Un análisis que combina los resultados de 14 estudios de todo el mundo ha descubierto algunos patrones comunes en cómo el microbioma de los lechones, específicamente las bacterias intestinales, cambia con el tiempo.
por Steve Koppes, Universidad Purdue
«Hay excepciones, pero en general encontramos tendencias generales entre todos esos animales», dijo Tim Johnson, profesor asociado en el Departamento de Ciencias Animales de la Facultad de Agricultura de la Universidad Purdue. «Creemos que estos patrones son ampliamente aplicables porque nuestro conjunto de datos proviene de múltiples estudios en todo el mundo, y cuando probamos las predicciones en conjuntos de datos no relacionados, los patrones se mantuvieron».
Johnson y tres coautores publicaron su análisis en la revista Microbiology Spectrum . Aunque estudios como este son bastante comunes en el campo del microbioma humano, relativamente pocos se han centrado en microbiomas animales. «Estamos tratando de poner el lado animal al día con el lado humano», dijo Johnson.
El estudio se produce mientras la industria porcina, valorada en 54 mil millones de dólares, trabaja bajo presión para crear un producto nutritivo, económicamente importante y de alta calidad, al mismo tiempo que reduce su impacto ambiental y utiliza menos antibióticos para mantener a los animales sanos.
«Existe la esperanza de que, al controlar el microbioma, podremos lograr algunos de los avances necesarios en producción e impacto ambiental «, dijo. «Este campo apenas está comenzando. Un estudio como éste supone una gran cantidad de trabajo preliminar que hasta ahora faltaba».
El análisis incorporó datos de estudios publicados entre 2019 y 2021 que se llevaron a cabo en Australia, Canadá, China, los Países Bajos, Noruega y los EE. UU. Los datos abarcaron más de 3300 comunidades microbianas fecales muestreadas de aproximadamente 350 cerdos en 60 momentos que van desde el nacimiento hasta edad del mercado.
La coautora Nicole Ricker, de la Facultad de Veterinaria de Ontario de la Universidad de Guelph en Canadá, codirigió uno de los estudios incluidos en el análisis, publicado en 2020 en Frontiers in Veterinary Science . Ricker, profesor asistente en el Departamento de Patobiología, destacó dos hallazgos clave del trabajo que sientan las bases para futuros estudios.
«En primer lugar, la trayectoria general del desarrollo del microbioma a través del desarrollo de los lechones es predecible y puede modelarse de manera efectiva, a pesar de las diferencias metodológicas en los estudios examinados», dijo Ricker. Los animales involucrados en los estudios pertenecían a varias razas que diferían en genética y que comían dietas diferentes.
En segundo lugar, la investigación reveló detalles importantes del microbioma de los lechones en una escala temporal precisa. «Esto abre una diversidad de vías de investigación para comprender cómo el desarrollo del microbioma de los lechones se ve afectado por diferentes estrategias de manejo, incluidos los aditivos alimentarios, el tiempo de destete y el uso de antibióticos», dijo.
Uno de los objetivos del estudio era predecir la edad de los animales en función de sus microbiomas. Los investigadores pudieron hacerlo con una precisión de aproximadamente el 70%. La evidencia ha sugerido que una comunidad microbiana más madura se estabiliza más rápidamente. Esto podría traducirse en condiciones de crecimiento más consistentes para el animal.
«Eso es importante porque la comunidad microbiana juega un papel importante al influir en el sistema inmunológico de los animales, su salud, qué tan bien digieren su alimento y qué tan rápido crecen», dijo Johnson.
Los investigadores descubrieron que la comunidad bacteriana de los lechones cambiaba con el tiempo, pero el ritmo de cambio se desaceleraba. «Lo más sorprendente para mí es que pudimos encontrar que bacterias específicas que son importantes para la sucesión o la madurez de la comunidad eran similares entre los diferentes lugares del estudio», dijo.
El nuevo análisis también destacó el valor de un muestreo de microbioma más frecuente . Muchos estudios tomaron muestras una vez por semana. Otros dieron un tratamiento durante varias semanas y al final tomaron una muestra para ver qué había sucedido.
Con el conjunto de datos que Johnson y sus colegas han reunido, los investigadores pueden comparar cómo los tratamientos afectan a los animales normales. Aunque estudios anteriores también hicieron esto, se basaron en conjuntos de datos únicos que compararon animales tratados con animales no tratados.
«En un estudio individual, los animales de control pueden no representar en realidad un promedio global de una microbiota normal. Los controles pueden desviarse de un promedio más global», dijo Johnson. El conjunto de datos combinado permite a los investigadores comparar el promedio global con los estudios locales.
El tamaño promedio global y la variedad de las poblaciones de bacterias intestinales variaron en un patrón oscilante que mostró un aumento general en la diversidad con el tiempo. Tomar muestras de un grupo de tratamiento durante un gran cambio en la población de microbiota podría proporcionar resultados engañosos.
«Es posible que la diferencia que se ve entre los microbiomas del grupo de tratamiento se deba a uno de estos cambios temporales en lugar de a la tendencia general», dijo Johnson. «Queremos alentar a las personas a que tomen muestras de múltiples puntos temporales para asegurarse de estar en una tendencia general y no en una oscilación temporal».
El autor principal, Wenxuan Dong, es un recién graduado de Maestría en Ciencias del laboratorio de Johnson, y Devin Holman de Agriculture and Agri-Food Canada también contribuyó a esta investigación.
Más información: Wenxuan Dong et al, El metanálisis revela el desarrollo dinámico predecible de la microbiota intestinal en cerdos comerciales, Microbiology Spectrum (2023). DOI: 10.1128/espectro.01722-23
