I cavalli sono una specie domestica vitale per l’uomo e il microbiota intestinale degli equini svolge un ruolo fondamentale nel mantenimento della salute di questi animali. Un recente studio, pubblicato sulla rivista Microbiome, ha creato un enorme set di dati metagenomici del microbioma dell’intestino di cavallo, che fornirà una nuova preziosa risorsa per i futuri studi sul microbioma e per le applicazioni in grado di migliorare la salute degli equini.

Il microbiota dei cavalli influenza le loro caratteristiche

I cavalli (Equus caballus) sono diffusi in tutto il mondo, e partecipano alla vita umana a scopi ricreativi, nei trasporti, nell’agricoltura e nelle attività forestali, oltre a essere ampiamente allevati per la produzione di latte e proteine ​​animali nei paesi in via di sviluppo. In tutto il mondo, ci sono circa 59 milioni di cavalli, che hanno un impatto economico annuo che si aggira intorno ai 300 miliardi di dollari. Pertanto, è importante conoscere sempre più approfonditamente la biologia di questa specie, per migliorare il modo in cui i cavalli partecipano alle attività umane.

Il modello di digestione dei cavalli tramite fermentazione intestinale è stato molto studiato. Il tratto intestinale dei cavalli contiene un gran numero di batteri simbiotici, funghi, archaea, protozoi e virus, che forniscono agli animali gli enzimi idrolitici che convertono i carboidrati in energia mediante fermentazione delle fibre. I metaboliti prodotti da questi gruppi microbici svolgono un ruolo importante nella salute dell’ospite, nelle malattie, nello sviluppo e persino nel comportamento dei cavalli. Diversi studi hanno riportato che il microbiota intestinale dei cavalli e i suoi squilibri sono associati a malattie come colite, asma, diarrea, oltre che alle prestazioni durante l’esercizio fisico. 

Inoltre, alcuni studi hanno osservato, analizzando il metaboloma del sangue e delle feci dei cavalli, che l’asse intestino-mitocondrio è associato alla resistenza durante le corse. Quindi, una comprensione approfondita del microbiota intestinale del cavallo offre opportunità per migliorare anche le prestazioni atletiche oltre che il mantenimento della salute degli animali, manipolando il microbiota attraverso l’intervento dietetico o l’aggiunta di probiotici.

Sequenziamento metagenomico su larga scala del microbiota intestinale del cavallo

La composizione del microbiota dell’intestino di cavallo è stata parzialmente caratterizzata tramite sequenziamento dell’RNA ribosomiale 16S. L’emergere di nuove tecnologie, come il sequenziamento ad alto rendimento e il binning del metagenoma, hanno permesso di ricostruire migliaia di genomi assemblati con metagenoma (MAG, metagenome-assembled genomes) su larga scala. Inoltre, anche la tecnica del long-read sequencing sembra in grado di migliorare la lettura del metagenoma. Quindi, l’uso della tecnologia di sequenziamento ad alto rendimento, combinata con il long-read sequencing, offre una strategia promettente per caratterizzare la composizione microbica e la funzione del microbiota del cavallo. Inoltre, queste tecniche, premettono anche di studiare più approfonditamente il ruolo del metaboloma intestinale. 

Il nuovo studio pubblicato aveva l’obiettivo di caratterizzare il microbioma intestinale di cavallo e utilizzare questa risorsa per indagare su come possa essere correlato alle prestazioni dei cavalli da corsa. Sono stati utilizzati campioni prelevati dall’intestino di 242 cavalli provenienti da due province della Cina, su cui è stato effettuato il sequenziamento metagenomico su larga scala per caratterizzare la composizione del microbiota intestinale. 

Sono stati assemblati 4.142 MAG, 4.015 (96,93%) dei quali sembrano corrispondere a nuove specie. Il MAG ha permesso di identificare oltre 313.568 enzimi attivi per i carboidrati (CAZy). È stata identificata anche un’elevata abbondanza e diversità di geni di resistenza agli antibiotici (ARG), che mostrano l’ampio uso di antibiotici nella gestione dei cavalli. Le abbondanze di almeno 36 MAG (ad esempio, appartenenti a Lachnospiraceae, Oscillospiraceae e Ruminococcus) erano più elevate nei cavalli da corsa. Questi batteri, arricchiti nei cavalli da corsa, sono in grado di produrre più acetato e butirrato, acidi grassi a catena corta disponibili per alimentare le prestazioni atletiche e, quindi, potrebbero essere utilizzati per selezionare i cavalli da corsa o per sviluppare probiotici in grado di promuovere la salute di questi animali. 

Le future applicazioni dello studio 

In conclusione, questo studio fornisce un catalogo esaustivo di dati genomici di riferimento per il microbiota intestinale del cavallo e i risultati sottolineano le complesse interazioni tra l’ospite e il microbiota. Questo catalogo fornirà una nuova preziosa risorsa per la scoperta di microbi in grado di migliorare le prestazioni dei cavalli e per futuri studi sul microbioma dell’intestino degli equini.