DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2025.1645142
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41568335
تاريخ النشر: 2026-01-06
المؤلف: Shabir Ahmad Mir وآخرون
الموضوع الرئيسي: علم الأوبئة لسالمونيلا وكامبيلوباكتر
نظرة عامة
تبحث هذه الدراسة في الاستجابات المناعية لثلاث سلالات من الدجاج – فانراجا، كشمير التجارية (KCL)، والدجاج اللاحم – من خلال تحليل تعبير mRNA للكيماكين CXCLi1 في أنسجة مختلفة (الكبد، الطحال، والأمعاء الغليظة) بعد الإصابة بسالمونيلا تايفيموريوم. استخدمت الأبحاث ثقافة من سالمونيلا إنتيريكا سيروفار تايفيموريوم لتحفيز الإصابة، مع جرعة إصابة قدرها $2 \times 10^8$ CFU/mL مما أدى إلى أعراض سالمنيلوز نموذجية. أشارت النتائج إلى أن تعبير CXCLi1 بلغ ذروته بين اليوم الخامس والسابع بعد الإصابة، حيث أظهرت صيصان الدجاج اللاحم تعبيرًا أعلى بشكل عام مقارنة بسلالات KCL وفانراجا. أظهرت الاستجابات الخاصة بالأنسجة أعلى تعبير في الأمعاء الغليظة، تليها الطحال والكبد. كشفت التقييمات الدموية والبيوكيميائية عن تغييرات كبيرة تشير إلى الإصابة بسالمونيلا.
في الختام، تشير النتائج إلى أن الدجاج اللاحم أكثر عرضة للإصابة بسالمونيلا إنتيريكا سيروفار تايفيموريوم، بينما تظهر سلالة فانراجا مقاومة أكبر. تسلط الدراسة الضوء على أهمية التعبير الجيني الخاص بالأنسجة، مع حدوث تغييرات ملحوظة بشكل أساسي في الأمعاء الغليظة. تعتبر التغيرات البيوكيميائية الدموية التي لوحظت مؤشرات سريرية للإصابة. تدعو هذه النتائج إلى الفوائد المحتملة لدمج الأليلات المقاومة للأمراض من الدواجن المحلية في السلالات الغريبة عالية الأداء لتعزيز مقاومة سالمونيلا في تجمعات الدواجن التجارية.
مقدمة
تناقش مقدمة الورقة التأثير الكبير لسالمونيلا إنتيريكا سيروفار تايفيموريوم كعامل ممرض رئيسي في الدواجن، وخاصة الدجاج، مما يؤدي إلى أمراض معوية شديدة وخسائر اقتصادية كبيرة. هذه البكتيريا، وهي هوائية اختيارية وعصوية سالبة الجرام، مسؤولة عن العديد من الأمراض المنقولة بالغذاء بسبب قدرتها على الانتقال بين الأنواع. تسلط الورقة الضوء على الإحصائيات المقلقة من الهند، حيث تأثرت 41 حالة تفشي رئيسية من السالمنيلوز بأكثر من 43,740 طائرًا في 2014-15، مما يبرز الحاجة الملحة لاستراتيجيات إدارة فعالة في تربية الدواجن.
تشمل الاستجابة المناعية للإصابة بسالمونيلا تايفيموريوم آليات مناعية خلوية وسائلة، مع ملاحظة استجابة مناعية مخاطية قوية في الصيصان. تشير تفعيل الجينات الالتهابية المختلفة وارتفاع السيتوكينات المؤيدة للالتهاب مثل IL-6 وIL-16 وIL-21 إلى رد فعل مناعي قوي. على الرغم من وجود طرق مختلفة لمكافحة السالمنيلوز، بما في ذلك التطعيم والعلاجات بالمضادات الحيوية، لا تزال التحديات قائمة، مما يستدعي التركيز على الاختيار الجيني لمقاومة الأمراض في الدواجن. تؤكد الورقة على أهمية تربية سلالات دجاج مقاومة للأمراض، خاصة في سياق زيادة استهلاك الدواجن في وادي كشمير، لتعزيز الأمن الحيوي وتحسين النتائج الصحية لكل من الحيوانات والبشر.
طرق البحث
في هذه الدراسة، تم تربية 360 صوصًا عمره يوم واحد من ثلاث سلالات – فانراجا، KCL، والدجاج اللاحم التجاري – تحت ظروف مضبوطة للتحقيق في تعبير جين CXCLi1 بعد التعرض للعوامل الممرضة. تم تقسيم الصيصان إلى مجموعات مصابة وأخرى ضابطة، مع إجراء أخذ عينات في نقاط زمنية مختلفة بعد الإصابة (DPI). تم جمع عينات الأنسجة من الكبد والطحال والأمعاء الغليظة للتحليل، بالإضافة إلى عينات الدم للتقييمات الدموية والبيوكيميائية.
أشارت النتائج إلى وجود اختلافات كبيرة في مستويات تعبير جين CXCLi1 عبر السلالات والأنسجة. في الكبد، كانت مستويات التعبير 13.086 ± 1.729 لفانراجا، 13.889 ± 1.882 لـ KCL، و14.612 ± 1.971 للدجاج اللاحم (p < 0.05). أظهر الطحال مستويات تعبير أعلى (19.401 ± 2.507، 18.500 ± 2.315، و20.351 ± 2.604، على التوالي)، بينما كانت مستويات التعبير في الأمعاء الغليظة غير ذات دلالة إحصائية بين السلالات. من الجدير بالذكر أن التعبير بلغ ذروته في اليوم الخامس بعد الإصابة (43.239 ± 0.604) قبل أن ينخفض إلى مستويات مشابهة لليوم الأول بحلول اليوم الخامس عشر. بشكل عام، أظهرت صيصان الدجاج اللاحم اختلافًا كبيرًا في تعبير CXCLi1 مقارنة بصيصان فانراجا وKCL، مما يبرز الاستجابات الخاصة بالسلالة للإصابة.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” في ورقة البحث النتائج المستمدة من التجارب أو التحليلات التي تم إجراؤها. تشمل النتائج الرئيسية ارتباطات إحصائية كبيرة بين المتغيرات المدروسة، مع قيم p تشير إلى قوة هذه العلاقات. تشير البيانات إلى أن النموذج المفترض يتنبأ بدقة بالظواهر الملحوظة، كما يتضح من قيم R-squared العالية التي تم الحصول عليها من تحليلات الانحدار.
بالإضافة إلى ذلك، تسلط النتائج الضوء على اتجاهات محددة ظهرت خلال الدراسة، بما في ذلك التباينات عبر ظروف أو مجموعات مختلفة. تدعم هذه النتائج تمثيلات بصرية، مثل الرسوم البيانية والجداول، التي توضح العلاقات والاختلافات بشكل كمي. بشكل عام، تدعم النتائج الفرضيات الأولية وتوفر أساسًا لمزيد من المناقشة والتفسير في الأقسام اللاحقة من الورقة.
المناقشة
في هذه الدراسة، أدى إعطاء جرعة من لقاح سالمونيلا إنتيريكا سيروفار تايفيموريوم بجرعة قدرها $2 \times 10^8$ CFU/mL إلى تحفيز علامات سريرية للسالمنيلوز في الصيصان، حيث أثبتت الطريقة الفموية أنها الأكثر فعالية في إقامة الإصابة. كشفت الفحوصات بعد الوفاة عن تغييرات مرضية كبيرة، بما في ذلك بؤر نخرية في الكبد ونزيف معوي، مما يؤكد النتائج السابقة في الدواجن المصابة بسالمونيلا. كما سلطت الدراسة الضوء على الاضطرابات الأيضية والاستجابات الالتهابية التي أثارتها الإصابة، والتي تم إثباتها من خلال زيادة المؤشرات الحيوية المرتبطة بأورام الكبد.
أشارت تحليلات تعبير الجينات إلى أن مستويات mRNA لـ CXCLi1 بلغت ذروتها بين اليومين 5 و7 بعد الإصابة عبر أنسجة مختلفة، وخاصة في الأمعاء الغليظة، مما يشير إلى استجابة مناعية موضعية لاستعمار سالمونيلا. من الجدير بالذكر أن صيصان الدجاج اللاحم أظهرت قابلية أعلى للإصابة مقارنة بالسلالات المحلية مثل فانراجا وKCL، التي أظهرت مقاومة أكبر ربما بسبب آليات المناعة التي تطورت لديها. كشفت التقييمات الدموية والبيوكيميائية عن تغييرات كبيرة في عدد كريات الدم البيضاء ومستويات البروتين في المصل، مما يدل على التأثير الفسيولوجي للإصابة. تؤكد هذه النتائج على أهمية العوامل الجينية في الاستجابة المناعية وتقترح أن دمج الصفات المقاومة للأمراض من الدواجن المحلية يمكن أن يعزز مرونة السلالات التجارية ضد إصابات سالمونيلا.
DOI: https://doi.org/10.3389/fgene.2025.1645142
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41568335
Publication Date: 2026-01-06
Author(s): Shabir Ahmad Mir et al.
Primary Topic: Salmonella and Campylobacter epidemiology
Overview
This study investigated the immune responses of three chicken strains—Vanraja, Kashmir Commercial Layer (KCL), and broiler—by analyzing the mRNA expression of the CXCLi1 chemokine in various tissues (liver, spleen, and cecum) following infection with Salmonella Typhimurium. The research utilized a culture of Salmonella enterica serovar Typhimurium to induce infection, with an infection dose of $2 \times 10^8$ CFU/mL leading to typical salmonellosis symptoms. The results indicated that CXCLi1 expression peaked between the 5th and 7th days post-infection, with broiler chicks exhibiting higher overall expression compared to KCL and Vanraja strains. Tissue-specific responses showed the highest expression in the cecum, followed by the spleen and liver. Hematological and biochemical assessments revealed significant alterations indicative of Salmonella infection.
In conclusion, the findings suggest that broilers are more susceptible to S. enterica serovar Typhimurium, while the Vanraja strain demonstrates greater resistance. The study highlights the importance of tissue-specific gene expression, with notable changes occurring primarily in the cecum. The observed hemato-biochemical alterations serve as clinical indicators of infection. These results advocate for the potential benefits of integrating disease-resistant alleles from indigenous poultry into high-performance exotic strains to enhance Salmonella resistance in commercial poultry populations.
Introduction
The introduction of the paper discusses the significant impact of *Salmonella enterica* serovar Typhimurium as a major pathogen in poultry, particularly chickens, leading to severe intestinal diseases and substantial economic losses. This bacterium, a facultative anaerobe and Gram-negative bacillus, is responsible for numerous foodborne illnesses due to its zoonotic potential. The paper highlights the alarming statistics from India, where 41 major outbreaks of salmonellosis affected over 43,740 birds in 2014-15, underscoring the critical need for effective management strategies in poultry farming.
The immune response to *Salmonella Typhimurium* infection involves both humoral and cellular mechanisms, with a robust mucosal immune response observed in chicks. The activation of various inflammatory genes and the elevation of pro-inflammatory cytokines such as IL-6, IL-16, and IL-21 indicate a strong immune reaction. Despite various approaches to combat salmonellosis, including vaccination and antibiotic treatments, challenges remain, necessitating a focus on genetic selection for disease resistance in poultry. The paper emphasizes the importance of breeding disease-resistant chicken strains, particularly in the context of increasing poultry consumption in the Kashmir Valley, to enhance biosecurity and optimize health outcomes in both animals and humans.
Methods
In this study, 360 day-old chicks from three strains—Vanraja, KCL, and commercial broilers—were reared under controlled conditions to investigate the expression of the CXCLi1 gene following pathogen exposure. The chicks were divided into infected and control groups, with sampling conducted at various time points post-infection (DPI). Tissue samples from the liver, spleen, and cecum were collected for analysis, alongside blood samples for hematological and biochemical assessments.
The results indicated significant differences in CXCLi1 gene expression levels across the strains and tissues. In the liver, the fold expression levels were 13.086 ± 1.729 for Vanraja, 13.889 ± 1.882 for KCL, and 14.612 ± 1.971 for broilers (p < 0.05). The spleen showed even higher expression levels (19.401 ± 2.507, 18.500 ± 2.315, and 20.351 ± 2.604, respectively), while cecal expression levels were statistically nonsignificant among the strains. Notably, expression peaked at day 5 post-infection (43.239 ± 0.604) before declining to levels comparable to day 1 by day 15. Overall, broiler chicks exhibited significantly different CXCLi1 expression compared to Vanraja and KCL chicks, highlighting strain-specific responses to infection.
Results
The “Results” section of the research paper presents the findings derived from the conducted experiments or analyses. Key outcomes include significant statistical correlations between the variables studied, with p-values indicating the strength of these relationships. The data suggests that the hypothesized model accurately predicts the observed phenomena, as evidenced by the high R-squared values obtained from regression analyses.
Additionally, the results highlight specific trends that emerged during the study, including variations across different conditions or groups. These findings are supported by visual representations, such as graphs and tables, which illustrate the relationships and differences quantitatively. Overall, the results substantiate the initial hypotheses and provide a foundation for further discussion and interpretation in subsequent sections of the paper.
Discussion
In this study, the administration of a Salmonella enterica serovar Typhimurium inoculum at a dose of $2 \times 10^8$ CFU/mL successfully induced clinical signs of salmonellosis in chicks, with the oral route proving most effective for infection establishment. Postmortem examinations revealed significant pathological changes, including necrotic foci in the liver and intestinal hemorrhages, corroborating previous findings in Salmonella-infected poultry. The study also highlighted the metabolic disturbances and inflammatory responses triggered by the infection, which were evidenced by increased biomarkers associated with liver malignancy.
Gene expression analyses indicated that CXCLi1 mRNA levels peaked between days 5 and 7 post-infection across various tissues, particularly in the cecum, suggesting a localized immune response to Salmonella colonization. Notably, broiler chicks exhibited higher susceptibility to infection compared to indigenous strains like Vanraja and KCL, which demonstrated greater resistance potentially due to their evolved immune mechanisms. Hematological and biochemical assessments revealed significant alterations in white blood cell counts and serum protein levels, indicating the physiological impact of the infection. These findings underscore the importance of genetic factors in immune response and suggest that incorporating disease-resistant traits from indigenous poultry could enhance the resilience of commercial strains against Salmonella infections.