Impact de l’alimentation et de la domestication sur le microbiome de Canis
Table des matières
Contexte
Étude 1 : Différences dans les microbiomes intestinaux des chiens et des loups : Rôles des antibiotiques et de l’amidon
- Objectifs et méthodes
- Principaux résultats
- Composition et diversité bactériennes
- Résistance aux antibiotiques
- Métabolisme de l’amidon
- Conclusions
Étude 2 : Le microbiome intestinal des loups captifs ressemble davantage à celui des chiens domestiques qu’à celui des loups sauvages, comme l’indique une étude métagénomique.
- Objectifs et méthodes
- Principaux résultats
- Composition bactérienne
- Diversité fonctionnelle
- Conclusions
Étude 3 : Le microbiote fécal des chiens qui passent à un régime cru ne converge que partiellement avec celui des loups
- Objectifs et méthodes
- Principaux résultats
- Changements microbiens
- Changements au niveau du genre
- Prédictions fonctionnelles
- Conclusions
Étude 4 : Le microbiome intestinal amortit l’adaptation alimentaire chez les chiens domestiques de l’âge du bronze
- Objectifs et méthodes
- Principaux résultats
- Structure du microbiome
- Métabolisme de l’amidon
- Adaptations fonctionnelles
- Conclusions
Analyse détaillée et conclusions
- Impact de la domestication et du régime alimentaire
- Implications pour la santé
- Conclusions
Contexte
La domestication des chiens à partir des loups a entraîné des changements significatifs dans leur alimentation, leur environnement de vie et leur microbiote intestinal. Ce résumé intègre les résultats de quatre études de recherche afin de fournir une compréhension globale de la façon dont la domestication, les changements alimentaires et la captivité ont un impact sur les microbiomes intestinaux des chiens et des loups.
Étude 1 : Différences dans les microbiomes intestinaux des chiens et des loups : Rôles des antibiotiques et de l’amidon
Objectifs et méthodes : Cette étude visait à évaluer la diversité et la fonction des bactéries intestinales chez les chiens domestiques par rapport aux loups en captivité. Les chercheurs ont étudié la diversité bactérienne intestinale de 27 chiens domestiques (nourris avec des aliments commerciaux pour chiens) et de 31 loups (nourris avec de la viande crue) en utilisant le séquençage de l’ARNr 16S. En outre, des échantillons fécaux de 5 chiens et de 5 loups ont été prélevés pour le séquençage métagénomique afin d’étudier les changements fonctionnels dans leur microbiome intestinal.
Principales conclusions :
- Composition et diversité bactériennes :
- Le microbiome intestinal des chiens présente une plus grande diversité microbienne que celui des loups.
- Les microbiomes intestinaux des chiens étaient dominés par les genres Lactobacillus et Allobaculum.
- Les microbiomes intestinaux des loups étaient dominés par Clostridium sensu stricto 1.
- Les structures communautaires globales du microbiote des chiens et des loups étaient distinctes.
- Résistance aux antibiotiques :
- Les microbiomes intestinaux des chiens étaient enrichis de bactéries résistantes aux antibiotiques cliniques, probablement en raison de l’exposition aux soins vétérinaires.
- Les microbiomes intestinaux des loups contenaient davantage de bactéries résistantes aux antibiotiques utilisés dans l’élevage, ce qui reflète leur alimentation à base de viande non cuite.
- Métabolisme de l’amidon:
- Le microbiome intestinal des chiens présentait une plus grande abondance de glycosyl hydrolases liées à la digestion de l’amidon, ce qui indique une adaptation à un régime riche en amidon.
Conclusions : L’environnement de vie et le régime alimentaire des chiens et des loups en captivité ont entraîné une augmentation du nombre de bactéries présentant des gènes de résistance aux antibiotiques. Le microbiote intestinal des chiens s’est adapté à un régime riche en amidon, conformément à leur mode de vie domestique, ce qui a des implications pour la santé publique.
Étude 2 : Le microbiome intestinal des loups captifs ressemble davantage à celui des chiens domestiques qu’à celui des loups sauvages, comme l’indique une étude métagénomique.
Objectifs et méthodes : Cette étude visait à comparer la diversité des espèces et la diversité fonctionnelle des microbes intestinauxchez les loups sauvages, les loups en captivité et les chiens domestiques. Des échantillons de 3 loups sauvages, de 4 loups en captivité et de 4 chiens domestiques ont été soumis à un séquençage Shotgun.
Principales conclusions :
- Composition bactérienne :
- Les embranchements les plus abondants dans l’intestin des loups et des chiens sont les Bacteroidetes, les Firmicutes, les Fusobacteria, les Proteobacteria et les Actinobacteria.
- Les genres dominants étaient Bacteroides, Fusobacterium, Prevotella, Megamonas, Paraprevotella, Faecalibacterium et Clostridium.
- Les loups sauvages présentaient une plus grande abondance de Bacteroides, tandis que les loups en captivité et les chiens domestiques présentaient une plus grande abondance de Fusobacterium et de Faecalibacterium, respectivement.
- Diversité fonctionnelle :
- Les microbiomes intestinaux des chiens domestiques et des loups en captivité étaient significativement enrichis dans les voies du métabolisme des hydrates de carbone par rapport aux loups sauvages.
- L’analyse enzymatique a révélé 177 enzymes significativement plus abondantes chez les chiens domestiques que chez les loups sauvages, ce qui met en évidence l’adaptation à une alimentation riche en hydrates de carbone.
- Les microbiomes intestinaux des loups captifs ressemblaient davantage à ceux des chiens domestiques qu’à ceux des loups sauvages, ce qui témoigne de la forte influence de la captivité.
Conclusions : Les microbiomes intestinaux des loups captifs se sont adaptés pour ressembler davantage à ceux des chiens domestiques qu’à ceux des loups sauvages, principalement en raison de facteurs alimentaires et environnementaux. L’étude souligne l’impact de la captivité sur la composition et la fonction du microbiote intestinal .
Étude 3 : Le microbiote fécal des chiens qui passent à un régime cru ne converge que partiellement avec celui des loups
Objectifs et méthodes : Cette étude a examiné la dynamique du microbiote intestinal chez des chiens passant d’un régime de croquettes transformées riches en amidon à un régime de viande crue, en utilisant des loups comme référence. Six American Staffordshire Terriers sont passés d’un régime de croquettes à un régime de viande crue identique à celui des loups, avec des échantillons prélevés à différents intervalles pendant 28 jours.
Principales conclusions :
- Changements microbiens :
- Le passage à une alimentation à base de viande crue a initialement augmenté l’abondance relative des Fusobactéries et des Bacteroidetes tout en diminuant celle des Firmicutes.
- Au 28e jour, ces différences n’étaient plus significatives, ce qui indique des changements transitoires.
- Changements au niveau du genre :
- Faecalibacterium, Catenibacterium, Allisonella et Megamonas ont diminué chez les chiens recevant une alimentation crue, ce qui les rapproche du microbiote intestinal des loups.
- Certains groupes microbiens sont restés distincts entre les chiens et les loups, ce qui indique des différences persistantes dues à la domestication.
- Prédictions fonctionnelles :
- Le métabolisme des glucides était plus élevé chez les loups et les chiens recevant une alimentation crue que chez les chiens recevant des croquettes, ce qui reflète l’impact de l’alimentation.
- Le microbiote intestinal des chiens a connu des changements dynamiques tout en conservant des caractéristiques distinctes de celles des loups.
Conclusions : Les changements alimentaires chez le chien entraînent des modifications significatives mais souvent transitoires du microbiote intestinal. Si les régimes crus rapprochent certains groupes microbiens de ceux des loups, des différences distinctes persistent, suggérant des effets profondément enracinés de la domestication sur le microbiote intestinal.
Étude 4 : Le microbiome intestinal amortit l’adaptation alimentaire chez les chiens domestiques de l’âge du bronze
Objectifs et méthodes : L’étude a exploré le rôle du microbiome intestinal au cours de l’évolution récente de l’espèce canine en séquençant le métagénome de 13 coprolithes canins provenant d’un site de l’âge du bronze à Solarolo, en Italie.
Principales conclusions :
- Structure du microbiome :
- Le microbiome des chiens de l’âge du bronze présente des caractéristiques communes avec les chiens modernes et les loups sauvages, ce qui indique un état de transition.
- La composition du microbiome suggère un régime omnivore avec des preuves d’aliments agricoles riches en amidon.
- Métabolisme de l’amidon :
- Les microbiomes des chiens Solarolo étaient enrichis en séquences codant pour des alpha-amylases, ce qui compensait le faible nombre de copies du gène de l’amylase de l’hôte.
- Cela suggère que les premiers chiens domestiques se sont adaptés à un régime riche en amidon grâce à des fonctionnalités microbiennes dédiées au catabolisme de l’amidon.
- Adaptations fonctionnelles :
- Les microbiomes des chiens Solarolo étaient enrichis en gènes impliqués dans la production d’acides gras à chaîne courte (AGCC), qui favorisent l’extraction d’énergie à partir d’une alimentation à base de plantes.
- Le microbiome s’est adapté aux changements de régime alimentaire, complétant la réponse génomique retardée dans l’expansion du gène de l’amylase de l’hôte.
Conclusions : Le microbiome intestinal des chiens de l’âge du bronze a joué un rôle crucial dans l’adaptation aux régimes riches en amidon, compensant les adaptations génétiques retardées. Cela souligne l’importance du microbiome intestinal dans l’histoire de l’évolution et les transitions alimentaires des chiens domestiques.
Analyse combinée et conclusions
Impact de la domestication et du régime alimentaire :
- La domestication a entraîné une augmentation de la diversité microbienne et une adaptation aux régimes alimentaires riches en amidon chez les chiens, ce qui s’est traduit par une plus grande abondance de glycosyl hydrolases.
- La captivité et le régime alimentaire influencent de manière significative le microbiote intestinal. Les microbiomes intestinaux des loups captifs sont plus semblables à ceux des chiens domestiques qu’à ceux des loups sauvages, ce qui montre que l’environnement et le régime alimentaire ont un impact plus important que les facteurs génétiques.
- Les gènes de résistance aux antibiotiques sont plus fréquents chez les chiens en raison de l’exposition aux soins vétérinaires, tandis que les gènes de résistance des loups reflètent leur régime alimentaire.
- Le microbiome intestinal a joué un rôle crucial dans l’adaptation aux changements alimentaires tout au long de la domestication, en particulier lors de la transition vers des régimes agricoles.
Implications pour la santé :
- La présence de gènes de résistance aux antibiotiques chez les chiens domestiques présente des risques pour la santé publique et souligne la nécessité d’une gestion prudente de l’utilisation des antibiotiques chez les animaux de compagnie.
- Comprendre les adaptations du microbiote intestinal permet de mieux comprendre les besoins sanitaires et nutritionnels des animaux domestiques et sauvages.
Conclusions : Cette étude met en évidence l’interaction complexe entre la génétique, l’alimentation et l’environnement dans la formation du microbiote intestinal des chiens et des loups. La domestication et les habitudes alimentaires ont donné naissance à des communautés microbiennes distinctes, ce qui a des répercussions importantes sur la santé animale et la santé publique. Les résultats soulignent l’importance de prendre en compte les facteurs génétiques et environnementaux dans la gestion de la santé et du bien-être des animaux domestiques. Le microbiome intestinal a été un partenaire adaptatif essentiel, permettant des réponses rapides aux changements alimentaires et complétant les adaptations génomiques chez les chiens domestiques, en particulier lors de la transition néolithique vers des régimes agricoles. Cela souligne le rôle vital du microbiome intestinal dans l’histoire de l’évolution et de la domestication des chiens.
