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Hitzestress beeinflusst direkt das Immunsystem von Milchkühen und verringert die Darmbarriere

08.05.2019
Hohe Umgebungstemperaturen können bei Milchkühen die natürliche Darmbarriere direkt beeinflussen. Wie Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Nutztierbiologie in Dummerstorf (FBN) herausfanden, infiltrieren bei Hitzestress bislang nicht charakterisierte Immunzellen die Darmwand. Dies könnte die Folge einer Schädigung der Schutzbarriere des Darms sein, wodurch der Weg für Bakterien und weitere Krankheitserreger frei ist. Dies wiederum bewirkt eine Immunabwehrreaktion in Form von eingewanderten Immunzellen. Wie die Wissenschaftler im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America” schreiben, haben sie in einem Versuch Holsteinkühe hohen Umgebungstemperaturen (28°C und THI 76) ausgesetzt und unter standardisierten Bedingungen eine Hitzeperiode über mehrere Tage in heißen Sommermonaten simuliert. In dem Versuch sollte geklärt werden, ob die vielfach bei Hitzestress zu beobachtenden Veränderungen bei Tieren wie beispielsweise ein Absinken der Milchleistung, lediglich Folgen einer verringerten Futteraufnahme waren. Daher wurden jetzt zusätzlich Kühe ohne Hitzestress parallel untersucht, die nur die Futtermenge erhielten, wie sie die hitzegestressten Tiere aufgenommen hatten. So konnten die Wissenschaftler zwischen direkten und indirekten Hitzeauswirkungen infolge einer herabgesetzten Futteraufnahme unterscheiden. „Bei den histologischen Untersuchungen des Dünndarms von hitzegestressten Tieren haben wir die Einwanderung von bisher nicht näher bestimmten Zellen und Zellhaufen in der Bindegewebsschicht des Dünndarms beobachtet“, erläuterte die Agrarwissenschaftlerin Dr. Elke Albrecht aus dem Institut für Muskelbiologie und Wachstum am FBN. „Dies wiederum kann Folge einer gestörten Darmbarriere sein." „Bei den eingewanderten Zellen handelte es sich um einen Subtyp von Makrophagen, die bisher in dieser Form und in dieser Gewebsschicht des Darms noch nicht beschrieben worden sind“, betonte Prof. Christa Kühn. Weiterhin weisen auch Veränderungen in der Expression von darmwandabdichtenden Proteinen auf eine gestörte Darmbarriere infolge von Hitzestress hin. „Somit ist klar, dass der zunehmende Hitzestress unmittelbar zu gesundheitlichen Folgen im Darm bei Milchkühen führt, die nichts mit der reduzierten Futteraufnahme bei hohen Temperaturen zu tun haben“, unterstrich Kühn. Somit stellt Hitzestress ein großes Problem für landwirtschaftliche Nutztiere dar, insbesondere für die rund 4,1 Millionen Milchkühe in Deutschland. Aufgrund des Klimawandels ist künftig in den Sommermonaten immer wieder mit langanhaltenden Hitzeperioden zu rechnen. Daher sind weitere Untersuchungen des Phänomens Hitzestress und seine Folgen sowie Forschungen für gezielte Interventionsmaßnahmen zur Abmilderung des Hitzestresses durch den Einsatz von speziellen Fütterungs- und Haltungsstrategien und die Züchtung von Tieren mit besserer Hitzetoleranz notwendig.
FBN
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