Deng P. and Swanson K.S., 2014
I microbi, la più piccola forma di vita esistente in ogni angolo del mondo, hanno un enorme impatto sul loro ospite. Il più grande microbiota presente nell’uomo e negli animali si trova nell’intestino. Le nuove metodologie di sequenziamento del DNA e nuovi metodi bioinformatici ha permesso l’identificazione e la differenziazione dei microbi e dei loro geni (microbiota) presenti all’interno e all’esterno dei soggetti, cambiando fondamentalmente la prospettiva della ricerca futura.
I batteri gastrointestinali giocano un ruolo fondamentale nella salute e nella malattia dell’uomo, partecipando alla produzione di energia e assorbimento, nello sviluppo del sistema immunitario e in molti altri processi. Studi hanno dimostrato che cambiamenti dietetici hanno un impatto importante nel microbiota, confermando l’importanza di una corretta dieta per lo sviluppo di un sano microbiota intestinale e come interventi nutrizionali possano essere utilizzati per migliorarlo.
Recenti studi hanno dimostrato che il microbiota dei nostri pets, oltre alla salute dell’animale stesso, influenza anche la salute umana per il mutuo scambio di batteri che avviene tra l’animale e i suoi proprietari. È stato dimostrato che una persona ha una popolazione batteria più simile a quella del suo animale rispetto a quella di altri cani, specialmente nel microbiota cutaneo. Inoltre, gli enterococchi del tratto intestinale del cane o del gatto posso fungere da reservoir di geni di resistenza anche per patogeni umani.
Microbiota canino e felino
In confronto all’uomo o ad altri animali da reddito, cane e gatto si sono evoluti come carnivori: hanno quindi un tratto gastroenterico relativamente semplice e non si basano sul microbiota per ricavarne energia. I gatti, che in natura sono carnivori stretti e necessitano di alimenti di origine animale ad alto contenuto proteico per soddisfare i loro fabbisogni energetici, si sono adattati ad un metabolismo altamente proteico ed un basso utilizzo di glucosio. Il cane, sebbene abbia molte caratteristiche anatomiche e metaboliche in comune con il gatto, è onnivoro e riesce a digerire, assorbire e metabolizzare una quantità superiore di carboidrati. Sebbene cane e gatto non traggano la loro energia dalla fermentazione intestinale, è stato chiaramente dimostrato che una flora microbica intestinale bilanciata e stabile è fondamentale per la salute dell’apparato digestivo. I principali Phyla presenti nell’intestino di cani e gatti sono Firmicutes, Bacterioides, Proteobacteria; Fucobacteria e Actinobacteria, tuttavia la letteratura riporta molta variabilità nelle proporzioni presenti fra diverse specie ospite e fra individui della stessa specie.
Microbiota intestinale di cane e gatto in condizioni patologiche
Similmente a come si osserva nell’uomo, un microbiota intestinale alterato può contribuire allo sviluppo di una patologia intestinale, non solo favorendo la sovracrescita di specie patogene, ma anche per il suo alterato intervento nei processi metabolici dell’ospite (es. metabolismo della bile e la fermentazione e utilizzo di carboidrati non digeribili e proteine).
Tuttavia, confrontando l’intera popolazione microbica fra diversi studi sui cani è chiaro che vi sia molta variabilità, dovuta a vari fattori incluso il metodo utilizzato (metodo di estrazione del DNA e basi primer), razza, età, dieta e ambiente esterno, come anche patologie o terapie in atto. Sebbene molti studi recentemente si siano focalizzati sull’importanza di mantenere un buon equilibrio nell’ecosistema microbico intestinale, non è ancora stata chiarita la relazioni causa-effetto che vi è fra il microbiota intestinale e le condizioni di salute dell’ospite.
Effetti della dieta nel microbiota intestinale di cane e gatto
Gli alimenti commerciali hanno molta variabilità nel formato e nella composizione dei macronutrienti, nel contenuto di fibra e sue fonti, come anche la presenza di ingredienti “funzionali” (prebiotici e probiotici, condroprotettori, antiossidanti e acidi grassi omega-3). Molti di questi fattori sono stati indagati negli studi riguardanti l’alimentazione dei pet, in alcuni casi anche con particolare attenzione al microbiota intestinale. I più recenti hanno indagato l’effetto della dieta sul microbiota intestinale utilizzando un metodi di sequenziamento del DNA high through put. In tutti è risultato che interventi dietetici hanno impatto sulla composizione e l’attività del microbiota, con potenziali effetti anche sulla salute dell’ospite.
Molti ricercatori hanno sottolineato gli effetti benefici della presenza di carboidrati non digeribili e di prebiotici e probiotici nella dieta di cani e gatti. Mentre i prebiotici sono un sostanza nutritiva non digeribile che aumenta il numero e l’attività benefica di specifici batteri già presenti nell’ospite, i probiotici sono una fonte esterna di specifici batteri “buoni” a supporto della flora già presente nell’ospite. L’utilizzo di prebiotici spesso porta ad un aumento di prodotti della fermentazione batterica nel colon , come gli acidi grassi a corta catena, a conferma degli effetti benefici nell’ospite. I probiotici invece favoriscono la salute intestinale scalzando i patogeni intestinali, producendo sostanze antimicrobiche o favorendo la risposta immunitaria. Le preparazioni simbiotiche contengono sia prebiotici che probiotici.
In sostanza, tutti gli studi dimostrano che la dieta somministrata a cani e gatti, come nell’uomo, può modulare la composizione e l’attività del microbiota intestinale. Tuttavia bisogna sottolineare che tutti gli studi si sono basati solo su campioni fecali, sequenziamento genomico del DNA e sono stati condotti su una popolazione di animali adulti da laboratorio mentre i cambiamenti che avvengono non sono universali e spesso sono influenzati dalla composizione del microbiota intestinale del singolo soggetto. Quindi sono necessarie ulteriori indagini per capire meglio quale sia l’effetto che può avere la dieta nel microbiota intestinale e in che modo questo può modulare la salute dell’ospite.
Opportunità per il futuro e sfide
Condividendo la vita e l’abitazione con i proprietari, gli animali da compagnia condividono anche l’ambiente, il cibo e la popolazione microbica con loro, fungendo potenzialmente anche come vettore per l’esposizione a patogeni. Di conseguenza studi sul microbiota felino o canino porterà benefici non solo sugli animali ma anche sui loro proprietari umani. Sebbene ci siano molte differenze metaboliche, studi condotti sull’uomo si sono rivelati applicabili anche sul cane e sul gatto. L’interesse della ricerca sul microbiota dei pets è limitato, come anche i fondi e quindi il progresso è lento. Di conseguenza ci sono ancora molte domande che non hanno ottenuto risposta, se si confrontano i progressi ottenuti nel campo umano.
Gli studi svolti si sono focalizzati principalmente sulla relazione fra specifici enteropatogeni e patologie gastoenteriche invece che su quella causa-effetto fra il microbiota intestinale e lo stato di salute dell’ospite. In alcune popolazioni, per esempio, batteri patogeni (come Escherichia coli, Salmonella, Clostridium difficile, C. perfringens e Campylobacter jejuni) sono presenti sia in animali sani che malati. In futuro si dovrà cercare di stabilire il rapporto fra il metabolismo, o la fisiologia, del microbiota e quella dell’ospite. Inoltre tuti gli si sono basati sul DNA fecale, senza alcuna indicazione sull’attività microbica, la salute dell’ospite o informazioni sulla dieta. Per incrementare le conoscenze, sarà necessario focalizzarsi non solo sulla struttura filogenetica e sul funzionamento del microbiota, ma anche sull’attività e la risposta causa-effetto, identificando le principali relazioni e meccanismi fra i diversi batteri e l’ospite e come questi possano influenzare il metabolismo e l’intestino dell’ospite. Infine, sarà importante determinare se terapie farmacologiche o antibiotiche, la razza o situazioni patologiche possono influenzare il microbiota intestinale, o esserne influenzate e utilizzare queste informazioni per migliorare la dieta, identificare biomarkers di patologia e sviluppare terapie per specifiche patologie.