Nonostante alcuni punti siano ancora da chiarire, le conoscenze relative al microbioma intestinale degli equini sono tali da permettere la messa a punto di interventi di manipolazione mirata con finalità preventive e/o terapeutiche.

È quanto concludono Anna Garber e colleghi dell’University of Glasgow (Regno Unito) in un lavoro di revisione pubblicato su Journal of Equine Veterinary Science. 

Come nell’uomo, anche negli equini il microbioma intestinale è attivamente coinvolto nel mantenimento dello stato di salute e nella capacità digestiva. Conoscerne le caratteristiche in condizioni fisiologiche e/o di malattia è perciò importante.

Di seguito alcune delle principali evidenze collezionate da un gruppo di ricercatori in relazione all’impatto sulla componente batterica intestinale dei cavalli di fattori quali alimentazione, farmaci, patologie ecc.

Dieta e integratori: gli effetti sul microbiota intestinale

La dieta è il fattore che maggiormente impatta sul microbioma intestinale, incluso quello dei cavalli. La stabilità batterica sembrerebbe essere compromessa in particolare da un elevato introito di amidi/fruttani che favorisce la proliferazione di batteri producenti acido lattico e, di conseguenza, aumenta il rischio di acidosi, laminite e, talvolta, di morte, riducendo inoltre la diversità batterica.

Di contro, secondo Voros et al., una dieta basata sulle fibre incrementa la produzione di acido acetico, garantendo un microbioma più sano e una minore concentrazione di batteri lattici associati a disordini gastrici, Streptococci in particolare. Una dieta ad alto contenuto di foraggio ha inoltre dimostrato di ridurre l’espressione di ceppi potenzialmente patogeni (Lachnospiraceae e Streptococci). Altre evidenze di alterazioni del microbioma dieta-dipendente arrivano da 184 cavalli alimentati al pascolo o con foraggio: Christensenellaceae, Oscillospira, e Prevotella hanno mostrato un arricchimento fecale nel gruppo al pascolo; RFN20, Streptococcus e Lactobacillus nella controparte.

Anche la fonte vegetale di amido, non solo il suo quantitativo, sembra influenzare la componente batterica. Lawrence H. et al. ha infatti dimostrato che l’aggiunta di avena alla dieta favorisce un aumento di Lactobacilli e una diminuzione di cocci gram-positivi, mentre il supplemento di mais ha l’effetto contrario.

Secondo Grimm D. et al., infine, un elevato apporto di amido influenzerebbe anche il comportamento degli equini, aumentando i livelli di “stress alimentare” degli animali, che mostrano una maggiore reattività.

Supplementi digestivi quali prebiotici e/o probiotici, nonostante i risultati contrastanti, sono comunemente utilizzati per aumentare la digeribilità e la stabilità del microbioma degli equini. Tre sono i ceppi di Saccharomyces cerevisiae in commercio come probiotici per l’uso negli equini: una loro aggiunta a diete ricche di amidi sembrerebbe prevenire la diminuzione di pH ciecale a causa dell’aumento di batteri lattici, portando benefici per i batteri cellulotici adatti a vivere a pH basici e ambiente anaerobio. Ulteriori ricerche per l’ottimizzazione del loro utilizzo sono tuttavia necessarie.

Per quanto riguarda i prebiotici invece, tra i più utilizzati troviamo quelli a base di oligofruttosio, inulina, fruttoligosaccaridi e mannanoligosaccaridi. Il loro uso sembrerebbe ridurre l’incapacità digestiva di cavalli anziani. Anche in questo caso però le evidenze sono contrastanti.

Esercizio fisico: ancora pochi studi

Sono ancora scarsi gli studi che correlano il microbioma equino e l’esercizio fisico. Tra quelli disponibili, però, Feringer et al. dimostra come 42 giorni di training influenzano la composizione batterica senza alterare i valori di alpha-diversity.

I campioni collezionati all’inizio e alla fine del periodo presentano tuttavia analogie, suggerendo un adattamento batterico all’esercizio.

Patologie dei cavalli: quale relazione con il microbiota?

Tra tutti gli stati patologici, i ricercatori hanno raccolto evidenze relative a obesità, sindrome metabolica e disturbi intestinali (colite, diarrea, laminite), notoriamente correlate a particolari caratteristiche batteriche.

Secondo Tomb B. et al., infatti, il rapporto Firmicutes/Bacteroidetes è aumentato in esemplari obesi rispetto ai normopeso. Risultano incrementati nel primo gruppo anche i livelli di diversità e ricchezza batterica. Dati contrastanti per lo studio di Newbold M. et al., che dimostra come una ridotta omogeneità della distribuzione batterica negli obesi sia associata a un innalzamento nell’abbondanza di Bacteroidetes e Actinobacteria.

Weese E. et al. dimostra inoltre come la sindrome metabolica equina sia associata a un incremento di Clostridium cluster XI, un membro non identificato di Verrucomicrobia, Lactobacillus, Cellulosilyticum ed Elusimicrobium.

Di contro, membri non classificati di Lachnospiraceae, Flavobacteriaceae, Rhodospirillaceae, Anaerovorax, Fibrobacter, Saccharofermentans hanno registrato una diminuzione nello stesso gruppo.

I principali batteri correlati a colite negli equini sono invece Clostridium difficile, Clostridium perfringens, Salmonella spp. e Neorickettsia risticii. Secondo Arroyo C. et al., Firmicutes è il phylum più espresso nei cavalli sani (68%) seguito da Bacteroidetes (14%).

Buona l’abbondanza in condizioni fisiologiche anche di Actinobacteria, Spirochaetes, Clostridia e Lachnospiraceae. Rapporto inverso in caso di colite, con prevalenza di Bacteroidetes (40%) e diminuzione di Firmicutes (30%).

In relazione alla diarrea, Giguere F. et al. riporta un aumento della presenza di Rotavirus seguito da Clostridium perfringens, Salmonella e Clostridium difficile, accompagnato da una generale diminuzione di ricchezza e omogeneità batterica.

Lo sviluppo di laminite sembrerebbe invece associata, oltre che a una dieta ricca in amido da cereali e fruttani, anche a cambiamenti nella presenza di Streptococci e Lactobacilli. Trott M., inducendo la patologia mediante la somministrazione di oligofruttosio, ha registrato alterazioni a carico di Streptococcus bovis-Streptococcus equinus che ne suggeriscono un coinvolgimento. Il profilo batterico di esemplari con laminite cronica è infine ancora diverso dai casi di patologia acuta. Maggiore è infatti l’abbondanza di Clostridiales.

Effetti dei farmaci sul microbioma

Particolarmente impattanti sul microbioma intestinale sono gli antibiotici. Tra tutti, secondo Stampfil C. et al. la combinazione di sulfadiazina e trimetoprim comporterebbero una maggiore compromissione batterica, con una forte riduzione di ricchezza, diversità e alterazioni strutturali. La terapia antibiotica favorisce inoltre la proliferazione di Salmonella e Clostridium difficile, comunemente associati a diarrea che perdura anche dopo la sua interruzione.

Anche gli antinfiammatori non steroidei (FANS), come dimostrano Cargile-W e Emanuelli-C., comportano una disbiosi transitoria in esemplari sani, con un decremento in particolare del phylum Firmicutes e delle famiglie Lachnospiraceae, Clostridiacea e Ruminococcacaeae, indipendentemente dal tipo di FANS. Le implicazioni di tale disbiosi rimangono tuttavia poco chiare.

Alterazioni batteriche sono state registrate anche con la somministrazione di antielmintici. Mentre prima del trattamento i ceppi predominanti sono Bacteriodetes (43%) e Firmicutes (27%), in seguito l’ordine di espressione risulta invertito (32% vs 35%). La parassitosi intestinale è inoltre risultata correlata a un aumento di ricchezza e diversità batterica, la terapia antielmintica invece a una riduzione dell’alpha-diversity.

Anche l’età è fondamentale

Come per l’uomo, il microbiota degli equini cambia con l’età, risentendo di quello della madre e dell’alimentazione a base di latte materno nelle prime settimane, per poi passare a una dieta vegetale durante lo svezzamento e il resto della vita.

L’abbondanza relativa di Prevotella, Oscillibacter, Streptococcus, Anaerovibrio, Lactobacillus e di membri della famiglia Lachnospiracea incertae Sedis aumenta infatti tre giorni dopo lo svezzamento, quella di Fibrobacter, Clostridium XIVa, Ruminococcus, Treponema e di membri non classificati di Lachnospiraceae invece diminuisce.  La stabilità batterica si raggiunge con la fase adulta, anche se con una finestra temporale non ben definita. Si osserva un’ulteriore alterazione durante l’anzianità (19-28 anni).

Stress e benessere intestinale

Il trasporto, soprattutto se non frequente, può essere fonte di stress per i cavalli, con ripercussioni sulla componente batterica. L’abbondanza di Streptococci ha infatti mostrato di essere alterata in occasione del trasporto. Mosing S. et al. dimostrano inoltre come, anche dopo 12 ore, l’espressione di Clostridia e Rickettsiales sia diminuita rispetto al baseline. Anche il phylum Bacteroidetes è risultato ridotto secondo Cross P. et al., con, di contro, un aumento di Lactobacillus e Streptococcus spp. durante il movimento.

In conclusione, dunque, le informazioni riguardo il microbioma equino sono molteplici, nonostante la maggior parte degli studi sia descrittiva. Un intervento diretto di modificazione mirata sembrerebbe perciò il tassello mancante.