Decifrare il ruolo del microbiota nella produzione di suini. Parte 1

Negli ultimi anni si è parlato molto del "microbiota" dei suini. Molti studi scientifici hanno esaminato il microbiota e il suo impatto sulla produzione e sulla salute, ma non abbiamo un quadro chiaro di come sia un "microbiota sano". Cos'è il microbiota e come può aiutare a mantenere la salute dei suini? Te lo spieghiamo...

Microbiota è una parola coniata dal termine ecologico biota, che significa qualsiasi tipo di forma di vita che si trova in una determinata regione o habitat.. Il microbiota, quindi, si riferisce al biota microscopico, cioè a tutti i microrganismi che si trovano in un determinato luogo (ad esempio, la composizione del microbiota intestinale suino mostrata nella Figura 1). Questo termine comprende il batteriota (quando si parla solo di batteri), il virota (solo di virus) o il mycobiota (solo di funghi). Da non confondere con il microbioma (o altri termini che terminano con "-oma"), che significa la raccolta di genomi in un dato campione. I genomi sono l'insieme dei geni di un dato organismo. Microbiota e microbioma non sono la stessa cosa, ma sono spesso usati in modo intercambiabile.

Lo studio del microbiota è estremamente complesso e impegnativo. In effetti, la maggior parte degli studi sul "microbiota" stanno esaminando qualcos'altro. A differenza di un biologo che usa il binocolo per osservare gli Arara selvatici nella foresta pluviale brasiliana, i microbiologi non possono semplicemente guardare i virus e guardarli interagire. In effetti, non possiamo coltivare molti dei microrganismi in laboratorio utilizzando protocolli di routine (Kogure et al., 1979; Staley e Konopka, 1985). Questo problema è di tale portata che gli scienziati lo hanno chiamato "la grande anomalia del conteggio in piastra" (“great plate count anomaly”), un fenomeno in cui, pur osservando al microscopio una grande diversità di microrganismi, la coltura in laboratorio non la riflette (figura 2). Ciò è spiegato dalla nostra limitata conoscenza dei fabbisogni nutrizionali ed ambientali di ciascun microbo, probabilmente conosciamo solo una percentuale molto limitata di tutti i microbi. Quindi, Come si studia il microbiota?...

La risposta è la sequencing (sequenza). Sequenziamo i loro genomi e usiamo la loro sequenza di DNA per identificarli e capire come interagiscono tra loro e con i loro ospiti suini. La sequenza del DNA di ogni microbo (e di qualsiasi altro essere vivente) funziona come un codice a barre. Attraverso la "scansione" di questo codice a barre, possiamo identificare il "prodotto" (il microbo). Pertanto, la stragrande maggioranza di ciò che sappiamo sul microbiota deriva dalla conoscenza del microbioma. Ma, perché non possiamo addomesticare il microbiota come abbiamo fatto con i cani 10.000 anni fa e farlo funzionare per noi?...

La maggior parte della ricerca finora si è concentrata sulla risposta alla domanda di "Chi c'è?" nel microbioma. Sebbene questo sia un passo importante, ora viene riconosciuto che, più importante che sapere "Chi?", è sapere "Che fa?". Inoltre, ci sono alcuni avvertimenti quando si tratta di tecnologie di sequenziamento del DNA e di tradurre questa grande quantità di dati in soluzioni utili:

• Il DNA è presente ovunque. Ciò significa che vi è contaminazione in quasi ogni fase dell'analisi (Salter et al., 2014). Ciò può distorcere i dati e i risultati a meno che non ci siano controlli molto severi, e spesso non ci sono.
• Gli strumenti utilizzati per analizzare i dati del microbioma non sono standardizzati e ognuno di essi presenta importanti distorsioni. Ciò significa che è molto difficile confrontare i dati di uno studio con un altro.
• Ci sono MOLTI microbi (solo nel colon ce ne sono 10¹⁴). Sono tutti diversi e abbiamo pochissime informazioni sulla maggior parte di loro e su cosa possono fare e come lo fanno.
• Qualsiasi attività significativa di solito proviene da microbi rari, il che significa che stiamo cercando un ago in un pagliaio senza sapere che aspetto abbia l'ago.
• Ci sono interazioni tra microbi che non capiamo/sappiamo, quindi come possiamo cercarle?
• Il microbiota è complesso e MOLTO variabile. Varia tra gli ospiti (suino vs. vacca), tra i siti (occhio del suino vs. bocca del duino), tra le ore del giorno (mattina vs. notte, Liang e FitzGerald, 2017; Voigt et al., 2016). In sostanza, ogni volta che lo guardiamo vediamo qualcosa di diverso.

C'è la percezione che alcune di queste sfide saranno affrontate nei prossimi anni man mano che le tecnologie di sequenziamento del DNA diventeranno più efficienti e accessibili e verrà sviluppata una migliore rilevazione dei contaminanti. Nel prossimo articolo di questa serie, esamineremo come vengono interpretati i dati sul microbioma, cosa sappiamo finora sul microbioma suino e come vengono compiuti progressi per sfruttarne il potenziale per migliorare la salute e la produzione.