence was lowest in wild boars (6.7%), followed by pigs (23.3%), cattle (45.6%) and sheep (61.6%), respectively. Conventional fattening pigs and free-ranging pigs surprisingly had comparable seroprevalences (14.0% and 13.0%, respectively). Unlike in other European countries, where generally a decrease in the number of seropositive animals had been observed, we found that the prevalence of seropositive animals, when compared with that of 10 years ago, had increased for most species/age groups. Conclusively, the results demonstrated a high seroprevalence of T. gondii in animals slaughtered for meat production and revealed that increasing age of the animals is a more important risk factor than housing conditions in Switzerland.

Prevalence and genotypes of Toxoplasma gondii in feline faeces (oocysts) and meat from sheep, cattle and pigs in Switzerland

The protozoan parasite Toxoplasma gondii infects almost all warm blooded animal species including humans, and is one of the most prevalent zoonotic parasites worldwide. Post-natal infection in humans is acquired through oral uptake of sporulated T. gondii oocysts or by ingestion of parasite tissue cysts upon consumption of raw or undercooked meat. This study was undertaken to determine the prevalence of oocyst-shedding by cats and to assess the level of infection with T. gondii in meat-producing animals in Switzerland via detection of genomic DNA (gDNA) in muscle samples. In total, 252 cats (44 stray cats, 171 pet cats, 37 cats with gastrointestinal disorders) were analysed coproscopically, and subsequently species-specific identification of T. gondii oocysts was achieved by Polymerase Chain Reaction (PCR). Furthermore, diaphragm samples of 270 domestic pigs (120 adults, 50 finishing, and 100 free-range animals), 150 wild boar, 250 sheep (150 adults and 100 lambs) and 406 cattle (47 calves, 129 heifers, 100 bulls, and 130 adult cows) were investigated by T. gondii-specific real-time PCR. For the first time in Switzerland, PCR-positive samples were subsequently genotyped using nine PCR-restriction fragment length polymorphism (PCR-RFLP) loci (SAG2, SAG3, BTUB, GRA6, c22-8, c29-2, L358, PK1 and Apico) for analysis. Only one of the cats shed T. gondii oocysts, corresponding to a T. gondii prevalence of 0.4% (95% CI: 0.0-2.2%). In meat-producing animals, gDNA prevalence was lowest in wild boar (0.7%; 95% CI: 0.0-3.7%), followed by sheep (2.0%; 95% CI: 0.1-4.6%) and pigs (2.2%; 95% CI: 0.8-4.8%). The highest prevalence was found in cattle (4.7%; 95% CI: 2.8-7.2%), mainly due to the high prevalence of 29.8% in young calves. With regard to housing conditions, conventional fattening pigs and free-range pigs surprisingly exhibited the same prevalence (2.0%; 95% CI: 0.2-7.0%). Genotyping of oocysts shed by the cat showed T. gondii with clonal Type II alleles and the Apico I allele. T. gondii with clonal Type II alleles were also predominantly observed in sheep, while T. gondii with mixed or atypical allele combinations were very rare in sheep. In pigs and cattle however, genotyping of T. gondii was often incomplete. These findings suggested that cattle in Switzerland might be infected with Toxoplasma of the clonal Types I or III, atypical T. gondii or more than one clonal Type.