Индексът на дисбиоза (DI) е анализ, базиран на PCR, който количествено определя изобилието от 7 бактериални групи и общите бактерии и ги обобщава в един брой [1].

DI позволява на ветеринарните лекари да преценят дали кучето има нормален или ненормален състав на фекална микробиота. Този анализ е използван в повече от 30 клинични проучвания и ние сме установили референтни интервали, базирани на здрави кучета от различни страни по света (Таблица 1).

Като вторична интерпретация, базирана на изобилието от Clostridium hiranonis, анализът може да предскаже нормално или анормално превръщане на жлъчните киселини в червата (т.е. предсказва липса на превръщане на първични в вторични жлъчни киселини), тъй като липсата на вторична BA е основен принос за ненормална микробиота.

Таблица 1. Референтни интервали
Нормално изобилие Промяна, наблюдавана при дисбиоза
Faecalibacterium 3,4 - 8,0 намалява
Turicibacter 4.6 - 8.1 намалява
Стрептококи 1,9 - 8,0 увеличен
Е. coli 0,9 - 8,0 увеличен
Блаутия 9,5 - 11,0 намалява
Fusobacterium 7,0 - 10,3 намалява
C. hiranonis 5.1 - 7.1 намалява
Индекс на дисбиоза 2 дисбиоза
Данни, изразени log ДНК/грам изпражнения

Примерни изисквания

Необходим е приблизително 1 грам изпражнения (приблизително с размера на едно грозде). Пробите трябва да останат студени, докато стигнат до лабораторията. Изпращайте проби с куриер за една нощ със замразени ледени пакети с гел. Пробите могат да се съхраняват в хладилника през уикенда, ако не можете да ги изпратите до четвъртък (персоналът на лабораторията не е тук през уикенда, за да получи проби). Резултатите обикновено се отчитат в рамките на 2 дни.

Чревната микробиота

Микробиотата е важен имунен и метаболитен фактор за здравето. Промените в микробиотата са свързани с различни чревни разстройства. Превръщането на първични в вторични жлъчни киселини (BA) от чревни бактерии изглежда е от особено значение. В кучешкото дебело черво първичната BA се превръща от C. hiranonis във вторична BA. Тези вторични BA имат локални и системни противовъзпалителни свойства, активират различни рецептори в други органични системи и играят решаваща роля за потискане на потенциални ентеропатогени като C. difficile, C. perfringens и E. coli [2]. Следователно намаленото изобилие от C. hiranonis и следователно намаленото превръщане на първичен във вторичен BA е силно свързано с чревна дисбиоза при кучета (Фигури 1 и 2) [3; 4; 5].

Повишен индекс на дисбиоза

DI винаги трябва да се интерпретира заедно с изобилието от C. hiranonis. DI под 0 показва нормална микробиота. DI между 0 и 2 е двусмислен, тъй като някои животни могат да имат отделни бактериални таксони извън референтните интервали, което показва малка промяна в микробиотата. В такива случаи може да се обмисли оценка на последваща проба няколко седмици по-късно. DI> 2 показва микробиота дисбиоза. Повечето от тези кучета ще имат намалено изобилие от C. hiranonis, което показва необичайно превръщане на първичен във вторичен BA, а липсата на вторичен BA е основен фактор за анормална микробиота.

Увеличен DI заедно с намалено изобилие от C. hiranonis често се наблюдава при кучета с храносмилателни заболявания като екзокринна панкреатична недостатъчност (EPI) и хронични ентеропатии (CE) (Фигура 2). Някои кучета с остра диария също ще покажат преходно увеличение на DI, но микробиотата обикновено се нормализира в рамките на няколко седмици. Постоянното увеличаване на DI може да предполага наличието на основно чревно заболяване и може да се посочи обработка за CE.

Доказано е, че някои фактори на околната среда предизвикват чревна дисбиоза. Инхибиторите на протонната помпа (напр. Омепразол) водят до увеличаване на DI. Кучетата на омепразол обаче обикновено имат нормално изобилие от C. hiranonis [6]. DI намалява в рамките на 14 дни след прекратяване на терапията с инхибитор на протонната помпа. По същия начин някои кучета, хранени с кости и сурова храна (BARF), могат да покажат повишен DI, но нормалното изобилие от C. hiranonis, особено ако тези диети съдържат високо съдържание на протеини и високо съдържание на мазнини, но с ниско съдържание на фибри, което предизвиква увеличаване на E. coli и намаления в бактерии, произвеждащи мастни киселини с къса верига, като Faecalibacterium [7].

Неотдавнашното приложение на широкоспектърни антибиотици (напр. Метронидазол или тилозин) също предизвиква големи промени в микробиотата и увеличаване на DI, с намаляване на C. hiranonis. Докато микробиотата обикновено се нормализира в рамките на няколко седмици след края на приложението, някои кучета могат да имат постоянна дисбиоза с липса на C. hiranonis [3; 4; 8].

кучешки
Фигура 2. DI при кучета с хронична ентеропатия (CE), екзокринна панкреатична недостатъчност (EPI) и здрави кучета на диета с омепразол и хранени кости и сурова храна (BARF). Някои кучета със стомашно-чревни заболявания имат повишен DI, което е силно свързано с намалено изобилие от C. hiranonis (червени точки). За разлика от това, здравите кучета на диети с омепразол и BARF имат нормално изобилие от C. hiranonis.

Терапевтичен подход при дисбиоза на микробиота

Историята и клиничното представяне са важни за правилния терапевтичен подход към дисбиозата. Лекарства като антимикробни средства и инхибитори на протонната помпа могат да обяснят повишен DI при кучета, които иначе нямат признаци на чревни заболявания. При повечето кучета микробиотата ще се нормализира в рамките на седмици след края на терапията.

Кучетата с положителни резултати за C. difficile в ентеропатогенен панел често имат повишен DI и намалено изобилие от C. hiranonis, тъй като липсата на вторичен BA позволява разпространението на първия. В такива случаи диетичната модулация с лесно смилаема диета и добавянето на пробиотици или пребиотици (ферментируеми фибри) може да помогне за модулирането на микробиотата. В случаи на персистираща дисбиоза може да се помисли за трансплантация на фекална микробиота (FMT) (вж. По-долу) [9].

При кучета с хронични ентеропатии чревната дисбиоза често е вторичен компонент на заболяването. Следователно при тези пациенти лечението трябва да бъде насочено главно към лечението на основната възпалителна ентеропатия - моля, кликнете тук за повече информация относно фолиевата киселина и дисбиозата на тънките черва - https://vetmed.tamu.edu/gilab/research/folate-information/

Трансплантация на фекална микробиота (FMT)

FMT е прехвърляне на изпражнения от здрав донор в червата на реципиент с цел лечение на чревна дисбиоза. Може да се направи чрез орални капсули, назогастрална сонда, ендоскопия, колоноскопия или клизма.

FMT има много висок процент на успех за лечение на хора с инфекции с C. difficile и работи при пациенти, рефрактерни на антибиотична терапия [10]. Терапевтичният успех отчасти се дължи на възстановяване на нормалната микробиота и възстановяване на нормалния метаболизъм на чревната жлъчна киселина (BA).

FMT е нововъзникваща терапия при кучета и следователно има само няколко публикувани проучвания. Изглежда, че терапевтичният успех на FMT зависи от основния процес на заболяването. Последните данни при кучета показват, че FMT може да помогне за възстановяване на метаболизма на жлъчните киселини чрез възстановяване на C. hiranonis, основният BA-конвертиращ бактериален вид при кучета (Фигура 3) [3]. Следователно, FMT може да бъде особено полезен при кучета с необичайно преобразуване на BA със свързано свръхрастеж на ентеропатогени като C. difficile или C. perfringens като алтернатива на употребата на антибиотици [3; 9]. FMT се използва и като допълнение към стандартното антимикробно лечение при кученца с парвовирусна инфекция, което показва по-бързо разрешаване на диарията в сравнение с тези, получаващи само стандартна терапия [11].

Както бе споменато по-горе, при кучета с хронична ентеропатия дисбиозата често е вторичен ефект от чревното възпаление и въз основа на нашите непубликувани данни, FMT има много променлива степен на успех. При кучета с CE е необходимо лечение на основния процес на заболяването (вж. По-горе) и FMT понастоящем трябва да се препоръчва само като допълнително лечение.

Фигура 3. Куче с персистираща дисбиоза и рецидивираща инфекция с C. difficile. След FMT индексът на дисбиоза се нормализира и изобилието от C. hiranonis се увеличава. Впоследствие кучето е отрицателно за C. difficile.

Предложен протокол FMT [3]

  • Избор на куче-донор - донорът трябва да е здрав, без анамнеза за стомашно-чревни заболявания и скорошно излагане на антибиотици и не трябва да има признаци на системно заболяване. Фекалиите на донорите трябва да бъдат изследвани за паразити и ентеропатогени. Тъй като при някои клинично здрави кучета липсва C. hiranonis, която е необходима за правилното преобразуване на BA, изпражненията също трябва да бъдат изследвани с помощта на DI
  • Съхранение на донорски изпражнения - изпражненията могат да бъдат пресни или да се съхраняват при 4 ° С до една седмица в найлонови торбички. Когато изпражненията трябва да бъдат замразени за по-дълго съхранение, смесването на изпражненията с глицерол преди замразяване може по-добре да запази бактериите. Протокол: 10 грама изпражнения, 35 ml физиологичен разтвор и 5 ml глицерол, замразяване в 50 ml аликвотни части.
  • FMT като клизма - изпражненията на донора (2,5 грама на килограм BW реципиент) се смесват в 60 ml 0,9% NaCl до втечняване. След това изпражненията се прехвърлят в проксималното дебело черво на реципиента чрез спринцовка за накрайник на катетър от 60 ml, с прикрепен френски катетър от червен каучук от 12 или 14 инча. Кучето получател не е необходимо да бъде успокоявано. Ако е възможно, не хранете и не ограничавайте активността на кучето получател в продължение на 4-6 часа след трансплантацията, за да намалите шансовете за преждевременно изхождане.

Препратки

[1] М.К. AlShawaqfeh, B. Wajid, Y. Minamoto, M. Markel, J.A. Лидбъри, Дж. М. Щайнер, Е. Серпедин и Дж. Суходолски, Индекс на дисбиоза за оценка на микробни промени във фекални проби на кучета с хронична възпалителна ентеропатия. FEMS Microbiol Ecol (2017) 1; 93 (11).

[2] S. Wang, R. Martins, M.C. Съливан, Е.С. Фридман, А.М. Мишич, А. Ел-Фахмауи, E.C.P. De Martinis, K. O’Brien, Y. Chen, C. Bradley, G. Zhang, A.S.F. Бери, C.A. Хънтър, Р.Н. Балдасано, М.П. Рондо и Д.П. Beiting, индуцирана от диетата ремисия при хронична ентеропатия е свързана с променена структура на микробната общност и синтез на вторични жлъчни киселини. Микробиом 7 (2019) 31; 7: 126.

[3] J. Chaitman, A. L. Ziese, R. Pilla, Y. Minamoto, A.B. Блейк, пр.н.е. Гвардия, А. Исая, Дж. Лидбъри, Дж. М. Щайнер, С. Унтерер и Дж. Suchodolski, фекални микробни и метаболитни профили при кучета с остра диария, получаващи или трансплантация на фекална микробиота, или орален метронидазол. Front Vet Sci 7 (2020) 16; 7: 192.

[4] Р. Пила, Ф.П. Гашен, Дж. Barr, E. Olson, J. B. Honneffer, B.C. Гвардия, А.Б. Блейк, Д. Вилануева, М. Р. Хатаб, М. Алшавакф, Дж. Lidbury, J.M.Stainer и J.S. Суходолски, Ефекти на метронидазола върху фекалния микробиом и метаболома при здрави кучета. J Vet Intern Med в пресата (2020).

[5] P.R.Giaretta, R.R. Rech, B.C. Гвардия, А.Б. Блейк, А.К. Blick, J.M.Stainer, J.A. Лидбъри, А.К. Cook, M. Hanifeh, T. Spillmann, S. Kilpinen, P. Syrja и J.S. Суходолски, Сравнение на чревната експресия на апикалния натриево зависим транспортер на жлъчна киселина между кучета със и без хронична възпалителна ентеропатия. J Vet Intern Med 32 (2018) 1918-1926.

[6] J.F.Garcia-Mazcorro, J.S. Суходолски, К.Р. Джоунс, С. К. Кларк-Прайс, С. Е. Dowd, Y. Minamoto, M. Markel, J. M. Steiner и O. Dossin, Ефект на инхибитора на протонната помпа омепразол върху стомашно-чревната бактериална микробиота на здрави кучета. FEMS Microbiol Ecol 80 (2012) 624-36.

[7] M. Schmidt, S. Unterer, J.S. Суходолски, J. B. Honneffer, B.C. Гард, J.A. Lidbury, J. M. Steiner, J. Fritz и P. Kolle, Фекалните микробиоми и метаболоми се различават между кучета, хранени с кости и сурова храна (BARF), и кучета, хранени с търговски диети. PloS One (2018) 15; 13 (8): e0201279.

[8] А. С. Манчестър, К. Б. Уеб, А. Б. Блейк, Ф. Сарвар, Дж. Lidbury, J.M.Stainer и J.S. Суходолски, Дългосрочно въздействие на тилозин върху фекалната микробиота и фекалните жлъчни киселини на здрави кучета. J Vet Intern Med 33 (2019) 2605-2617.

[9] K. Sugita, N. Yanuma, H. Ohno, K. Takahashi, K. Kawano, H. Morita и K. Ohmori, Орална трансплантация на фекална микробиота за лечение на диария, свързана с Clostridium difficile при куче: доклад за случая. BMC Vet Research 15 (2019) 11.