Nozioni di base sul microbioma

villi intestinali con batteri

Sebbene il microbioma intestinale abbia ad oggi catalizzato la maggior parte dell'attenzione, sulla superficie e all'interno del corpo esistono numerosi microbiomi.1

I microbiomi sono presenti in qualsiasi parte del corpo in cui risiedano microbi, tra cui la cavità orale, la congiuntiva, l'orecchio esterno, la cute, le vie respiratorie superiori e inferiori, l'apparato riproduttivo e le vie urinarie. Le diverse aree del corpo presentano una composizione microbica notevolmente diversa in base alle proprietà fisiche e chimiche del sito, tra cui pH, topografia e livello di umidità.2

icona microbioma oltre l'intestino

La ricerca sui microbiomi umani si sta espandendo velocemente con il rapido progredire dello studio dei microbiomi non intestinali.

Lo studio dei microbiomi non intestinali nei cani e nei gatti non ha ancora raggiunto il livello della ricerca sull'essere umano, offrendo ulteriori opportunità per influenzare la salute dell'ospite.

Lo studio dei microbiomi non intestinali nei cani e nei gatti non ha ancora raggiunto il livello della ricerca sull'essere umano, offrendo ulteriori opportunità per influenzare la salute dell'ospite.
batteri orali

Il microbioma orale

Nonostante la sua connessione fisica e funzionale con l'intestino, il microbioma orale dei cani e dei gatti è un microbioma unico con circa 50-100 milioni di batteri di circa 200 specie.2-4 Gli studi condotti finora hanno dimostrato che il microbioma orale dei cani e dei gatti è composto dagli stessi phyla dominanti, ma con una suddivisione diversa delle quantità tra le varie specie.3,5,6,7 Inoltre, vi è una variazione della popolazione microbica a seconda della posizione all'interno della cavità orale.8

Il microbioma orale sembra essere altamente preservato tra i cani, senza differenze significative tra le varie razze.3 Sono state invece osservate importanti differenze nella diversità e nell'abbondanza relativa del microbioma orale tra diverse razze feline e tra gatti con possibilità di stare all'esterno e gatti che vivono esclusivamente in casa.9

Sono state riferite alterazioni del microbioma orale associate a metodo di nascita (parto cesareo o vaginale),5 tipo di alimentazione (umido o secco, nonché il passaggio dall'allattamento agli alimenti commerciali) nei gatti,5,10 consumo di snack per la riduzione della placca nei cani,11 somministrazione di probiotici orali,12 profilassi dentaria13 e patologie orali (ad es. periodontite, gengivite, gengivostomatite).14-18 Tuttavia, sono necessari approfondimenti ulteriori della ricerca per comprendere se le alterazioni del microbioma precedono e predispongono alla malattia o rappresentano variazioni della popolazione microbica in risposta a un ambiente alterato.3,19,20

Nonostante le alterazioni documentate, il microbioma orale è resiliente.3,13

Il microbioma cutaneo

Il microbioma cutaneo dei cani e dei gatti è dominato da phyla batterici simili ma più variegati rispetto al microbioma cutaneo umano.21 Come già osservato per il microbioma orale, il microbioma cutaneo dei cani e dei gatti condivide i medesimi phyla predominanti ma con una suddivisione diversa delle quantità tra le varie specie.21 In entrambe le specie, le aree coperte di pelo mostrano un numero maggiore di microbi (ricchezza) rispetto alle giunzioni mucosali e mucocutanee.21 Il ruolo complessivo del microbioma cutaneo nella salute e nella malattia è ancora poco compreso,22 ma il ruolo della pelle come barriera primaria e la sua stretta associazione con il sistema immunitario suggeriscono possa trattarsi di un elemento chiave per la salute dell'ospite.

Gran parte della ricerca sul microbioma cutaneo dei cani e dei gatti è incentrata sul confronto tra cani e gatti sani e allergici o atopici.

Non sorprende che la ricerca abbia documentato differenze significative nel microbioma cutaneo di gatti sani e allergici o cani sani e allergici o atopici, con una riduzione della diversità e della ricchezza in associazione ai disturbi allergici e atopici.21,23-26

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Ulteriori informazioni

  1. Yang, J. (2012, July 16). The Human Microbiome Project: Extending the definition of what constitutes a human. National Humane Genome Research Institute Genome Advance of the Month. https://www.genome.gov/27549400/the-human-microbiome-project-extending-the-definition-of-what-constitutes-a-human
  2. Koidl, L., & Untersmayr, E. (2021). The clinical implications of the microbiome in the development of allergy diseases. Expert Review of Clinical Immunology, 17, 115-126. doi:10.1080/1744666X.2021.1874353
  3. Bell, S. E., Nash, A. K., Zanghi, B. M., Otto, C. M., & Perry, E. B. (2020). Assessment of the stability of the canine oral microbiota a er probiotic administration in healthy dogs over time. Frontiers in Veterinary Science, 7, 616. doi:10.3389/fvets.2020.00616
  4. Dewhirst, F. E., Klein, E. A., Bennett, M.-L., Cro, J. M., Harris, S. J., & Marshall-Jones, Z. V. (2015). The feline oral microbiome: A provisional 16S rRNA gene based taxonomy with full-length reference sequences. Veterinary Microbiology, 175, 294-303. doi:10.1016/j.vetmic.2014.11.019
  5. Spears, J. K. (2017, May 4-6) Development of the oral microbiome in kittens. Proceedings of the Companion Animal Nutrition Summit, Vancouver, B. C., Canada, 73-81.
  6. Dewhirst, F. E., Klein, E. A., Thompson, E. C., Blanton, J. M., Chen, T., Milella, L.,…Marshall-Jones, Z. V. (2012). The canine oral microbiome. PLoS ONE, 7(4), e36067. doi:10.1371/journal.pone.0036067
  7. Sturgeon, A., Pinder, S. L., Costa, M. C., Weese, J. S. (2014). Characterization of the oral microbiota of healthy cats using next-generation sequencing. The Veterinary Journal, 201, 223-229. doi:10.1016/j.tvjl.2014.01.024
  8. Ruparelli, A., Inui, T., Staunton, R., Wallis, C., Deusch, O., & Holcombe, L. J. (2020). The canine oral microbiome: variation in bacterial population across different niches. BMC Microbiology, 20, 42. doi:10.1186/s12866-020-1704-3
  9. Older, C. E., Diesel, A. B., Lawhon, S. D., Queiroz, C. R. R., Henker, L. C., & Hoffmann, A. R. (2019). The feline cutaneous and oral microbiota are influenced by breed and environment. PLoS ONE, 14(7), e0220463. doi:10.1371/journal.pone.0220463
  10. Adler, C. J., Malik, Browne, G. V., & Norris, J. M. (2016). Diet may influence the oral microbiome composition in cats. Microbiome, 4, 23. doi:10.1186/s40168-016-0169-y
  11. Oba, P. M., Carroll, M., Alexander, C., Lye, L., Somrak, A., Keating, S.,…Swanson, K. S. (2020). Oral microbiota populations of adult dogs consuming dental chews demonstrated to reduce dental plaque and calculus. Journal of Animal Science, 98(Suppl 4), 61.
  12. Mäkinen, V.-M., Mäyrä, A., & Munukka, E. (2019). Improving the health of teeth in cats and dogs with live probiotic bacteria. Journal of Cosmetics, Dermatological Sciences and Applications, 9, 275-283. doi:10.4236/jcdsa.2019.94024
  13. Flancman, R., Singh, A., & Weese, J. S. (2018). Evaluation of the impact of dental prophylaxis on the oral microbiota of dogs. PLoS ONE, 13(6), e0199676. doi:10.1371/journal.pone.0199676
  14. Dolieslager, S. M. J., Bennett, D., Johnston, N., & Riggio, M. P. (2013). Novel bacterial phylotypes associated with the healthy feline oral cavity and feline chronic gingivostomatitis. Research in Veterinary Science, 94, 428-432. doi:10.1016/j.rvsc.2012.11.003
  15. Davis, E. M. (2016). Gene sequence analysis of the healthy oral microbiome in humans and companion animals. Journal of Veterinary Dentistry, 33(2), 97-107. doi: 10.1177/0909765416657239
  16. Nakanishi, H., Furuya, M., Soma, T., Hayashiuchi, Y., Yoshicuhi, R., Matsubayashi, M.,…Sasai, K. (2019). Prevalence of microorganisms associated with feline gingivostomatitis. Journal of Feline Medicine and Surgery, 21(2), 103-108. doi:10.1177/1098612X18761274
  17. Harris, S., Cro, J., O’Flynn, C., Deusch, O., Colyer, A., Allsopp, J.,…Davis, I. J. (2015). A pyrosequencing investigation of differences in the feline subgingival microbiota in health, gingivitis and mild periodontitis. PLoS ONE, 10(11), e0136986. doi:10.1371/journal.pone.0136986
  18. Older, C. E., de Oliveira Sampaio Gomes, M., Hoffmann, A. R., Policano, M. D., Cruz dos Reis, C. A., Carregaro, A. B.,…Carregaro, V. M. L. (2020). Influence of the FIV status and chronic gingivitis on feline oral microbiota. Pathogens, 9, 383. doi:10.3390/pathogens9050383
  19. Davis, I. J., Wallis, C., Deusch, O., Colyer, A., Milella, L., Loman, N., Harris, S. (2013). A cross-sectional survey of bacterial species in plaque from client owned dogs with healthy gingiva, gingivitis or mild periodontitis. PLoS ONE, 8(12), e83158. doi:10.1371/journal.pone.0083158
  20. Holcombe, L. J., Patel, N., Colyer, A., Deusch, O., O’Flynn, C., & Harris, S. (2014). Early canine plaque biofilms: Characterization of key bacterial interactions involved in initial colonization of enamel. PLoS ONE, 9(12), e113744. doi:10.1371/journal.pone.0113744
  21. Older, C. E., Diesel, A., Patterson, A. P., Meason-Smith, C., Johnson, T. J., Mansell, J.,…Rodrigues Hoffmann, A. (2017). The feline skin microbiota: The bacteria inhabiting the skin of healthy and allergic cats. PLoS ONE, 12(6), e0178555. doi:10.1371/journal.pone.0178555
  22. Weese, J. S. (2013). The canine and feline skin microbiome in health and disease. Veterinary Dermatology, 24, 173-e31. doi:10.1111/j.1365-3164.2012.01076.x
  23. Fazakerley, J., Nuttall, T., Sales, D., Schmidt, V., Carter, S. D., Hart, C. A., & McEwan, N. A. (2009). Staphylococcal colonization of mucosal and lesional skin sites in atopic and healthy dogs. Veterinary Dermatology, 20(3), 179-184. doi:10.1111/j.1365-3164.2009.00745.x
  24. Furiani, N., Scarampella, F., Martino, P. A., Panzini, I., Fabbri, E., & Ordeix, L. (2011). Evaluation of the bacterial microflora of the conjunctival sac of healthy dogs and dogs with atopic dermatitis. Veterinary Dermatology, 22(6), 490-496. doi:10.1111/j.1365-1365-3164.2011.00979.x
  25. Rodrigues Hoffmann, A., Patterson, A. P., Diesel, A., Lawhon, S. D., Ly, H. J., Elkins Stephenson, C.,…Suchodolski, J. S. (2014). The skin microbiome in healthy and allergic dogs. PLoS One, 9(1), e83197. doi:10.1371/journal.pone.0083197
  26. Bradley, C. W., Morris, D. O., Rankin, S. C., Chain, C. L., Misic, A. M., Houser, T.,…Grice, E. A. (2016). Longitudinal evaluation of the skin microbiome and association with microenvironment and treatment in canine atopic dermatitis. Journal of Investigative Dermatology, 13(6), 1182-1190. doi:10.1016/j.jid.2016.01.023