Impacto de la Dieta y la Domesticación en el Microbioma del Canis
Índice
Antecedentes
Estudio 1: Diferencias en los microbiomas intestinales de perros y lobos: Papel de los antibióticos y el almidón
- Objetivos y métodos
- Conclusiones principales
- Composición y diversidad bacteriana
- Resistencia a los antibióticos
- Metabolismo del almidón
- Conclusiones
Estudio 2: El microbioma intestinal de los lobos cautivos es más parecido al de los perros domésticos que al de los lobos salvajes, según indica un estudio de metagenómica
- Objetivos y métodos
- Conclusiones principales
- Composición bacteriana
- Diversidad funcional
- Conclusiones
Estudio 3: La microbiota fecal de los perros que cambian a una dieta cruda sólo converge parcialmente con la de los lobos
- Objetivos y métodos
- Conclusiones principales
- Cambios microbianos
- Cambios a nivel de género
- Predicciones funcionales
- Conclusiones
Estudio 4: El microbioma intestinal amortigua la adaptación dietética en los perros domesticados de la Edad de Bronce
- Objetivos y métodos
- Conclusiones principales
- Estructura del microbioma
- Metabolismo del almidón
- Adaptaciones funcionales
- Conclusiones
Análisis exhaustivo y conclusiones
- Impacto de la domesticación y la dieta
- Implicaciones sanitarias
- Conclusiones
Antecedentes
La domesticación de perros a partir de lobos ha provocado cambios significativos en su dieta, entorno vital y microbiota intestinal. Este resumen integra los hallazgos de cuatro estudios de investigación para proporcionar una comprensión global de cómo la domesticación, los cambios dietéticos y el cautiverio afectan a los microbiomas intestinales de perros y lobos.
Estudio 1: Diferencias en los microbiomas intestinales de perros y lobos: Papel de los antibióticos y el almidón
Objetivos y métodos: Este estudio pretendía evaluar la diversidad y la función bacterianas intestinales en perros domésticos en comparación con lobos cautivos. Los investigadores estudiaron la diversidad bacteriana intestinal de 27 perros domésticos (alimentados con comida comercial para perros) y 31 lobos (alimentados con carne cruda) mediante la secuenciación del ARNr 16S. Además, se recogieron muestras fecales de 5 perros y 5 lobos para la secuenciación metagenómica shotgun con el fin de explorar los cambios funcionales en su microbioma intestinal.
Conclusiones principales:
- Composición y diversidad bacteriana:
- El microbioma intestinal de los perros presentaba una mayor diversidad microbiana que el de los lobos.
- Los microbiomas intestinales de los perros estaban dominados por los géneros Lactobacillus y Allobaculum.
- El microbioma intestinal de los lobos estaba dominado por Clostridium sensu stricto 1.
- Las estructuras generales de la comunidad de la microbiota de perros y lobos eran distintas.
- Resistencia a los antibióticos:
- Los microbiomas intestinales de los perros estaban enriquecidos con bacterias resistentes a los antibióticos clínicos, probablemente debido a la exposición por los cuidados veterinarios.
- Los microbiomas intestinales de los lobos contenían más bacterias resistentes a los antibióticos utilizados en el ganado, lo que refleja su dieta de carne cruda.
- Metabolismo del almidón:
- El microbioma intestinal de los perros presentaba una mayor abundancia de glucosil hidrolasas relacionadas con la digestión del almidón, lo que indica una adaptación a una dieta rica en almidón.
Conclusiones: El entorno vital y la dieta de los perros y los lobos cautivos han provocado un aumento del número de bacterias con genes de resistencia a los antibióticos. La microbiota intestinal de los perros se ha adaptado a una dieta rica en almidón, en consonancia con su estilo de vida doméstico, lo que tiene implicaciones para la salud pública.
Estudio 2: El microbioma intestinal de los lobos cautivos es más parecido al de los perros domésticos que al de los lobos salvajes, según indica un estudio de metagenómica
Objetivos y métodos: El objetivo de este estudio era comparar la diversidad de especies y la diversidad funcional de los microbios intestinalesde los lobos salvajes, los lobos cautivos y los perros domésticos. Se realizó secuenciación por escopeta en muestras de 3 lobos salvajes, 4 lobos cautivos y 4 perros domésticos.
Conclusiones principales:
- Composición bacteriana:
- Los filos más abundantes en el intestino de lobos y perros eran Bacteroidetes, Firmicutes, Fusobacteria, Proteobacteria y Actinobacteria.
- Los géneros dominantes eran Bacteroides, Fusobacterium, Prevotella, Megamonas, Paraprevotella, Faecalibacterium y Clostridium.
- Los lobos salvajes tenían mayor abundancia de Bacteroides, mientras que los lobos cautivos y los perros domésticos tenían mayor abundancia de Fusobacterium y Faecalibacterium, respectivamente.
- Diversidad funcional:
- Los microbiomas intestinales de los perros domésticos y los lobos cautivos estaban significativamente enriquecidos en vías del metabolismo de los hidratos de carbono en comparación con los lobos salvajes.
- El análisis enzimático reveló 177 enzimas significativamente más abundantes en los perros domésticos que en los lobos salvajes, lo que pone de manifiesto la adaptación a dietas ricas en hidratos de carbono.
- Los microbiomas intestinales de los lobos cautivos eran más parecidos a los de los perros domésticos que a los de los lobos salvajes, lo que indica la fuerte influencia del cautiverio.
Conclusiones: Los microbiomas intestinales de los lobos cautivos se han adaptado para parecerse más a los de los perros domésticos que a los de los lobos salvajes, debido principalmente a factores dietéticos y ambientales. El estudio subraya el impacto del cautiverio en la composición y función de la microbiota intestinal .
Estudio 3: La microbiota fecal de los perros que cambian a una dieta cruda sólo converge parcialmente con la de los lobos
Objetivos y métodos: Este estudio investigó la dinámica de la microbiota intestinal en perros que cambiaron de una dieta de croquetas procesadas ricas en almidón a una dieta de carne cruda, tomando como referencia a los lobos. A seis American Staffordshire Terriers se les cambió la dieta de croquetas por una dieta de carne cruda idéntica a la de los lobos, y se recogieron muestras a diversos intervalos durante 28 días.
Conclusiones principales:
- Cambios microbianos:
- El cambio a una dieta de carne cruda aumentó inicialmente la abundancia relativa de Fusobacterias y Bacteroidetes, mientras que disminuyó la de Firmicutes.
- En el día 28, estas diferencias ya no eran significativas, lo que indica cambios transitorios.
- Cambios a nivel de género:
- Faecalibacterium, Catenibacterium, Allisonella y Megamonas disminuyeron en los perros con dieta cruda, alineándose más con la microbiota intestinal de los lobos.
- Algunos grupos microbianos siguieron siendo distintos entre perros y lobos, lo que indica diferencias persistentes debidas a la domesticación.
- Predicciones funcionales:
- El metabolismo de los hidratos de carbono era mayor en los lobos y perros con dieta cruda que en los perros con croquetas, lo que refleja el impacto de la dieta.
- La microbiota intestinal de los perros mostró cambios dinámicos, pero conservó características distintas de la de los lobos.
Conclusiones: Los cambios en la dieta de los perros provocan cambios significativos, aunque a menudo transitorios, en la microbiota intestinal. Aunque las dietas crudas acercan algunos grupos microbianos a los de los lobos, persisten diferencias claras, lo que sugiere efectos profundamente arraigados de la domesticación en la microbiota intestinal.
Estudio 4: El microbioma intestinal amortigua la adaptación dietética en los perros domesticados de la Edad de Bronce
Objetivos y métodos: El estudio exploró el papel del microbioma intestinal durante la historia evolutiva canina reciente mediante la secuenciación del metagenoma de 13 coprolitos caninos procedentes de un yacimiento de la Edad de Bronce en Solarolo, Italia.
Conclusiones principales:
- Estructura del microbioma:
- El microbioma de los perros de la Edad de Bronce compartía características tanto con los perros modernos como con los lobos salvajes, lo que indica un estado de transición.
- La composición del microbioma sugería una dieta omnívora con indicios de alimentos agrícolas ricos en almidón.
- Metabolismo del almidón:
- El microbioma de los perros solarolo estaba enriquecido en secuencias que codifican alfa-amilasas, lo que compensaba el bajo número de copias del gen de la amilasa del huésped.
- Esto sugiere que los primeros perros domesticados se adaptaron a una dieta rica en almidón mediante funcionalidades microbianas dedicadas al catabolismo del almidón.
- Adaptaciones funcionales:
- Los microbiomas de los perros Solarolo estaban enriquecidos en genes implicados en la producción de ácidos grasos de cadena corta (AGCC), que favorecen la extracción de energía de las dietas vegetales.
- El microbioma mostró adaptaciones a los cambios dietéticos, complementando la respuesta genómica retardada en la expansión del gen de la amilasa del huésped.
Conclusiones: El microbioma intestinal de los perros de la Edad de Bronce desempeñó un papel crucial en la adaptación a las dietas ricas en almidón, compensando el retraso de las adaptaciones genéticas. Esto pone de relieve la importancia del microbioma intestinal en la historia evolutiva y las transiciones dietéticas de los perros domesticados.
Análisis combinado y conclusiones
Impacto de la domesticación y la dieta:
- La domesticación ha provocado un aumento de la diversidad microbiana y una adaptación a dietas ricas en almidón en los perros, apoyada por una mayor abundancia de glicosil hidrolasas.
- El cautiverio y la dieta influyen significativamente en la microbiota intestinal. Los microbiomas intestinales de los lobos cautivos son más similares a los de los perros domésticos que a los de los lobos salvajes, lo que demuestra el profundo impacto del entorno y la dieta sobre los factores genéticos.
- Los genes de resistencia a los antibióticos son más frecuentes en los perros debido a la exposición por los cuidados veterinarios, mientras que los genes de resistencia de los lobos reflejan su dieta.
- El microbioma intestinal ha desempeñado un papel crucial en la adaptación a los cambios dietéticos a lo largo de la domesticación, especialmente durante la transición a las dietas agrícolas.
Implicaciones para la salud:
- La presencia de genes de resistencia a los antibióticos en perros domésticos plantea riesgos para la salud pública, lo que subraya la necesidad de una gestión cuidadosa del uso de antibióticos en animales de compañía.
- Comprender las adaptaciones de la microbiota intestinal permite comprender mejor las necesidades sanitarias y nutricionales de los animales domésticos y salvajes.
Conclusiones: La investigación pone de relieve la intrincada interacción entre genética, dieta y medio ambiente en la conformación de la microbiota intestinal de perros y lobos. La domesticación y los hábitos alimentarios han dado lugar a comunidades microbianas distintas, con importantes implicaciones para la sanidad animal y la salud pública. Los resultados subrayan la importancia de tener en cuenta tanto los factores genéticos como los ambientales en la gestión de la salud y el bienestar de los animales domésticos. El microbioma intestinal ha sido un socio adaptativo crítico, que ha permitido respuestas rápidas a los cambios dietéticos y ha complementado las adaptaciones genómicas en los perros domesticados, especialmente durante la transición neolítica a las dietas agrícolas. Esto subraya el papel vital del microbioma intestinal en la historia evolutiva y la domesticación de los perros.
