Heilbrigt júgur inniheldur fjölbreytta flóru af bakteríum

Ólíkt því sem margir kunna mögulega að halda þá inniheldur heilbrigt júgur ótrúlega fjölbreytta flóru af bakteríum.

Raunar er það svo að með því að innihalda svona fjölþætt samfélag baktería, þá hjálpar það kúnni að berjast gegn óæskilegum vágestum sem geta valdið miklum skaða svo sem skæðri júgurbólgu. Þetta er meðal annars niðurstaða norsks rannsóknarverkefnis sem kallaðist „Jurfrisk“ eða júgurheilbrigði í léttri snörun.

Undanfarna áratugi hafa orðið gríðarlegar framfarir í raðgreiningum á erfðaefni og hefur þessi þróun gert það að verkum að núorðið er hægt að greina í þaula ólíkar bakteríur, hvernig þær tengjast, ættkvíslir o.s.frv. Fyrir vikið hefur vísindafólk um allan heim öðlast nýja sýn og aukinn skilning á samhengi hlutanna, m.a. hvernig bakteríusamfélagið í júgri í raun vinnur. Aukinn skilningur á þessu er mjög mikilvægur hlekkur í baráttunni gegn júgurbólgu, að þekkja hið náttúrulega samfélag baktería í júgrinu, hvernig það tengist líffræðilegum vörnum kúa og hvað gerist þegar sjúkdómsvaldandi baktería fær aðgang að júgrinu og myndar júgurbólgu.

Öll mjólk með einhverjar bakteríur

Í mjólk frá kúm, sem ekki eru með neina sýkingu, mælist alltaf einhver fjöldi baktería og það oft á bilinu 1.000 til 10.000 bakteríur í hverjum millilítra mjólkur og í framangreindu norska verkefninu var markmiðið einmitt að greina nánar þessar bakteríur.

Safnað var spenasýnum frá hverjum júgurhluta heilbrigðra kúa á tveggja til þriggja vikna fresti, í fimm mánuði. Bakteríurnar í mjólkinni voru svo greindar með raðgreiningu og sýndu niðurstöðurnar að nánast öll sýnin innihéldu tegundir af ættkvíslunum Stafýlókokkar og Coryne bakteríum. Auk þessara ættkvísla leiddi verkefnið í ljós mikinn mun á bakteríusamfélaginu í mismunandi sýnum og einnig í sýnum sem komu þó úr sömu kúnni. Þessi niðurstaða undirstrikar fyrst og fremst það sem þegar var vitað, að hver kirtill er sjálfstæð eining og getur því hýst mismunandi bakteríusamfélög.

Í rannsókninni kom einnig í ljós að bakteríusamfélagið er afar breytilegt frá einum tíma til annars og sveiflaðist mikið á þessu fimm mánaða tímabili. Þannig kom t.d. í ljós að ættkvíslir sem ekki fundust í kirtli eina vikuna mældust mögulega í miklu magni við næstu sýnatöku og hurfu svo á braut á ný. Þessar sveiflur í bakteríusamfélaginu tengdi vísindafólkið jafnframt við hækkaða frumutölu mjólkur.

Hvað gerist í júgrinu?

Til þess að skoða nánar hvað það er sem gerist í júgrinu þegar frumutalan hækkar, þá valdi vísindafólkið fimm kýr sem voru með stöðuga og lága frumutölu dagana fyrir sýnatökudag og aðrar fimm sem voru með háa frumutölu (yfir 100.000 frumur/ ml) dagana fyrir sýnatökudag. Hinar frumuhærri kýr voru þó ekki með sýnilega júgurbólgu og því í raun litið á þær sem heilbrigðar, þrátt fyrir hina háu frumutölu. Þegar sýnin frá þessum kúm voru rannsökuð nánar kom í ljós að hjá þeim kúm þar sem frumutalan var lág, var bakteríusamfélagið afar fjölbreytt og engin ein ættkvísl áberandi sterk. Þessar bakteríur virtust lifa saman í ákveðnu jafnvægi og án ríkjandi ættkvíslar.

Í sýnunum með háu frumutöluna sást aftur á móti minni fjölbreytni bakteríuættkvísla. Þannig sýndu niðurstöðurnar að kirtill með háa frumutölu var venjulega með eina ættkvísl sem drottnaði yfir hinum.

Ríkjandi ættkvíslir í þessu rannsóknarverkefni voru annað hvort Stafýlókokkar eða Coryne bakteríum, þ.e. sömu ættkvíslir og greindust í öllum sýnum úr kúm með bæði háa og lága frumutölu. Þegar þessum kirtlum var svo fylgt eftir kom í ljós að þessar sömu ríkjandi bakteríur höfðu tekið yfir samfélagið í kirtlinum og voru áfram ríkjandi.

Vísindafólkið dró þá ályktun að skýringin á þessu fælist líklega í því að eitthvað í umhverfinu inni í júgranu á viðkomandi kú geri það að verkum að þegar ein ættkvísl baktería nær sterkri stöðu, þá geti kýrin í raun illa losað sig við hina ríkjandi ættkvísl.

Júgur kúa sem voru frumulágar í þessari rannsókn virtust vera ónæmari fyrir svona breytingu í bakteríusamfélaginu. Þetta gæti bent til erfðafræðilegs munar á kúm sem gæti þar með verið ræktað fyrir.

Fjölbreytt bakteríusamfélag mikilvægt fyrir júgurheilbrigði

Niðurstöður þessa rannsóknarverkefnis benda til þess að fjölbreytt bakteríusamfélag í júgri sé mikilvægt fyrir júgurheilbrigði, þar sem slík flóra fannst var frumutalan lægri og júgrið almennt heilbrigðara.

Með þessa vitneskju að vopni verður mögulega hægt að kynbæta betur og hraðar fyrir auknu júgurhreysti, nokkuð sem gagnast öllum kúabændum. Þá gæti þessi nýja þekking einnig leitt til bættra leiða til að takast á við sýkingar eða öllu heldur hættu á sýkingum út frá því hvaða bakteríuflóru er að finna í spenasýnum.

Nánar má lesa um þessa áhugaverðu rannsókn Anja Ruud Winther o.fl. í netriti Animal Microbiome: Longitudinal dynamics of the bovine udder microbiota.