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Nell'articolo precedente è stata evidenziata la difficoltà di condurre studi scientificamente validi sul microbiota suino. Tuttavia, abbiamo visto un numero crescente di studi pubblicati su questo argomento (figura 1). Man mano che diventano disponibili ulteriori informazioni, come possiamo dare un senso a tutti questi dati e applicarli in allevamento?...
Step 1 – Conosci le tue condizioni
Questi sono alcuni dei parametri chiave utilizzati negli studi sul microbioma che facilitano la comprensione dei risultati. Molti di loro acquisiti dall'ecologia "macro", in fondo la comunità batterica nell'intestino non è molto diversa da un banco di pesci in mare. Entrambi hanno una relazione con il loro ambiente e con altri esseri con i quali condividono il loro spazio/habitat. Pertanto, la comprensione di questi parametri consente la corretta interpretazione degli esperimenti incentrati sul microbioma. In generale, questi tipi di studi si concentrano sul chiarire quali microbi sono presenti/assenti in un campione: rispondono alla domanda generale Chi c'è?... e quanti sono?... Le diverse specie/tipi di microbi in un determinato habitat (ad esempio l'intestino) di solito si riferiscono alla diversità della comunità. Questa diversità di organismi (ad esempio frutti o batteri) in un unico habitat (ad esempio le feci del suinetto n. 495 il terzo giorno dopo lo svezzamento) è chiamata diversità alfa (figura 2) e tiene conto di due aspetti principali:
- Diversità delle specie: quanti diversi tipi di batteri/specie ci sono.
- Omogeneità delle specie: la distribuzione (abbondanza) di queste specie, o se un organismo è predominante (più abbondante) di altri.
Esistono molti indici utilizzati per misurare la diversità alfa, il più comune è l'indice Shannon, l'indice Chao1 o l'indice Simpson. Ognuno di questi misura diversi aspetti della diversità alfa. Questi indici sono usati frequentemente negli studi sul microbioma perché riflettono la diversità nel campione.
Quando confrontiamo la comunità batterica di due habitat (ad esempio, campioni fecali di suini trattati con antibiotici o non trattati), studiamo la loro diversità beta o la similitudine tra campioni. Queste comunità hanno molte cose in comune (per esempio, possiamo trovare gli stessi batteri nel campione A e B, Figure 3)? Sono simili o differenti?... Ancora una volta, ci sono molti indici per misurare questo, come Unifrac, Jaccard, dissomiglianza Bray-curtis ecc... Questi prendono in considerazione diversi aspetti della diversità della comunità microbica, come la relazione (filo)genetica tra i microbi o l'abbondanza di ciascun campione.
In generale, la diversità alfa del microbiota intestinale tende ad aumentare e la diversità beta a diminuire nel corso della vita del suino. (figura 4).
Step 2 - Lo studio include controlli adeguati?
Quando si tratta di studi sul microbioma, tutti gli sforzi dovrebbero essere concentrati sulla riduzione al minimo dell'effetto dei contaminanti. Il DNA microbico è letteralmente ovunque (anche se i microbi sono morti, il loro DNA è ancora lì) e le attuali tecnologie di sequenziamento del DNA possono rilevare piccole quantità (come discusso nella Parte 1). Pertanto, gli studi non dovrebbero includere solo gruppi sperimentali appropriati (ad esempio suini trattati con antibiotici e non trattati con antibiotici dello stesso lotto, alimentati con la stessa dieta...), ma anche gruppi di controllo appropriati (provette di raccolta vuoti o kit di sequenziamento senza campioni) per aiutare a identificare i contaminanti e rimuoverli dall'analisi. Se non vengono mostrati nello studio, qualsiasi conclusione potrebbe essere errata.
Step 3 - Significato biologico e oltre il valore P (oppure: Questo riguarda davvero gli animali?)
È facile alterare la struttura della comunità microbica. Il microbiota intestinale, ad esempio, è suscettibile ai cambiamenti nella dieta, nello spazio fisico e negli antibiotici. Gli interventi possono facilmente causare cambiamenti significativi nella composizione della comunità (diversità alfa e beta). Negli ultimi decenni è stato fatto un lavoro significativo per confermarlo. Tuttavia, l'evidenza dell'importanza biologica è la chiave. Gran parte del "lavoro" dei microbi è ridondante. Ad esempio, molti organismi nel microbiota intestinale possono produrre gli stessi acidi grassi a catena corta. Per questo motivo, i cambiamenti nella comunità microbica (o ''Chi c'è?'') sono probabilmente meno importanti di quello che stanno facendo. È importante cercare prove indirette che quest'ultimo sia stato influenzato dall'intervento, e questo può essere fatto in diversi modi: tasso di crescita, resistenza alle malattie o funzione di barriera intestinale. Dipende molto dallo studio, ma dovrebbe essere descritto.
Come con qualsiasi altra tecnologia all'avanguardia, alcuni aspetti importanti possono andare persi quando si sposta la ricerca dal laboratorio all'allevamento. Man mano che la modulazione del microbioma e le sue applicazioni nella produzione suina diventano più chiare, dovremmo vedere nuove strategie per aiutare a migliorare le prestazioni e la resilienza alle malattie.
