Notions de Base sur le Microbiome

villosités intestinales avec des bactéries

La génétique joue un rôle important dans la composition du microbiome.1 Les microbiomes intestinaux des chiens génétiquement apparentés sont plus semblables entre eux que dans le cas de chiens non apparentés, malgré une séparation géographique après le sevrage.2

La colonisation microbienne du tractus intestinal est d'abord influencée par le microbiome maternel, l'environnement et la nutrition.

Les microbiomes des chiots étaient plus semblables à ceux de leur mère à l'âge de 7 semaines qu'à la naissance.2 Si, entre 2 et 56 jours après la naissance, le microbiome intestinal des chiots se développe en termes de diversité microbienne et de richesse des espèces qui le composent, il est toutefois relativement stable à partir de 42 jours après la naissance.3 Les chatons, quant à eux, semblent présenter une diminution de la diversité microbienne entre 4 et 8 semaines après la naissance.4

Une étude de métagénomique laisse penser que le microbiome des chatons subit peu de changements entre 8 et 16 semaines.5 En outre, une autre étude a observé des changements dans la diversité structurelle et fonctionnelle du microbiome entre 18 et 30 semaines, mais aucun changement significatif entre 30 et 42 semaines.6

icône Facteurs influençant les microbiomes
icône Facteurs influençant les microbiomes

Avec l'âge, les maladies, les traitements médicaux et d'autres facteurs de stress, l'équilibre bactérien de l'intestin peut évoluer et développer de plus grandes populations de bactéries potentiellement pathogènes.3,7,8

L'environnement dans lequel l'animal évolue peut également avoir un impact considérable sur son microbiome intestinal. Le microbiome des chiens adoptés diffère de celui des chiens vivant en refuge, ces derniers présentant une population de microbiome plus diversifiée.1 Les chiens vivant dans les grandes villes présentent un microbiome plus diversifié que ceux qui vivent dans les petites villes ou en milieu rural.2

Un certain nombre d'états pathologiques sont associés à la dysbiose du microbiome intestinal, bien qu'il n'ait pas été déterminé de façon définitive si la dysbiose est la cause ou une conséquence de l'état pathologique.1

Une dysbiose a été observée chez les chiens présentant des entéropathies chroniques, des diarrhées chroniques et des diarrhées aiguës.9,10

Les médicaments peuvent influer sur le microbiome.

Les médicaments antimicrobiens en particulier (comme le métronidazole et la tylosine) peuvent modifier le microbiome en profondeur.1,11,12 Les inhibiteurs de la pompe à protons, comme l'oméprazole, exercent également des effets négatifs sur le microbiome.1,13

L'obésité est associée à des changements dans le microbiome, mais le rôle du microbiome comme cause ou conséquence de l'obésité reste inconnu.14,15

Le microbiome des chiens obèses réagit différemment à l'alimentation et s'avère moins résilient que le microbiome des chiens minces.15,16

Le régime alimentaire influe considérablement sur la composition du microbiote intestinal.

Le microbiome peut être influencé par le profil des ingrédients, la concentration des nutriments et leur digestibilité, ainsi que par les procédés de transformation de l'alimentation.17-24 La composition des macronutriments semble être le facteur alimentaire le plus important donnant lieu à des changements dans la composition du microbiome.17,24-29 Les régimes riches en protéines augmentent la quantité de microbes protéolytiques, tandis que les régimes riches en glucides augmentent la quantité de microbes saccharolytiques.23

Le microbiome intestinal est modifié rapidement en réponse à l'alimentation,17,30,31 preuve d'une grande flexibilité dans sa composition. Cependant, ces changements sont réversibles, et le microbiome revient à sa composition d'origine lorsque les chiens reprennent leur régime alimentaire d'origine.30,31

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En savoir plus

  1. Belas, A., Marques, C., & Pomba, C. (2020). The gut microbiome and antimicrobial resistance in companion animals. In Duarte, A. & Lopes da Costa, L. (Eds.), Advances in Animal Health, Medicine and Production (1st ed.), pp. 233–245. Springer International Publishing
  2. Vilson, Å., Ramadan, Z., Li, Q., Hedhammar, Å., Reynolds, A., Spears, J.,…Hansson-Hamlin, H. (2018). Disentangling factors that shape the gut microbiota in German Shepherd dogs. PLoS ONE, 13(3), e0193507. doi:1371/journal.pone.0193507
  3. Guard, B. C., Mila, H., Steiner, J. M., Mariani, C., Suchodolski, J. S., & Chastant-Maillard, S. (2017). Characterization of the fecal microbiome during neonatal and early pediatric development in puppies. PLoS ONE, 12(4), e0175718. doi:10,1371/journal.pone.0175718
  4. Jia, J., Frantz, N., Khoo, C., Gibson, G. R., Rastall, R. A., & McCartney, A. L. (2011). Investigation of the faecal microbiota of kittens: monitoring bacterial succession and effect of diet. FEMS Microbiology Ecology, 78, 395–404. doi:10.1111/j.1574-6941.2011.01172.x
  5. Deusch, O., O'Flynn, C., Colyer, A., Morris, P., Allaway, D., Jones, P. G., & Swanson, K. S. (2014). Deep Illumina-based shotgun sequencing reveals dietary effects on the structure and function of the fecal microbiome of growing kittens. PLoS ONE, 9(7), e101021. doi:10.1371/ journal.pone.0101021
  6. Deusch, O., O'Flynn, Colyer, A., Swanson, K. S., Allaway, D., & Morris, P (2015). A longitudinal study of the feline faecal microbiome identifies changes in to early adulthood irrespective of sexual development. PLoS ONE, 10(12), e0144881. doi: 10.1371/journal.pone.0144881
  7. Romano-Keeler, J., & Weitkamp, J. H. (2015). Maternal influences on fetal microbial colonization and immune development. Pediatric Research, 77(1–2), 189–95. doi:10.1038/pr.2014.163
  8. Young, W., Moon, C. D., Thomas, D. G., Cave, N. J., & Bermingham, E. N. (2016). Pre- and post-weaning diet alters the faecal metagenome in the cat with differences vitamin and carbohydrate metabolism gene abundances. Scientific Reports, 6, 34668. doi:10.1038/srep34668
  9. Honneffer, J. B., Minamoto, Y., & Suchodolski, J. S. (2014). Microbiota alterations in acute and chronic gastrointestinal inflammation of cats and dogs. World Journal of Gastroenterology, 20(44), 16489–16497. doi:10.3748/wjg.v20.i44.16489
  10. Suchodolski, J. S., Markel, M. E., Garcia-Mazcorro, J. F., Unterer, S., Heilmann, R. M., Dowd, S. E.,…Toresson, L. (2012). The fecal microbiome in dogs with acute diarrhea and idiopathic inflammatory bowel disease. PLoS ONE, 7(12), e51907. doi:10,1371/journal.pone.0051907
  11. Igarashi, H., Maeda, S., Ohno, K., Horigome, A., Odamaki, T., & Tsujimoto, H. (2014). Effect of oral administration of metronidazole or prednisolone on fecal microbiota in dogs. PLoS ONE, 9(9), e107909. doi:10,1371/journal.pone.0107909
  12. Suchodolski, J. S., Dowd, S. E., Westermarck, E., Steiner, J. M., Wolcott, R. D., Spillmann, T., & Harmoinen, J. A. (2009). The effect of the macrolide antibiotic tylosin on microbial diversity in the canine small intestine as demonstrated by massive parallel 16S rRNA gene sequencing. BMC Microbiology, 9, 210. doi:10.1186/1471-2180/9/201
  13. Garcia-Mazcorro, J. F., Suchodolski, J. S., Jones, J. R., Clark-Price, S. C., Dowd, S. E., Minamoto, Y.,…Dossin, O. (2012). Effect of the proton pump inhibitor omeprazole on the gastrointestinal bacterial microbiota of healthy dogs. FEMS Microbiology Ecology, 80, 624-636.
  14. Handl, S., German, A. J., Holden, S. L., Dowd, S. E., Steiner, J. M., Heilman, R. M.,…Suchodolski, J. S. (2013). Faecal microbiota in lean and obese dogs. FEMS Microbiology Ecology, 84, 332343. doi: 10.1111/1574-6941.12067
  15. Li, Q., Lauber, C. L., Czarnecki-Maulden, G., Pan, Y., & Hannah, S. S. (2017). Effects of the Dietary Protein and Carbohydrate Ratio on Gut Microbiomes in Dogs of Different Body Conditions. MBio, 8(1), e01703–16. doi:10.1128/mBio.01703-16.
  16. Xu, J., Verbrugghe, A., Lourenco, M., Cools, A., Lui, D. J. X., Van de Wiele, T.,…Hesta, M. (2017). The response of canine faecal microbiota to increased dietary protein is influenced by body condition. BMC Veterinary Research, 13, 374. doi:10.1186/s12917-017-1276-0
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  19. Kim, J., An, J.-U., Kim, W., Lee, S., & Cho, S. (2017). Differences in the gut microbiota of dogs (Canis lupus familiaris) fed a natural diet or a commercial feed revealed by the Illumina MiSeq platform. Gut Pathogens, 9, 68. doi:10.1186/s13099-017-0218-5
  20. Sandri, M., Dal Monego, S., Conte, G., Sgorlon, S., & Stefanon, B. (2017). Raw meat based diet influences faecal microbiome and end products of fermentation in healthy dogs. BMC Veterinary Research, 13, 65. doi:10.1186/s12917-017-0981-z
  21. Algya, K. M., Cross, T.-W. L., Leuck, K. N., Kastner, M. E., Baba, T., Lye, L., de Godoy, M. R. C., & Swanson, K. S. (2018). Apparent total-tract macronutrient digestibility, serum chemistry, urinalysis, and fecal characteristics, metabolites and microbiota of adult dogs fed extruded, mildly cooked, and raw diets. Journal of Animal Science, 96, 3670-3683. doi:10.1093/jas/sky235
  22. Hill, S. R., Rutherfurd-Markwick, K. J., Ravindran, G., & Thomas, D. G. (2015). The effects of differing proportions of dietary macronutrients on the digestibility and post-prandial endocrine responses in domestic cats (Felis catus). Journal of Applied Animal Nutrition, 3, e4. doi:10.1017/ jan.2015.2
  23. Schmidt, M., Unterer, S., Suchodolski, J. S., Honneffer, J. B, Guard, B. C., Lidbury, J. A.,…Kölle, P. (2018). The fecal microbiome and metabolome differs between dogs fed Bones and Raw Food (BARF) diets and dogs fed commercial diets. PLoS ONE, 13(8), e0201279. doi:10,1371/journal.pone.0201279
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  26. Hooda, S., Vester Boler, B. M., Dowd, S. E., Swanson, K. S. (2012). The gut microbiome of kittens is affected by dietary protein:carbohydrate ratio and correlated with blood metabolite and hormone concentrations. British Journal of Nutrition, 109, 1637–1646. doi:10.1017/S0007114512003479
  27. Bermingham, E. N., Kittelman, S., Young, W., Kerr, K. R.. Swanson, K. S., Roy, N. C., & Thomas, D. G. (2013). Post-weaning diet affects faecal microbial composition but not selected adipose gene expression in the cat (Felis catus). PLoS ONE, 8(11), e80992. doi:10.1371/ journal.pone.0080992
  28. Bermingham, E. N., Maclean, P., Thomas, D. G., Cave, N. J., & Young, W. (2017). Key bacterial families (Clostridiaceae, Erysipelotrichaceae and Bacteroidaceae) are related to the digestion of protein and energy in dogs. PeerJ, 5, e3019. doi:10.7717/peerj.3019
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  30. Herstad, K. M. V., Gajardo, K., Bakke, A. M., Moe, L., Ludvigsen, J., Rudi, K.,…Skancke, E. (2017). A diet change from dry food to beef induces reversible changes on the faecal microbiota in healthy, adult client-owned dogs. BMC Veterinary Research, 13, 147. doi:10.1186/s12917-017-1073-9
  31. Allaway, D., Haydock, R., Lonsdale, Z. N,, Deusch, O. D., O'Flynn, C., & Hughes, K. R. (2020). Rapid reconstitution of the faecal microbiome after extended diet-induced changes indicate a stable gut microbiome in healthy adult dogs. Applied Environmental Microbiology, Epub ahead of print. doi:10.1128/AEM.00562-20