• Microbiota intestinale dei cani
• Effetti della dieta sul microbiota del labrador adulto
• Cosa ci dice l’analisi metagenomica
• Conclusioni

Stato dell’arte
Un microbioma intestinale equilibrato è fondamentale per il mantenimento della salute, ambito veterinario incluso. La dieta è il fattore che maggiormente lo influenza con effetti nel lungo termine se consideriamo il periodo neonatale. Poco invece è noto sulla durata dell’alterazione dieta-dipendente del microbiota nei cani adulti.

Cosa aggiunge questa ricerca
Con lo scopo di approfondire l’impatto nel tempo di un cambiamento di dieta nel microbioma, 46 cani adulti sono stati alimentati con una “dieta purificante” per 36 settimane dopo un’iniziale periodo di alimentazione standard (5 settimane) ripristinata al termine della dieta. Campioni fecali sono stati raccolti regolarmente durante gli 11 mesi di studio.

Conclusioni
Nonostante parziali modificazioni di abbondanza e composizione batterica siano state osservate in relazione alla dieta purificante, dopo una sua sospensione si è registrato un ritorno a condizioni di partenza suggerendo come il microbioma di cani adulti sia adattabile ma, allo stesso tempo, complessivamente stabile.

Nei cani adulti gli interventi di manipolazione del microbiota intestinale mediati da un cambio di alimentazione sono efficaci soltanto se la dieta è mantenuta nel tempo. Se sottoposti a un periodo di “dieta purificante” hanno infatti mostrato modeste alterazioni batteriche concomitanti a tale cambio di alimentazione per poi ritornare alla situazione di partenza una volta sospesa. Il microbioma di cani adulti è quindi adattabile ma, allo stesso tempo, complessivamente stabile.

È quanto dimostra lo studio di David Allaway e colleghi del WALTHAM Centre for Pet Nutrition (Waltham on the Wolds, Leicestershire, UK), di recente pubblicazione su Applied and Enviromental Microbiology.

Microbiota intestinale dei cani

Il fondamentale ruolo della componente batterica nella nostra salute è ormai confermato. Nota è inoltre la possibilità di intervenire con una manipolazione mirata della dieta per favorire il suo equilibrio.

Nei cani l’approfondimento di questo aspetto è ancora agli inizi e con evidenze per la maggior parte relative al primo periodo di vita. Poco si conosce sull’impatto dell’alimentazione sul microbioma di esemplari adulti soprattutto nel medio-lungo termine.

A tal proposito, i ricercatori hanno valutato periodicamente per 11 mesi le caratteristiche del microbioma fecale di 46 cani adulti (Labrador, età media 4.6 anni) sottoposti a 36 settimane di dieta purificante (DP) dopo un iniziale periodo di alimentazione commerciale standard (DC; 5 settimane) ripresa al termine dell’intervento fino al termine dello studio.

Nel dettaglio, sono stati testati tre differenti regimi di DP differenti nel rapporto di metionina-cistina (0.98, 0.34 e 0.24 rispettivamente per PD ‘A’ (n=17), PD ‘B’ (n=16), or PD ‘C’ (n=13)) con un contenuto di aminoacidi solforati stabile a 2.68g/1000kcal. Di seguito i principali risultati.

Effetti della dieta sul microbiota del labrador adulto

Dalla caratterizzazione dei 230 campioni fecali in termini di componente batterica complessiva sono stati identificati 238 OTUs, Bacteroidetes, Fusobacteria e Firmicutes i phyla più abbondanti. Nessuna differenza significativa nella loro espressione durante lo studio (6 time points).

Confrontando poi l’impatto dei tre differenti regimi di DP non si è registrata alcuna variazione marcata nella composizione batterica. Differenze di OTUs sono invece emersi tra i campioni raccolti durante il periodo DP e quello di DC. In particolare:

  • 221 OTUs hanno mostrato alterazione tra il baseline e i campioni prelevati dopo 4 settimane di cambio dieta (PC1)
  • il regime DP ha indotto una generale riduzione di diversità e ricchezza batterica
  • Fusobacteria (genere Fusobacterium) ha registrato un aumento di 2.5 volte durante il periodo DP
  • di contro con DP i Bacteroidetes sono diminuiti di ~2 volte a livello di famiglia (aumento di Bacteroidaceae e un decremento di Prevotellaceaee
  • all’interno della famiglia Firmicutes, la transizione da DC a DP ha indotto un aumento di Lachnospiraceae e una diminuzione di Lactobacillaceae
  • considerando i singoli phyla invece, Deferribacteres  (genere Mucisprillium) ha mostrato l’alterazione di espressione più marcata con il cambio di dieta passando da un’iniziale abbondante espressione a una quasi totale assenza durante DP. A Deferribacteres seguono Proteobacteria con un incremento di Enterobacteriaceae e concomitante decremento di Alcaligenaceae. Andamento simile per Actinobacteria con un aumento dei generi Coriobacteriaceae e una diminuzione di Bifidobacteriacea
  • nonostante i riassestamenti interni, i profili tassonomici pre- e post-DP hanno tuttavia registrato una certa similarità suggerendo una transitorietà di questi cambiamenti

Cosa ci dice l’analisi metagenomica

L’alterazione batterica temporanea è stata confermata anche del punto di vista metagenomico-funzionale. Infatti, mentre il profilo funzionale dei campioni raccolti durante il periodo di DP ha mostrato alterazioni rispetto a quelli di inizio studio in DC, nessuna alterazione significativa si è registrata al termine dello studio (11 mesi) con il baseline. In particolare dal confronto temporale dei 354 pathways identificati si è visto che:

  • la transizione di dieta (da DC a DP) ha indotto alterazioni nell’abbondanza relativa di 209 pathways, 178 dei quali aumentati e 31 diminuiti
  • dei 178 pathway aumentati nella prima transizione, 124 hanno poi registrato una diminuzione ritornando al regime standard. Dei 31 diminuiti, 5 sono di contro aumentati nuovamente
  • nessun pathway ha registrato alterazioni significative tra il periodo iniziale e finale di DP né tra inizio e fine dello studio (regime standard) suggerendo come, indipendentemente dall’alterazione questa è reversibile in 4 settimane di ritorno alla dieta standard
  • metabolismo energetico, sintesi di vitamina B altri cofattori, sintesi di nucleotidi e di componenti della membrana batterica sono i principali settori dei 129 pathways differentemente espressi in relazione al cambio dieta. Dei 129, 124 hanno registrato un aumento di espressione passando alla DP e riassumibili in 28 “super-pathways” (n= 33 coinvolti nella biosintesi di cofattori; n=6 nella regolazione dell’acido citrico; n= 5 degradazione di ammine; n=2 regolatori metabolici)

Conclusioni

In conclusione dunque, nonostante la dieta sia effettivamente in grado di rimodulare parzialmente le caratteristiche del microbioma di cani adulti, queste alterazioni sono transitorie e velocemente reversibili suggerendo come, nel caso si intenda modulare la componente batterica con l’alimentazione a fini di promozione della salute dell’animale, sia necessario adottare un regime mirato e permanente.