Is het paard wat zijn moeder at? Over voeding in de baarmoeder en epigenetica.

Hoe een dier “eruit ziet” (fenotype) is een gevolg van DNA (genotype) en omgeving. Deze omgeving begint al in de baarmoeder. Er zijn steeds meer aanwijzingen dat voeding in de baarmoeder, mede kan bepalen hoe de nakomeling zich ontwikkelt. Deze invloed is mogelijk blijvend en zou soms zelfs doorgegeven kunnen worden aan volgende generaties zonder dat het DNA zelf verandert. Veel van het onderzoek hiernaar is gedaan in andere diersoorten, maar het is waarschijnlijk dat het ook bij paarden een rol speelt. Het Engelse gezegde “You are what you eat”,  moet ook voor paarden misschien wel uitgebreid worden tot “Je bent deels wat je moeder en grootmoeder aten.”

Onderzoeker Pat Harris van het Waltham Centre for Pet Nutrition gaf interessante voorbeelden van effect van voeding in de baarmoeder, tijdens haar inspirerende verhaal1 op de European Equine Health and Nutrition Conference van vorig jaar (2015). In dit blog deel ik een aantal van deze voorbeelden van haar en enkele andere auteurs.

Osteochondrose (Dissecans) 

Uiteraard spelen er bij OC(D) meerdere factoren een rol, maar ik licht er twee uit.

Hoewel de onderzoeken volgens Harris niet eenduidig zijn1, is koper in de voeding van de drachtige merrie een bekend voorbeeld. Nieuw-Zeelandse onderzoekers toonden aan dat extra koper voeren in de laatste maanden van de dracht er voor zorgt dat veulens een hogere voorraad koper meekrijgen in hun lever1,2. Van koper wordt verondersteld dat het helpt bij het repareren van OC laesies6 of bij het voorkómen van OC(D)1,3.  In theorie zou een veulen met een hogere voorraad koper in de lever, minder kans hebben op OC(D) op latere leeftijd.

Eén van de andere factoren heeft betrekking op bloedsuikerspiegel bij de merrie. Harris geeft aan dat het optreden van hoge bloedsuikerpieken in het bloed van de drachtige merrie mogelijk een rol speelt21,22, 23, maar ook hier geldt weer dat verder onderzoek nodig is.

krabbelen copyright

Glucose-insuline stofwisseling

Harris vertelde dat bij alle diersoorten, over- of ondervoeding in de baarmoeder tijdens kritieke periodes, een rol kan spelen bij een veranderde glucose-insuline stofwisseling bij de nakomelingen.1 Als de moeder tijdens de zwangerschap niet genoeg voeding krijgt, kan haar nakomeling aangepast zijn aan voedselarme omstandigheden. Wanneer er later echter voldoende voedsel voorhanden is, kan het obesitas en diabetes II ontwikkelen7,8. Deze effecten zouden zelfs door kunnen werken in de tweede en derde generatie1!

Bij merries met een gemiddelde conditiescore die tijdens de dracht extreem vermagerden als gevolg van droes (niet gepland, geen deel van het onderzoek), deden onderzoekers een glucosetolerantietest bij hun veulens. Zij vonden een hogere insulineproductie na een dosis glucose dan bij veulens van merries die niet ziek waren geweest9.

Aan de andere kant zijn er ook onderzoeken die een tegenovergesteld effect laten zien. In deze onderzoeken werd gebruik gemaakt van embryotransplantatie tussen paarden van verschillende rassen. Ponyveulens die geboren werden uit een trekpaard-draagmoeder (dus juist veel voeding aanwezig in de baarmoeder) ontwikkelden als veulen insuline-resistentie10. Rijpaardveulens die geboren werden uit een pony-draagmoeder (weinig voeding in de baarmoeder) waren juist gevoeliger voor insuline dan rijpaardveulens uit rijpaardmoeders10. Dit effect bleek ook nog eens afhankelijk te zijn van het geslacht van het veulen. De effecten waren echter verdwenen op een leeftijd van 1 jaar11. Ook ponyveulens die geboren werden uit een volbloed-draagmoeder maakten meer insuline aan in reactie op glucose12.

De studies laten dus niet allemaal dezelfde effecten zien en in minstens één van de studies zijn de effecten op latere leeftijd verdwenen. Meer onderzoek lijkt nodig. Toch tonen deze studies volgens mij wel aan dat er een verband is tussen voeding van de merrie en glucosemetabolisme bij het veulen. Verder blijkt ook dat de keuze van een draagmoeder zorgvuldig moet gebeuren.

Longen

In mensen lijken antioxidanten in de voeding van de zwangere vrouw, astma bij hun kind te voorkómen.13 Verder is in schapen en varkens aangetoond dat vitamine A- en vetzuurvoorziening in de baarmoeder invloed hebben op de ontwikkeling van de longen van de nakomelingen1. Ik kan mij voorstellen dat deze factoren ook bij paarden belangrijk zijn, omdat zij fysieke topprestaties moet leveren. Het zou interessant zijn om hier ook bij paarden onderzoek naar te doen.

Spiervezels

In andere diersoorten dan paarden, is aangetoond dat voeding tijdens de dracht het aantal spiervezels en de type spiervezels van de nakomelingen beïnvloedt 14, 15, 16. Als dit bij paarden ook zo is, wordt daarmee dus hun vermogen om atletische prestaties te leveren beïnvloedt. Ik denk dat dit erg interessant als je topsporters wil fokken. Tot nu toe is er echter nog geen studie gedaan in paarden. Wel bleek in het eerder genoemde onderzoek waarin drachtige merries sterk vermagerden door ziekte, dat de veulens compacter en korter waren dan andere veulens. Spiervezeltype en latere prestaties werden echter niet gemeten.17.

Epigenetica

Veel (maar niet alle18) van de genoemde effecten zijn een gevolg van epigenetica. Om te begrijpen wat epigenetica is, zou je het DNA als een kookboek kunnen zien. Afhankelijk van het stadium van ontwikkeling of van milieu, worden bepaalde recepten gebruikt voor de productie van eiwitten die maken dat het paard is wie hij is. Het wel of niet lezen van bepaalde recepten wordt epigenetica genoemd, of ook wel verandering in genexpressie (d.w.z. het aan- en uitzetten van genen). Naast voeding in de baarmoeder speelt ook stress hierbij een grote rol. Effect op genexpressie blijkt in veel gevallen erfelijk te zijn, zonder dat het DNA (volgorde van de baseparen) zelf is veranderd.

Het zou dus zomaar kunnen, dat een genetische goede hengst (DNA) waarvan de (draag-)moeder niet de juiste voeding heeft gehad tijdens de dracht, op bepaalde vlakken toch minder goed blijkt te zijn. En dat niet alleen, hij zou dit ook nog eens door kunnen geven aan zijn nakomelingen! Dit is misschien wat vergezocht en voor we weten of dat kan, zijn we een flink aantal jaren verder. Het is echter een fascinerende gedachte.

Conclusie

Hoewel in andere diersoorten effecten van voeding in de baarmoeder al aangetoond zijn, kan je volgens Harris niet alle studies in andere diersoorten naadloos vertalen naar het paard. De placenta van de merrie en de glucosebehoefte van het ongeboren veulen zijn namelijk heel anders dan bij andere diersoorten19, 20. Bovendien blijkt in één studie de effecten op latere leeftijd weer te zijn verdwenen. Maar het is zeker de moeite waard om meer onderzoek te doen naar voeding in de baarmoeder en epigenetica bij paarden. En, zegt Harris, misschien kunnen we in de toekomst al in de baarmoeder de ontwikkeling van het veulen gericht beïnvloeden met voeding, waarbij we rekening houden met het geslacht en het type sport dat het paard later gaat doen1.

Als er nog zoveel onderzoek nodig is, wat kan men hier in de praktijk dan mee? Diverse onderzoeksinstituten hebben de kennis die er al wel beschikbaar is, vertaald naar aanbevelingen voor het rantsoen van drachtige merries. Zorg er in ieder geval voor dat de merrie tijdens de dracht geen extreme tekorten, maar zeker ook geen extreme overschotten krijgt. Dus goed voeren volgens bijv. tabellen van het CVB5, maar zeker niet “los” gaan met een overdosis aan supplementen. Verder zou het in verband met OC(D) goed kunnen zijn om hoge bloedsuikerpieken te vermijden door het voeren van veel ruwvoer. Áls krachtvoer nodig is, kies dan bij voorkeur voor één met een laag suiker- en zetmeelgehalte1.  En verder? Blijven genieten van de drachtige merrie en haar veulen!

 

rennende heaven copyright 

Literatuur

1 Harris, P., 2015. New thoughts on: How to raise a potential “equine athlete” from a nutrition perspective?. In: Proceedings of the 7th European Equine Health and Nutrition Congress. Bruges. 26-27 march 2015, 39-53.

2 Pearce, S.G., N.D. Grace, J.J. Wichtel, E. Firth and P. Fennesy, 1998. Effect of copper supplementation on copper status of pregnant mares and foals. Equine Veterinary Journal 30(3):200-203.

3Harris, P, W. Staniar and A. Ellis, 2005. Effect of exercise and diet on the incidence of DOD. In: The growing horse: nutrition and prevention of growth disorders. EAAP publication No. 114, ed. V. Juliand and W.Martin-Rosset. 273-290

4 M-J Zhu,3 S. P. Ford, P. W. Nathanielsz  and M.Du. 2004. Effect of Maternal Nutrient Restriction in Sheep on the Development of Fetal Skeletal Muscle 1. Biol. Reprod. 71, 1968–1973 (2004) Published online before print 18 August 2004. DOI 10.1095/biolreprod.104.034561

5 CVB 2013. CVB Tabellenboek Voeding Paarden en Pony´s. Voederbehoefte en waardering van voedermiddelen. CVB-reeks no. 51. September 2013. ISSN 1567-8679

Cited in Harris1 et al 2015:

6Van Weeren, P.R., J. Knaap and E.C. Firth, 2003. Influence of liver copper status of mare and newborn foal on the development of osteochondrosic lesions. Equine Vet J. 35, 67-71.

 7Hales, C.N.and D.J.P. Barker, 1992. Type 2 (non-insulin-dependent) diabetes mellitus: the thrifty phenotype hypothesis. Diabetologia 35 (7). 595-601.

 8Symonds, M.A., S.P. Sebert end H. Budge, 2010. Nutritional regulation of fetal growth and implications for productive live in ruminants. Animal 4 (7). 1074-1083..

 9Ousey, J.C., A. L. Fowden,S. Wilsher and W. R. Allen. 2008. The effects of maternal health and body condition on the endocrine responses of neonatal foals. Eq. Vet. Journal. Volume 40 (7):673–679.

10Peugnet, P., A. Tarrade, M. Dahirel, D. Guillaume, L. Wimel,G. Duchamp, F. Reichner, S, Chaffaux,  D. Sertyn, and P. Chavatte-Palmer, 2014. Long term growth and glucose metabolism perturbations after between breed embryo transfer in foals. Proceedings Australasian Eq. Sc. Symp. Vol 5. 36.

11Peugnet,P., L. Wimel, G. Duchamp, C. Sandersen, S. Camous, D. Guillaume, M. Dahirel, C. Dubois, L. Jouneau, F. Reigner, V. Berthelot, S. Chaffaux, A.Tarrade, D. Serteyn and P. Chavatte-Palmer. Enhanced or Reduced Fetal Growth Induced by Embryo Transfer into Smaller or Larger Breeds Alters Post-Natal Growth and Metabolism in Pre-Weaning Horses. PLoSONE 9(7): e102044. Doi:10.1371/journal.pone.0102044.

12Forhead, A.J., J. C. Ousey, W. R. Allen and A. L. Fowden. 2004. Postnatal insulin secretion and sensitivity after manipulation of fetal growth by embryo transfer in the horse. J. Endocr. 181, 459–467

13Devereux, G. 2010. Allergic disease: Nutrition as a potential determinant of asthma. Proc. Nutr. Soc. 69 (01). 1-10.

14 Markham TC1, Latorre RMLawlor PGAshton CJMcNamara LBNatter RRowlerson AStickland NC. 2009. Developmental programming of skeletal muscle phenotype/metabolism. Animal. Jul;3(7):1001-12. doi: 10.1017/S1751731109004637.

 15 L. B. McNamara1,2,3, L. Giblin1- , T. Markham3 , N. C. Stickland3 , D. P. Berry2 , J. J. O’Reilly2 , P. B. Lynch2 , J. P. Kerry4 and P. G. Lawlor2. 2011. Nutritional intervention during gestation alters growth, body composition and gene expression patterns in skeletal muscle of pig offspring. Animal, 5:8, pp 1195–1206 doi:10.1017/S1751731111000176

16Dwyer CM1, Madgwick AJWard SSStickland NC.1995. Effect of maternal undernutrition in early gestation on the development of fetal myofibres in the guinea-pig. Reprod Fertil Dev.7(5):1285-92.

17Wilsher, S. and W.R., Allen. 2006. Effects of streptococcus equi-mediatied nutritional insult during mid-gestation in primiparous Thoroughbredfillies. Part1. Placenta and fetal development. Equine vet. J. 38 (6) 549-557 doi: 10.2746/042516406X156497.

18Waterland RA and K.B. Michels, 2007. Epigenetic epidemiology of the developmental origins hypothesis. Annu Rev Nutr. 27:363-88.

 19Fowden, A.L., 1997 Comparative aspects of fetal carbohydrate metabolism. Equine Vet. J. Suppl. 24 19-25

20Fowden, A.L., J.K. Jellyman, O.A., Valenzuela and A.J. Forhead, 2013. Nutritional programming of intrauterine development: A concept applicable to the horse. J. Eq. Vet. Sci. Vol 33, Issue 5 , 295-304

21Borchers, A., 2002.  Die Körpergewichts- und Körpergrößenentwicklung des Warmblutfohlens während des ersten Lebenshalbjahres in Bezug zur … Osteochondrosis. PhD thesis. Vet. University Hanover, Germany

22Wilke, A.,Coenen, M., Distl, O., Hertsch, B., Christmann, L. and Bruns, E.,2003. Effect of locomotion on the development of Osteochondrosis (OC) in Hanovarian Warmblood foals. Book of abstracts 54th annual meeting EAAP. P. 392.

23Vander Heyden L, Lejeune JP, Caudron I, Detilleux J, Sandersen C, Chavatte P, Paris J, Deliège B, Serteyn D. Association of breeding conditions with prevalence of osteochondrosis in foals. Vet Rec. 2013 Jan 19;172(3):68. doi: 10.1136/vr.101034. Epub 2012 Nov 1.

.

 

Advertenties