a cura della dr.ssa Misa Sandri, Animal Scientist, PhD

Storicamente conosciuto come “flora intestinale”, quindi appartenente al regno delle piante, negli anni ’90 del secolo scorso con la revisione della tassonomia il microbiota ha cambiato nome essendo stati introdotti il dominio e il regno dei batteri (e archei).
Il suo studio ha subito una svolta significativa con l’avvento delle tecnologie avanzate di sequenziamento del DNA (HTS, High Throughput Sequencing), che hanno permesso di differenziare tra loro batteri simili nell’aspetto, ma soprattutto di ridurre i tempi di analisi e aumentare drasticamente la quantità di informazioni prodotte.

Formalmente parlando, nel cane come nell’essere umano, il microbiota viene definito come “parte integrante del tratto gastrointestinale, è un complesso ecosistema microbico costituito da tutti i microrganismi che vivono in associazione con l’organismo” (Ley et al., 2005; Marteau et al., 2004).

Lo studio del microbioma canino ha scoperto che le sue somiglianze con quello dell’uomo sono maggiori di quelle con roditori o suini, e maggiori anche di quelle con il lupo (Swanson et al., 2011; Lyu et al., 2018; Coelho et al., 2018).

I ricercatori credono che la condivisione degli ambienti durante l’evoluzione comune dell’uomo e del cane abbia influenzato il microbioma canino (Huang et al., 2020).
I fattori ambientali hanno svolto anche una selezione di geni in entrambe le specie, legati ad aspetti digestivi (consumo di alimenti comuni, e quindi sviluppo della capacità di digerire gli amidi e altri carboidrati complessi), e neurologici (Lyu et al., 2018; Saulnier et al., 2013).

Uno dei principali motivi per cui è importante, da cui ne derivano molti altri, è che si stima che l’intestino dei mammiferi contenga 10¹⁰-10¹⁴ cellule microbiche, un numero importante se si considera che equivale a circa 10 volte il numero totale delle cellule dell’ospite (Honneffer et al., 2014). Questo significa che il metabolismo di ognuno di questi batteri produce sostanze che possono modulare, in positivo ma anche in negativo, la risposta e la salute dell’ospite, cioè il cane che li alberga, nel nostro caso.

E’ importante sottolineare che il fatto che il microbiota viva in associazione con l’organismo dell’ospite non significa che “voglia contribuire necessariamente” al suo benessere.
Il microbiota è un ecosistema che pensa a sè stesso e al suo mantenimento, e non è sempre positivo per il cane che “gli sta intorno”. Un chiaro esempio di questo fenomeno l’abbiamo se pensiamo ai problemi intestinali cronici che non son inquadrati in una specifica malattia, che talvolta non si risolvono o controllano se non con l’utilizzo di antibiotici.

• Contribuisce alla difesa dai patogeni
  l’occupazione della superficie della mucosa intestinale da parte dei batteri del microbiota rappresenta un impedimento fisico all’adesione e alla proliferazione di microorganismi patogeni
• Interagisce e stimola il sistema immunitario
• Attraverso il suo metabolismo produce sostanze che nutrono le cellule della mucosa intestinale
  I batteri del microbiota utilizzano alcune componenti della dieta del cane per nutrirsi e produrre in particolare Acidi grassi a catena corta (Short Chain Fatty Acids) come acido lattico, acido propionico e acido butirrico.
  Queste molecole sono importanti sia per mantenere un ambiente intestinale adatto alla crescita dei batteri sia per nutrire le cellule su cui crescono, ovvero quelle della mucosa del lume intestinale
• Produce altri metaboliti utili all’ospite
  In modo autonomo sintetizza vitamine, come la cobalamina (vit. B12) o neurotrasmettitori, che influenzano il metabolismo dell’ospite o la sua risposta infiammatoria.

Lo studio del microbiota è ancora in itinere sia nel cane che nell’uomo. Tanti sono gli aspetti da considerare per definirlo “sano” e la dieta come è facilmente intuibile ha una profonda influenza sulle sue caratteristiche

Qualche informazione però ce l’abbiamo, relativamente alle caratteristiche che definiscono un microbioma buono per l’ospite, e anche su quali diete o alimenti ne favoriscono la salute.

Le vedremo nei prossimi articoli!

Bibliografia
LEY R.E., BACKHED F., TURNBAUGH P., LOZUPONE C.A., KNIGHT R.D. and GORDON J.I. (2005) Obesity alters gut microbial ecology. Proceedings of National Academy of Sciences of USA 102,11070-75.
MARTEAU P., LEPAGE P., MANGIN I., SUAU A., DORE J., POCHART P. and SEKSIK P., (2004) Review article: gut flora and inflammatory bowel disease. Alimentary Pharmacology and Therapeutics 20,18-23.
LYU T., LIU G., ZHANG H., WANG L., ZHOU S., DOU H., PANG B., SHA W. and ZHANG H. (2018) Changes in feeding habits promoted the differentiation of the composition and function of gut microbiotas between domestic dogs (Canis lupus familiaris) and gray wolves (Canis lupus). AMB Express 8,123.
COELHO L.P., KULTIMA J.R., COSTEA P.I., FOURNIER C., PAN Y., CZARNECKI-MAULDEN G., HAYWARD M.R., FORSLUND S.K., SCHMIDT T.S.B., DESCOMBES P., JACKSON J.R., LI Q. and BORK P. (2018) Similarity of the dog and human gut microbiomes in gene content and response to diet. Microbiome 6:72.
SWANSON K.S., DOWD S.E., SUCHODOLSKI J.S., MIDDELBOS I.S., VESTER B.M., BARRY K.A., NELSON K.E., TORRALBA M., HENRISSAT B., COUTINHO P.M., CANN I.K.O., WHITE B.A. and FAHEY G.C.JR. (2011) Phylogenetic and gene-centric metagenomics of the canine intestinal microbiome reveals similarities with humans and mice. The Isme Journal 5,639–649.
WANG S., MARTINS R., SULLIVAN M.C., ELLIOT S. FRIEDMAN, MISIC A.M., EL-FAHMAWI A., PEREIRA DE MARTINIS E.C., O’BRIEN K., CHEN Y., BRADLEY C., ZHANG G., BERRY A.S.F., HUNTER C.A., BALDASSANO R.N., RONDEAU M.P. & BEITING D.P. (2019) Diet-induced remission in chronic enteropathy is associated with altered microbial community structure and synthesis of secondary bile acids. Microbiome 7,126.
SAULNIER D.M., RINGEL Y., HEYMAN M.B., FOSTER J.A., BERCIK P., SHULMAN R.J., VERSALOVIC J., VERDU E.F., DINAN T.G., HECHT G. and GUARNER F. (2013) The intestinal microbiome, probiotics and prebiotics in neurogastroenterology. Gut Microbes 4,17–27.
HONNEFFER J.B., MINAMOTO Y. and SUCHODOLSKI J.S. (2014) Microbiota alterations in acute and chronic gastrointestinal inflammation of cats and dogs. World Journal of Gastroenterolgy 20,16489-16497.