Einflüsse essentieller Fettsäuren und konjugierter Linolsäuren auf die Zusammensetzung der Plasmamembran von Erythrozyten und deren ATP‐Freisetzung sowie auf die Expression des CXCR4‐Rezeptors bei der Milchkuh

Abstract

Hintergrund: Um den hohen Energiebedarf von Milchkühen zu decken, basieren Futterrationen häufig auf Maissilage, die einen relativ geringen Gehalt an n-3 Fettsäuren (FS) aufweist. Diese niedrige Zufuhr an n-3 FS führt zu einem hohen n-6/n-3 Fettsäureverhältnis, was Auswirkungen auf die Struktur der Zellmembran und das Immunsystem der Milchkuh haben kann. Ziel: In zwei unabhängigen Studien wurden zum einen die Auswirkung einer Mais-basierten Ration (hohes n-6/n-3 Verhältnis) auf das Fettsäuremuster (FSM) der Zellmembranen und die Abundanz des Pannexin-1 und Flotillin-1 als Markerproteine für die Funktionalität der Zellmembran in Erythrozyten (RBC) untersucht. Zum anderen sollte das entstandene hohe n 6/n-3-Verhältnis durch die Gabe von essentiellen FS (eFS) und konjugierter Linolsäuren (CLA) wieder ausgeglichen und die Effekte auf das FSM, die Adenosintriphosphat (ATP)-Freisetzung aus RBC und die Expression des CXC-Motiv-Chemokinrezeptor 4 (CXCR4) von Immunzellen untersucht werden. Methoden: Im ersten Versuchsteil wurden 5 Kühe (2. Laktation, 57 ± 4 Tage in Milch) von einer Mais- und Grassilage-basierten Ration auf eine Mais-basierten Ration umgestellt und über einen Zeitraum von 24 Wochen untersucht. Das FSM der Membranen sowie die Abundanz des Pannexin-1 und Flotillin-1 in RBC wurden bestimmt. Im zweiten Versuchsteil wurden 4 Kühe (3. Laktation, 126 ± 4 Tage in Milch) in einem 4 × 4 Latin Square-Model untersucht. Sie erhielten zweimal täglich abomasale Infusionen an Kokosöl (CTRL), Lein- und Distelöl (EFA; reich an n-3 FS), Lutalin® (CLA; cis-9, trans-11 und trans-10, cis-12 CLA) oder EFA+CLA für jeweils 6 Wochen, gefolgt von einem Washout (3 Wochen). Das FSM der Membranen, die Abundanz des Pannexin-1 und Flotillin-1, die ATP-Freisetzung und die Expression des CXCR4-Rezeptors wurden untersucht. Ergebnisse: Die Mais-basierte Ration führte zu einem verringerten Einbau von n-3 FS in die Zellmembran und zu einer erhöhten Abundanz des Flotillin-1 über die Zeit. Der Einbau von n-3 FS stieg in beiden EFA-Gruppen wieder an. Die einzelnen Supplemente hatten jedoch keinen Effekt auf die Abundanz des Pannexin-1 und Flotillin-1. Die basale ATP-Freisetzung wurde durch alle Ölsupplemente erhöht. Die Expression des CXCR4 pro Zelle wurde auf den Leukozyten durch alle Ölsupplemente reduziert. Schlussfolgerung: Die Supplementierung mit eFS und CLA führen zu einer vermehrten basalen ATP-Freisetzung aus RBC, die mit einer Regulation der Durchblutung in Verbindung gebracht werden könnte. Zusätzlich wurde eine reduzierte CXCR4-Expression auf Leukozyten beobachtet, die auf eine veränderte Funktionalität dieser Zellen hinweisen könnte. Weitere Forschungen sind notwendig um die genauen Mechanismen dahinter und deren Auswirkungen auf die laktierende Milchkuh aufzudecken.