Variazioni rapide e drastiche nel regime dietetico dei cani hanno un impatto notevole e rapido sul microbiota fecale e sui metaboliti microbici. È quanto emerge da uno studio appena pubblicato su Animal Microbiome.
Dieta e microbiota intestinale
La dieta influenza significativamente sia la diversità microbica che la funzionalità del microbiota intestinale.
Sebbene studi precedenti abbiano già valutato l’effetto di alcuni interventi dietetici sul microbiota intestinale, i cambiamenti di quest’ultimo, le funzioni microbiche e i profili dei metaboliti post interventi dietetici sono stati poco esplorati, così come sono in gran parte sconosciuti i tempi richiesti affinché tali cambiamenti raggiungano uno stato stazionario e il loro impatto sulla fisiologia dell’ospite .
Il contenuto di macronutrienti nella dieta è uno dei fattori chiave per plasmare la composizione, l’attività metabolica e la diversità del microbiota fecale. Tra i macronutrienti, le fibre e i carboidrati sono sicuramente quelli più studiati.
Le fibre alimentari sono in grado di aumentare la produzione intestinale di acidi grassi a catena corta (SCFA) e l’attività metabolica microbica, nonché di aumentare la proliferazione di batteri appartenenti al phylum Firmicutes e ad altri taxa saccarolitici.
Anche la quantità di proteine e grassi può influenzare la composizione del microbiota fecale. Le diete ad alto contenuto proteico contribuiscono all’aumento di metaboliti putrefattivi (ammoniaca, indoli, ammine) che determinano di conseguenza una alta prevalenza di Fusobatteri e Proteobatteri.
Le diete ricche di grassi, invece, possono aumentare le concentrazioni di acidi biliari fecali e hanno un impatto negativo su Prevotella e sulla fermentazione dello xilano.
Variazioni del microbiota intestinale e fecale
Allo scopo principale di determinare con quale tempistica si verificano e si stabilizzano i cambiamenti nei taxa microbici fecali, nel contenuto genico e nei metaboliti, in cani sottoposti a un drastico cambiamento dietetico, e di descrivere quali sono tali cambiamenti un gruppo di ricercatori dell’Università dell’Illinois ha esaminato campioni fecali di 12 Beagle adulti sani (età: 5,16 ± 0,87 anni, peso corporeo: 13,37 ± 0,68 kg) utilizzando un disegno di studio in crossover.
Tutti i cani sono stati alimentati con una dieta a base di crocchette (controllo) da giorno 1 a 14 e, da giorno 15 al giorno 27 sono stati alimentati con la stessa dieta integrata con fibre (HFD) o con una alimentazione ricca di proteine (CD).
Obiettivo secondario della ricerca era poi identificare correlazioni tra taxa batterici fecali e concentrazioni di metaboliti fecali.
I risultati dello studio
I risultati hanno mostrato che a seguito dell’alterazione repentina del regime alimentare si verifica un rapido cambiamento e stabilizzazione delle caratteristiche fecali dei cani: metaboliti, diversità microbica, taxa e contenuto genico.
In generale, cambiamenti sostanziali si sono verificati entro pochi giorni dal cambio di dieta: le analisi hanno differenziato accuratamente il microbiota dei cani alimentati con diete diverse dopo soli 2 giorni.
La velocità con cui è stata raggiunta la stabilità ha richiesto alcuni giorni in più e dipendeva dal risultato (taxa, abbondanza genica o spostamento dei metaboliti) e dalla dieta consumata, ma di solito entro 6-10 giorni.
Nonostante le piccole differenze che si sono verificate tra i risultati, i nostri dati dimostrano che le caratteristiche fecali, i metaboliti e la diversità microbica, i taxa e il contenuto genico sono tutti stabili entro 2 settimane dopo un cambiamento nella dieta.
I livelli di acetato, propionato e di acidi grassi totali a catena corta nelle feci sono aumentati dopo il passaggio a HFD, mentre l’isobutirrato, l’isovalerato, gli acidi grassi totali a catena ramificata, il fenolo e l’indolo sono aumentati dopo il consumo della dieta CD.
Con il regime HFD, inoltre, i phyla batterici dominanti erano Firmicutes, Proteobacteria e Actinobacteria. Questi cambiamenti nella diversità e nella composizione del microbiota intestinale sono stati accompagnati anche da un aumento nel metabolismo del saccarosio, nella biosintesi degli acidi grassi e nel metabolismo degli zuccheri, degli aminoacidi e dei nucleotidi. Durante la transizione a CD, invece, si è verificato un aumento del metabolismo dell’inositolo fosfato e dello zolfo.
Conclusioni
Il campionamento e la caratterizzazione del microbiota intestinale e fecale dei cani – a seguito di cambiamenti dietetici drastici e repentini – ha permesso, dunque, di identificare le principali relazioni tra microbiota e profili metabolici, consentendo l’identificazione di un eventuale trattamento ottimale.
Reference
Lin CY, Jha AR, Oba PM, Yotis SM, Shmalberg J, Honaker RW, Swanson KS. Longitudinal fecal microbiome and metabolite data demonstrate rapid shifts and subsequent stabilization after an abrupt dietary change in healthy adult dogs. Anim Microbiome. 2022 Aug 1;4(1):46. doi: 10.1186/s42523-022-00194-9. PMID: 35915514; PMCID: PMC9341101.
