• Bovini e polmonite, il problema della diagnosi
• Lo studio sul microbiota nasofaringeo dei bovini
• Conclusioni

Stato dell’arte
Le patologie polmonari sono la causa predominante di morbilità e mortalità tra i bovini prima dello svezzamento. Una diagnosi attenta e precoce è quindi fondamentale.

Cosa aggiunge questa ricerca
Scopo dello studio è stato quello di identificare eventuali associazioni di diversità e composizione del microbiota nasofaringeo con la salute polmonare attraverso ultrasonografia in vitelli pre-svezzamento.

Conclusioni
Alcune differenze in termini di alpha- e beta diversity sono emerse confrontando gli esemplari con o senza polmonite. Per alcuni ceppi si è inoltre osservata un’abbondanza relativa alterata suggerendo un possibile coinvolgimento batterico nello status polmonare e un potenziale supporto nella diagnosi di queste patologie.

La diagnosi tempestiva è la chiave per tutti i successi terapeutici, anche negli animali. Un potenziale supporto in ambito di patologie respiratorie nei vitelli potrebbe venire dal microbiota nasofaringeo, alterato in presenza di polmonite, Pasteurella spp. in particolare. Ulteriori approfondimenti su questa correlazione sono però necessari al fine di validarne la valenza diagnostica.

Lo afferma lo studio coordinato da S. M. Raabis dell’Università del Wisconsin (USA), di recente pubblicato su Journal of Dairy Science.

Bovini e polmonite, il problema della diagnosi

A mettere a dura prova la salute dei bovini, dei vitelli giovani soprattutto, sono le patologie respiratorie andando a rappresentare il 12% di tutti i disturbi che li riguardano ed essendo la causa del 14% di tutte le morti.

La loro gestione è poi complicata da diversi patogeni, dall’ereditarietà, dalla nutrizione e dal tipo di ambiente di allevamento. Come per l’uomo e altre specie animali, il microbioma respiratorio svolge però un importante ruolo nel mantenimento della sua funzionalità.

La correlazione tra microorganismi e patologie respiratorie nei vitelli pre-svezzamento rimane però ancora poco esplorata nonostante la carenza di metodologie diagnostiche efficaci. Le pratiche correnti non sono infatti molto affidabili portando spesso a una mis- o non-diagnosi soprattutto se il disturbo è agli inizi.

Con lo scopo di approfondire l’eventuale ruolo del microbioma in casi di polmonite bovina, i ricercatori hanno quindi confrontato le caratteristiche dei microorganismi del tratto nasofaringeo di vitelli sani (n=25) o con la patologia (n=25) determinata via esame ad ultrasuoni e dalla diversa gravità (punteggio USS). Tali dati sono poi stati associati, oltre al punteggio clinico di salute polmonare (CRS), ad età e all’eventuale precedente utilizzo di antibiotici. Ecco cosa si è scoperto.

Lo studio sul microbiota nasofaringeo dei bovini

Dall’analisi dei tamponi (n=48) è stato possibile identificare 7.398 OTUs unici. Confrontando poi alpha- e beta-diversity nei due gruppi si è visto che:

• l’indice SDI per alpha-diversity non ha registrato alterazioni significative. Di contro, Chao1 ha mostrato un incremento nel gruppo sano rispetto a quelli con polmonite. Nessuna differenza per entrambi invece sulla base di età e uso di antibiotici
• analoga beta diversity anche all’interno del gruppo con patologia indipendentemente dalla gravità e dall’età. Differenze invece in base alla presenza o meno di polmonite (CRS+ e CRS-)

Scendendo poi a descrivere più nel dettaglio gli OTUs a livello di phyla:

• Tenericutes, Proteobacteria, Bacteroidetes, Firmicutes, e Actinobacteria hanno dimostrato in generale di essere i phyla predominanti (>1%) in base all’abbondanza relativa seguiti da Fusobacteria, Cyanobacteria, Fibrobacteres e Spirochaetes. Nessuna differenza significativa è emersa in base al gruppo di appartenenza o alla gravità della polmonite

• alterazioni di espressione invece in base all’età. L’abbondanza relativa media di Tenericutes è infatti risultata maggiore negli esemplari di 3 settimane rispetto a quelli di 6 contrariamente a Bacteroidetes che ha dimostrato un trend inverso
• Actinobacteria ha invece mostrato un’espressione relativa maggiore negli esemplari non esposti a terapia antibiotica rispetto alla controparte

Passando poi a livello di famiglia:

• 15 sono poi le famiglie che, nel complesso, hanno dimostrato predominanza (>1%) ossia Alcaligenaceae, Brucellaceae, Clostridiaceae, Enterobacteriaceae, Lachnospiraceae, Microbacteriaceae, Moraxellaceae, Mycoplasmataceae, Pasteurellaceae, Prevotellaceae, Rhizobiaceae, Sphingobacteriaceae, Staphylococcaceae, Veillonellaceae, Xanthomonadaceae, e Weeksellaceae

• l’abbondanza relativa media di Pasteurellaceae è risultata maggiore negli esemplari con malattia grave (USS ≥ 3) rispetto ai casi più lievi. Aumentata la loro espressione anche rispetto al gruppo sano la famiglia Mycoplasmataceae ha mostrato un’espressione più elevata nei vitelli di tre settimane rispetto a quelli di sei

• Brucellaceae ha poi registrato una maggiore abbondanza nel gruppo sano rispetto alla controparte con patologia e, seppur in maniera non significativa, anche negli esemplari non esposti ad antibiotici

• andamento antibiotico dipendente anche per Moraxellaceae e Xanthomonadaceae entrambe aumentate negli esemplari non trattati

Infine, a livello di genere:

• 16 generi sono stati identificati tra i predominanti (>1%) con in testa Mycoplasma spp. che ha dimostrato l’abbondanza maggiore seppur senza notevoli differenze in base alla gravità della patologia (USS 0 o ≥ 3) ma in base all’età. Più elevata di circa 8 volte la sua espressione, infatti, in capi di tre settimane di vita
• differenza significativa di espressione gravità dipendente invece per Pasteurella spp. più presente in USS ≥ 3 vs 0 e, in generale, in presenza di patologia rispetto ai controlli sani
• Tetrathiobacter spp. ha poi presentato una maggiore abbondanza nei capi di sei settimane (circa 6 volte maggiore) rispetto ai più giovani

• Stenotrophomonas spp. ha mostrato un’espressione maggiore nel gruppo sano

• sulla base della precedente terapia antibiotica poi, i non esposti hanno registrato una maggiore espressione di Chryseobacterium spp., Psychrobacter spp. e Stenotrophomonas spp. Di contro, un non classificato ceppo di Bacteroidetes ha dimostrato essere più rappresentato nel sottogruppo trattato

Conclusioni

Per concludere quindi, una certa relazione sembrerebbe esserci tra presenza e/o gravità di patologia respiratoria (polmonite in questo caso) e componente batterica nasofaringea di vitelli in pre-svezzamento.

Approfondire ulteriormente le dinamiche permetterebbe l’eventuale messa a punto di strategie diagnostiche alternative e, auspicabilmente, più affidabili e precoci di quelle in uso.