Dolegliwości żołądkowo-jelitowe u koni mogą objawiać się w różny sposób. Są to m.in. kolka, biegunka, zaparcia lub wzdęcia. Szczególne znaczenie mają tutaj infekcje bakteryjne, wirusowe oraz inwazje pasożytów. Istotną rolę odgrywają również czynniki niezakaźne, takie jak dieta i warunki bytowe. W ostatnim czasie coraz więcej uwagi poświęca się analizie mikrobiomu jelitowego koni w celu zidentyfikowania dysbiozy jelitowej.
Dysbioza wiąże się nie tylko z przerostem flory bakteryjnej w jelitach. Należy pamiętać że, oprócz typowych dolegliwości żołądkowo-jelitowych, może ona wskazywać również na inne procesy chorobowe toczące się w organizmie.
Mikrobiom jelitowy
Jelito jest narządem o największej powierzchni i zapewnia największą powierzchnię kontaktu ze środowiskiem. Mikrobiota jelitowa składa się z bakterii, grzybów i pierwotniaków.
Zaliczamy do niej również wirusy i archeony.
Mikrobiom jelitowy to z definicji całkowita mikrobiota jelitowa. W jelicie grubym występuje do 1012 bakterii na gram kału, co czyni je najgęściej zaludnionym ekosystemem na świecie.
Mikrobiota jelitowa spełnia różne zadania. Przede wszystkim pełni funkcję ochronną, ponieważ z jednej strony składniki odżywcze z pożywienia są wchłaniane przez jelita, z drugiej zaś szkodliwe substancje nie powinny być w stanie przedostać się przez ścianę jelita do organizmu. Powstaje bariera śluzówkowa, utrzymywana m.in. przez bakterie. Mikrobiota wpływa również na układ odpornościowy jelit. Zapewnia stałą równowagę między tolerowaniem komensali a obroną przed patogenami.
Ponadto bakterie jelitowe odgrywają decydującą rolę w procesach metabolicznych. W początkowych odcinkach przewodu pokarmowego przy udziale enzymów następuje trawienie tłuszczów, białek i cukrów, a następnie pokarm przechodzi dalej w ciągu kilku godzin. Węglowodany i składniki błonnika surowego, takie jak celuloza i hemiceluloza, które nie są trawione w jelicie cienkim, przechodzą niestrawione do jelita grubego. W jelicie grubym zachodzi proces fermentacji mikrobiologicznej składników błonnika, która prowadzi do produkcji krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych, maślanu, propionianu i octanu.
Krótkołańcuchowe kwasy tłuszczowe dostarczają przede wszystkim energii. U koni może to stanowić do 65% całkowitego zapotrzebowania na energię. Nienaruszona mikroflora jelitowa jest zatem dla tego gatunku zwierząt bardzo ważna.
W zależności od rodzaju paszy proces trawienia może trwać do 50 godzin. Podczas tego procesu pasza lub mesz w ciągu kilku godzin (ok. 2-4 godzin) przechodzi przez poszczególne odcinki przewodu pokarmowego, który obejmuje, które obejmuje jamę ustną, przełyk, żołądek i jelito cienkie. Po wejściu do jelita grubego, które składa się z jelita ślepego i okrężnicy, rozpoczyna się fermentacja mikrobiologiczna. W tej części jelita mesz może pozostawać do 48 godzin.
Analiza mikrobiologiczna próbek kału
Próbki kału są interesującym materiałem do analizy. Są łatwe do pobrania i mogą dostarczyć wielu informacji.
Hodowle bakterii to od dawna znana i sprawdzona metoda. Służą do wykrywania żywych mikroorganizmów zdolnych do rozmnażania i doskonale się sprawdzają do stwierdzenia obecności bakterii bezwzględnie chorobotwórczych, takich jak Salmonella. Serotypowanie i testy wrażliwości są możliwe jedynie w połączeniu z hodowlą. Ponadto izolaty bakteryjne z hodowli są wykorzystywane jako podstawa do produkcji autoszczepionek. Zazwyczaj na użytych podłożach hodowlanych można namnażać tylko bakterie, które rosną w warunkach tlenowych. W pojedynczych przypadkach możliwe jest wykrycie niektórych beztlenowców, ale w hodowli jest to złożone, czasochłonne i możliwe tylko dla kilku gatunków bakterii. Mikrobiom jelitowy składa się prawie w 100% z bakterii beztlenowych. W związku z tym większość bakterii nie jest wykrywalna za pomocą hodowli.
Analiza dysbiozy przeprowadzana jest przy użyciu techniki PCR w czasie rzeczywistym – PCR ilościowego (qPCR), w którym określa się liczbę kopii rDNA 16s niektórych kluczowych grup bakterii (Rys. 3). PCR jest metodą niezależną od hodowli. Ma wysoką swoistość, test jest wymierny i może być stosowany do wykrywania bakterii beztlenowych o nieznanych warunkach wzrostu.
Celem badania dysbiozy jest ustalenie, czy występuje stan normobiotyczny czy dysbiotyczny. W tym celu przeprowadza się hodowlę szczepów bakteryjnych które
dominowały w ostatnich badaniach naukowych. W przypadku koni są to obecnie: Firmicutes, Bacteroidetes, Verrucomicrobia i Proteobacteria. Badanie metodą qPCR jest wykonywane zgodnie ze standardowym protokołem. Do ilościowego określenia poszczególnych kluczowych grup bakterii stosuje się krzywą standardową o znanym stężeniu.
Jeśli zaburzeniom żołądkowo-jelitowym towarzyszy zły stan ogólny, przyczyny zakaźne powinny być również zbadane przed lub oprócz badań na dysbiozę.
Badanie kału w kierunku pasożytów jest zawsze wskazane u koni, ale warto mieć na uwadze, że również wirusy lub bakterie mogą prowadzić do biegunki. Na przykład zakażenie koronawirusami może również powodować objawy kliniczne u dorosłych koni, chociaż zwykle dotyczy to tylko pojedynczych zwierząt. Rozpoznanie stawia się na podstawie badania próbek kału za pomocą PCR. Co więcej, biegunkę u koni mogą powodować różne szczepy bakterie. Ogólny stan nie zawsze się pogarsza. Biegunka bakteryjna także występuje jedynie u niektórych zwierząt.
Konie są szczególnie podatne na zakażenie np. Salmonellą. Nawet mała liczba bakterii może wystarczyć, by doszło do transmisji.
Nierzadko źródłem infekcji są osobniki bezobjawowe, które są nosicielami i wydalają Salmonellę. Poważne objawy kliniczne mogą wystąpić zwłaszcza u źrebiąt, zwierząt o obniżonej odporności oraz zwierząt narażonych na stres.
Clostridium perfringens, ściśle beztlenowa bakteria, jest najczęstszym gatunkiem bakterii w jelicie grubym koni, a także innych zwierząt i ludzi.
Kolonizacja odbywa się bardzo wcześnie:
Clostridium perfringens w odchodach koni wykrywane jest już na bardzo wczesnym etapie. Dotyczy to ponad 90% źrebiąt mających ponad 3 dni. W pewnych okolicznościach bakterie te mogą tworzyć enterotoksyny, które następnie powodują biegunkę.
Badanie dysbiozy – interpretacja wyników i leczenie
Aby ocenić, czy może wystąpić stan dysbiotyczny, należy przyjrzeć się wynikom badań poszczególnych kluczowych grup bakterii. Czy wartości mieszczą się w granicach normy, czy też może występują odchylenia od wartości referencyjnych? Których kluczowych bakterii dotyczą zmiany i jak duża jest rozbieżność?
Rodzi to nie tylko pytanie, jak interpretować wyniki analizy dysbiozy, ale także jak przeprowadzić leczenie.
W przeciwieństwie do innych analiz laboratoryjnych, na podstawie wyników nie można podać ogólnych zaleceń co do leczenia. Wynik każdego badania musi być zinterpretowany indywidualnie, jako że na mikrobiom jelitowy może wpływać wiele czynników (Ryc. 4).
Na początku należy potwierdzić, czy są jakieś choroby pierwotne.
Dieta ma znaczący wpływ na skład mikroflory jelitowej. Optymalne zaopatrzenie w pasze objętościowe, dostosowana do indywidualnych potrzeb mineralizacja oraz nienagannej jakości woda pitna są warunkiem prawidłowego funkcjonowania zdrowego przewodu pokarmowego. W przypadku jakichkolwiek wątpliwości, informacji może dostarczyć analiza paszy i wody pitnej. Modyfikacja diety powinna następować stopniowo. Przykładem są początek i koniec sezonu pastwiskowego wiosną i jesienią. Przyjmowanie pokarmu i jego mechaniczne przeżuwanie to pierwszy etap trawienia. W związku z tym, stan zębów powinien być częścią dokładnego wywiadu medycznego. Wywiad medyczny powinien również zawierać ocenę sposobu trzymania zwierząt, ze szczególnym uwzględnieniem możliwych czynników stresowych.
Krytyczne i holistyczne spojrzenie na czynniki, które mogą mieć wpływ na ogólny stan zwierząt, stanowi podstawę indywidualnego podejścia terapeutycznego.
Czynniki, które mogą wpływać na mikrobiom jelitowy:
- pasza
- woda pitna
- warunki bytowe
- wiek
- zastosowanie konia
- rasa/typ konia
- inne choroby
- antybiotyki
Pre- i probiotyki
Pre- i probiotyki są często stosowane przy zaburzeniach trawienia. Uważa się, że mają pozytywny wpływ na trawienie, stan błony śluzowej jelit i mikroflorę jelitową.
Prebiotyki to przede wszystkim błonnik pokarmowy, który podobnie jak surowy błonnik w paszach objętościowych nie jest trawiony lub jest trudny do strawienia w początkowych odcinkach jelit i wspiera działanie bakterii w jelicie grubym. Prebiotyki są również fermentowane przez drobnoustroje. Uważa się, że przyczynia się to do stymulacji wzrostu flory fizjologicznej.
Probiotyki natomiast zawierają żywe organizmy, które mają wywrzeć korzystny wpływ na zdrowie jelit. Najbardziej znanym przykładem są żywe drożdże Saccharomyces cerevisiae.
W przeciwieństwie do innych gatunków zwierząt, do tej pory przeprowadzono tylko kilka badań na koniach, pomimo częstego stosowania prebiotyków i probiotyków. Kontrowersyjną kwestią jest to, czy ich stosowanie ma pozytywne i/lub negatywne skutki.
Podsumowanie
Dysbioza jelitowa może być związana z różnymi zaburzeniami klinicznymi. Skład mikroflory jelitowej zależy od wielu różnych czynników i nie ma ogólnych zaleceń co do leczenia. Molekularne metody biologiczne zapewniają ogólny przegląd mikroflory jelitowej. Oceny wyników dokonuje się w oparciu o aktualną wiedzę naukową, niemniej potrzebne są dalsze badania, aby lepiej poznać i zrozumieć ten temat.
dr Corinna Hader, dr Anton Heusinger
Dodatkowa lektura
- Costa MC, Silva G, Ramos RV, Staempfli HR, Arroyo LG, Kim P and Weese JS. Characterization and comparison of the bacterial microbiota in different gastrointestinal tract compartments in horses. Vet J. 2015; 205(1), 74-80.
- Kauter A, Epping L, Semmler T, Antao EM, Kannapin D, Stoeckle SD, Gehlen H, Lübke-Becker A, Günther S, Wieler LH and Walther B. The gut microbiome of horses: current research on equine enteral microbio- ta and future perspectives. Anim Microbiome. 2019; 1(1), 14.
- Langner K and Vervuert I. Beeinflussung der equinen Mikrobiota durch Fütterung und Probiotika: aktueller Stand der Forschung und rechtliche Grundlagen. [Impact of nutrition and probiotics on the equine micro- biota: current scientific knowledge and legal regulations]. Tierarztl Prax Ausg G Grosstiere Nutztiere. 2019; 47(01), 35-48.
