Il microbioma intestinale: salute e malattia di cane e gatto passano da qui!
All’interno del nostro tratto gastroenterico, ciascuno di noi, bipede o quadrupede, si porta a spasso alcuni miliardi di cellule, chiamate complessivamente microbioma intestinale, in grado di regolare nel suo complesso salute e malattia nostra, così come di cane e gatto. Quanti di noi pensano di essere da soli in questa vita quindi, non sanno forse dell’intero Universo che ci portiamo dentro, ogni giorno! ? E questo vale non solo in senso spirituale e non solo per noi esseri umani, ma anche per i nostri Amici..! cominciamo quindi questa esplorazione ?
Per cominciare il viaggio galattico nell’Universo del microbioma intestinale di cane e gatto (perché davvero questo è, un intero Universo, con le sue leggi fisiche tutte da scoprire!) inauguriamo la sezione di questo Blog dedicato agli “autori vari”, in cui io (Maria) ci metto solo un po’ il naso per spiegare meglio alcuni concetti. Il testo che leggerete questo mercoledì è di Jan S. Suchodolski, Medico Veterinario Immunologo e uno dei maggiori esperti mondiali riguardo il microbioma di cane e gatto. In fondo trovate il link per il testo originale, dal titolo “Il Microbioma GI negli animali domestici – contributi per la salute e la malattia“. Le parti in verde sono mie e aggiungono dei punti interessanti al testo ?
Introduzione Il microbioma di un mammifero conta in genere una popolazione cellulare totale 10 volte maggiore di quella dell’ospite!
Il microbiota intestinale è definito come il consorzio di tutti i microrganismi viventi (batteri, funghi, protozoi e virus) all’interno del tratto gastrointestinale (GI). […]Recenti studi hanno rivelato che il tratto gastrointestinale degli animali domestici (ad esempio, cavalli, cani e gatti) è sede di diverse centinaia di generi diversi di batteri e, probabilmente, più di mille filotipi batterici. L’intestino dei mammiferi ospita una quantità stimata di stimata 1010-1014 cellule microbiche, quantità approssimativamente circa 10 volte maggiore rispetto al numero totale delle cellule dell’ospite. È, quindi, evidente che questo ecosistema microbico molto complesso gioca un ruolo cruciale nella salute e malattia dell’ospite, come dimostrato in vari studi nell’uomo e in modelli animali. Siamo solo all’inizio nella capacità di descrivere esaurientemente le popolazioni microbiche nel tratto gastrointestinale degli animali domestici, e come essi sono influenzati da fattori ambientali.
Microbiota in salute
Il numero esatto di specie batteriche nel tratto GI rimane poco chiara, in parte a causa delle difficoltà di catturare pienamente tale ecosistema eterogeneo. Recenti studi hanno rivelato circa 200 filotipi batterici nel digiuno canino e si stima che il colon canino ospiti da poche centinaia ad alcune migliaia di filotipi batterici diversi. Il phyla Firmicutes, Bacteroidetes, Proteobacteria, Actinobacteria, Spirochete, e Fusobatteri costituiscono quasi il 99% di tutta la flora intestinale di cani e gatti. Phyla meno abbondanti sono Tenericutes, Verrucomicrobia, Cianobatteri e Chloroflexi. […]
Oltre ai batteri, il tratto gastrointestinale ospita anche diversi funghi, protozoi e virus. Recenti studi molecolari hanno fornito un’analisi più approfondita sulla varietà di questi microrganismi negli animali sani, ma le loro interazioni, le loro influenze sull’ospite, e il loro ruolo nella malattia rimangono poco chiari.
I microbi intestinali creano benefici per l’ospite attraverso molti meccanismi. Essi possono formare una barriera difesa contro gli agenti patogeni transitori, aiutano nella scomposizione dei nutrienti e nell’ottenimento di energia dalla dieta, forniscono metaboliti nutrizionali per gli enterociti [cellule dell’intestino, NdR], e svolgono un ruolo cruciale nella regolazione del sistema immunitario ospite. I metaboliti microbici prodotti dalla microbioma residente nell’intestino si pensa possano essere una delle più importanti forze trainanti della co-evoluzione di quel particolare microbiota gastrointestinale con il loro ospite. […]
Il concetto è più o meno questo: noi diamo ogni giorno da mangiare al nostro Amico, cane o gatto, e in parte stiamo dando da mangiare a lui è vero. Ma nel contempo stiamo anche alimentando, selezionando o sopprimendo i centinaia di tipi diversi di componenti del microbiota intestinale. E poi loro, il microbiota, aiuta e supporta il nostro Amico nelle più svariate funzioni, proteggendolo e prendendo parte al suo metabolismo! Sempre più chiaro come il cibo debba essere la nostra e loro medicina no??
Microbiota in cani e gatti con malattia gastrointestinale
Cause microbiche di malattie gastrointestinali comprendono la colonizzazione con patogeni, uno squilibrio (disbiosi) causata da ceppi batterici opportunistici, o un alterato cross-talk (comunicazione) tra il sistema immunitario intestinale e il microbiota commensale. Recenti studi hanno dimostrato come le disbiosi (definito come cambiamenti nelle proporzioni di gruppi microbici residenti nel tratto GI) siano associate a malattie gastrointestinali acute e croniche (ad esempio, IBD idiopatica nei cani e la colite nei cavalli). […]
L’acronimo IBD (Inflammatory Bowel Disease) viene utilizzato, sia in medicina umana che veterinaria, per definire un importante gruppo di patologie croniche, a carattere idiopatico (cioè la medicina ufficiale non conosce di preciso la causa), interessanti tutti i distretti del tratto gastroenterico e caratterizzate dalla presenza di cellule infiammatorie a livello mucosale. I principali fattori coinvolti nella genesi di un IBD sembrano essere le interazioni tra il sistema immunitario della mucosa, suscettibilità genetica dell’ospite e fattori ambientali (ad es. il nostro famoso microbiota e la nutrizione)
Questi cambiamenti nel microbioma (vedi tabella) possono portare ad un’alterata funzione della barriera intestinale, a danni ai microvilli e agli enterociti, ad un aumento della competizione per le sostanze nutritive e le vitamine, e ad un aumentata deconiugazione degli acidi biliari. Di particolare interesse è che i gruppi comunemente impoveriti nella malattia GI sono Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, e Faecalibacterium. Questi gruppi batterici, importanti produttori di acidi grassi a catena corta (Short Chain Fatty Acids – SCFA), possono svolgere un ruolo importante nel mantenimento della salute gastrointestinale, poiché una loro diminuizione porterebbe ad una diminuzione della produzione di SCFA (ad esempio, butirrato, acetato), diminuzione che potrebbe a sua volta compromettere la capacità dell’ospite di regolare una risposta immunitaria intestinale aberrante. L’importanza di alcuni di questi gruppi batterici che vengono distrutti nelle IBD è stato recentemente dimostrato negli esseri umani. Ad esempio, Faecalibacterium prausnitzii è costantemente ridotto in corso IBD umana e questo batterio ha dimostrato di secernere metaboliti con proprietà anti-infiammatorie, regolando la secrezione di Interleuchina 12 (IL-12) e e Interferone gamma (IFNγ) e aumentando l’Interleuchina 10 (IL-10).
Trovo particolarmente interessante come Medico Veterinario che si occupa di Nutrizione di cane e gatto che fra i fila batterici più benefici per l’ospite vi siano alcuni ceppi presenti nel tratto intestinale dei ruminanti … trippa verde vi dice nulla? ?
Per comprendere l’impatto di una disbiosi batterica sulle funzioni metaboliche e immunitarie dell’ospite, abbiamo recentemente valutato il profilo metabolico nel siero dei cani con IBD idiopatica. Ci sono state differenze significative nel metabolismo degli aminoacidi tra cani sani e cani con IBD, che evidenziano la risposta del microbioma allo stress ossidativo causato dall’infiammazione. I metaboliti cisteina, acido 2-idrossibutanoico, acido hexuronic sono aumentati nell’ospite in risposta allo stress ossidativo. Il metabolismo del triptofano è diminuito in corso di IBD, in modo potenzialmente correlato ad un aumento dell’enzima scissore del triptofano indoleamina 2,3-diossigenasi-1 indotto dalle citochine infiammatorie. Ulteriori studi sono necessari per valutare le modalità di trattamento che possono migliorare gli squilibri nei profili dei metaboliti dell’ospite e dei batteri.
Conclusioni
I recenti progressi nella diagnostica molecolare hanno permesso di acquisire una migliore visione d’insieme dei microbi presenti nel tratto GI. Tuttavia, la nostra comprensione delle complesse interazioni tra i microrganismi e l’ospite è ancora molto rudimentale. Studi futuri dovranno comprendere […] i meccanismi di comunicazione (cross-talk) fra microbi e ospite. Questo tipo di studi permetteranno di sviluppare migliori modalità di trattamento mirate a modulare il microbiota intestinale.
Conclusione mia: alcune patologie, anche molto gravi come l’IBD, sono state correlate a disbiosi intestinali. Causa quindi.. ma anche effetto..e quindi causa di nuovo, in un circolo vizioso difficile da rompere! Allo stesso tempo alcuni studi hanno dimostrato infatti come sia possibile influire sull’andamento di queste patologie in modo molto simile all’effetto ottenuto con i farmaci, semplicemente supplementando la dieta con dei buoni pro-biotici [1]. Insomma, forse sarebbe il caso di smettere di pensare a “quei semplici fermenti“, ma di considerarli invece come importantissimi alleati in corso di diverse malattie di cane e gatto e, vedremo, persino in corso di alcune patologie comportamentali. Eh si.. perchè l’Universo che abbiamo dentro è strettamente correlato anche con la nostra (e loro) mente.
Sotto: alcune delle funzioni svolte dal microbiota nell’intestino del nostro cane e del nostro gatto, ogni giorno!
Questi cambiamenti nel microbioma (vedi tabella) possono portare ad un’alterata funzione della barriera intestinale, a danni ai microvilli e agli enterociti, ad un aumento della competizione per le sostanze nutritive e le vitamine, e ad un aumentata deconiugazione degli acidi biliari. Di particolare interesse è che i gruppi comunemente impoveriti nella malattia GI sono Lachnospiraceae, Ruminococcaceae, e Faecalibacterium. Questi gruppi batterici, importanti produttori di acidi grassi a catena corta (Short Chain Fatty Acids – SCFA), possono svolgere un ruolo importante nel mantenimento della salute gastrointestinale, poiché una loro diminuizione porterebbe ad una diminuzione della produzione di SCFA (ad esempio, butirrato, acetato), diminuzione che potrebbe a sua volta compromettere la capacità dell’ospite di regolare una risposta immunitaria intestinale aberrante. L’importanza di alcuni di questi gruppi batterici che vengono distrutti nelle IBD è stato recentemente dimostrato negli esseri umani. Ad esempio, Faecalibacterium prausnitzii è costantemente ridotto in corso IBD umana e questo batterio ha dimostrato di secernere metaboliti con proprietà anti-infiammatorie, regolando la secrezione di Interleuchina 12 (IL-12) e e Interferone gamma (IFNγ) e aumentando l’Interleuchina 10 (IL-10).
