Microbioma e microbiota intestinale del vitello

Un effetto sinergico per il benessere del sistema gastrointestinale

Nonostante le misure preventive, le infezioni enteriche nei vitelli neonati sono una delle principali cause di morte dei vitelli. Con le nuove normative che limitano l’uso profilattico degli antimicrobici, è urgente la necessità di approcci alternativi per ridurre al minimo l’incidenza della diarrea nei vitelli neonati.

Sono necessari metodi per migliorare la salute dell’intestino del vitello durante il periodo pre-svezzamento per ridurre al minimo la suscettibilità dei vitelli alle infezioni enteriche. La manipolazione del microbioma intestinale  è un fattore chiave che influenza la salute dell’intestino.

Microbioma e microbiota intestinale del vitello – Definizioni

 

Per microbiota e microbioma si intende una popolazione eterogenea di organismi microscopici residenti in uno spazio delimitato in un dato momento. Sono classificati come microbiota i microrganismi come batteri, funghi, archeobatteri, protozoi e virus che vivono e colonizzano uno specifico ambiente.

Viene definito microbioma, invece, il patrimonio genetico posseduto dal microbiota, ossia la totalità dei geni che il microrganismo esprime. Il numero totale di geni del microbiota è stimato essere 100 volte il numero del genoma umano. Il genoma microbico possiede il 99% di geni in comune con il genere umano. Microbiota e microbioma sono pertanto due concetti distinti ma legati, in stretta relazione.

I cambiamenti del microbiota provocano cambiamenti sul microbioma impattando sull’omeostasi del corpo. Il microbiota può essere distinto in batteriota (la parte costituita dai batteri), virota (la parte costituita dai virus) e micota (la parte costituita dai funghi).Generalmente per microbiota si intende la parte batterica, per la maggiore capacità dei batteri di metabolizzare i prodotti della digestione, con la fermentazione dei carboidrati e delle proteine da cui vengono prodotti acidi grassi, idrogeno, anidride carbonica, ammoniaca, amine, fenoli ed energia.

 

Il microbioma intestinale svolge un ruolo cruciale nello sviluppo, maturazione e omeostasi del sistema immunitario della mucosa e la disbiosi nel microbioma intestinale è stata collegata a vari disturbi enterici che causano infiammazione del tessuto intestinale. Il mantenimento della normale densità e composizione batterica è necessario per avere un intestino sano.

Tra le cellule epiteliali della mucosa intestinale e i batteri esiste una vera e propria simbiosi grazie a particolari recettori di membrana epiteliale in grado di riconoscere e distinguere il microbioma il sistema immunitario della mucosa può influenzare i cambiamenti del microbioma e viceversa.

Microbioma intestinale del vitello pre-svezzato: cosa ne sappiamo?

Il microbioma intestinale del vitello è già presente nel feto e, quindi, nel meconio e si modifica con l’avanzare dell’età e in funzione della dieta. Studi recenti hanno, infatti, riportato l’esistenza di un microbiota diversificato nei feti di vitello di età compresa tra 5 e 7 mesi, suggerendo che la colonizzazione dell’intestino bovino con il cosiddetto microbiota “pioniere” potrebbe iniziare già durante la metà della gestazione.

Si è anche dimostrato che il regime nutrizionale materno e l’integrazione prenatale con vitamine e oligoelementi inducono alterazioni nella comunità microbica uterina che possono influenzare la colonizzazione dell’intestino, della vagina e della superficie oculare dei vitelli.

Infine, il microbiota intestinale del vitello cambia in base alla genetica degli animali e a seconda del tratto intestinale.

 

L’importanza della prima settimana

I colonizzatori iniziali (Streptococcus ed Enterococcus) utilizzano l’ossigeno disponibile nell’intestino e creano l’ambiente anaerobico richiesto per i residenti intestinali strettamente anaerobici, come Bifidobacterium e Bacteroides. La presenza di Bacteroides nell’intestino svolge  un ruolo vitale nello sviluppo della tolleranza immunologica al microbiota commensale, mentre la composizione del Bifidobacterium nell’intestino del è collegata a una ridotta incidenza di allergie. Pertanto, la colonizzazione intestinale neonatale è un periodo cruciale per lo sviluppo dell’intestino e del sistema immunitario naïve e può avere effetti sulla salute a lungo termine.
Fin dai primi studi sulla colonizzazione batterica dell’intestino preruminante si sono concentrati principalmente sull’Escherichia Coli patogeno nei vitelli e descrivevano la patogenesi della diarrea neonatale.

L’immagine al microscopico ha rivelato che l’E. Coli patogeno si attacca e cancella preferibilmente l’epitelio della mucosa nell’ileo e nell’intestino crasso, ma non nel duodeno e nel digiuno dei vitelli neonati. La somministrazione di ceppi probiotici isolati dall’intestino dei vitelli ha ridotto la colonizzazione enterica del patogeno E. coli O157:H7 nei vitelli pre-svezzati. Così pure, la somministrazione di Bifidobacterium e Lactobacillus ai vitelli neonati durante la prima settimana di vita ha migliorato l’incremento ponderale e il rapporto di conversione alimentare, diminuendo al tempo stesso l’incidenza della diarrea.

Questi effetti sono stati più pronunciati nei vitelli pre-svezzati rispetto ai vitelli svezzati suggerendo che gli integratori probiotici sono più efficaci quando il microbiota intestinale del vitello si sta stabilizzando e meno efficaci quando il microbioma si è stabilizzato. La somministrazione di Lactobacillus nei vitelli giovani aumenta la concentrazione sierica totale di immunoglobulina G (Al-Saiady J Anim Vet Adv (2010)), fornendo prova di un’interazione ospitemicrobioma che può influenzare la salute dei vitelli.

Più recentemente, l’integrazione dei vitelli neonati con prebiotici (galattooligosaccaridi) è stata associata ad un aumento dell’abbondanza di Lactobacillus e Bifidobacterium nel colon dei vitelli di 2 settimane (Marquez CJ, Università dell’Illinois (2014)). Tuttavia, questo effetto era meno pronunciato nei vitelli di 4 settimane, suggerendo che, come con i probiotici, potrebbe essere più facile manipolare il microbioma durante il periodo iniziale di colonizzazione.

Uso antimicrobico nello svezzamento e composizione microbica intestinale

Alterare l’equilibrio del microbiota intestinale del vitello, significa passare da una condizione di eubiosi ad uno stato di disordine o disbiosi. Gli antimicrobici causano disbiosi (squilibrio microbico) nel tratto intestinale dei vitelli pre-svezzati. L’alimentazione con latte di scarto contenente ad es. residui antimicrobici β-lattamici, Enrofloxacina, Florfenicolo, Streptomicina aumenta la presenza di geni di resistenza nella popolazione di Escherichia Coli rispetto ai vitelli alimentati con sostituti del latte senza residui. Questo comporta una diminuzione dell’efficacia degli antimicrobici utilizzati, in caso di trattamenti per malattie infettive.

Sistema immunitario della mucosa nei vitelli

Il sistema immunitario della mucosa comprende barriere fisiche (strato mucoso, epitelio), barriere chimiche (peptidi antimicrobici, IgA secretorie) e recettori di riconoscimento di patterns [recettori toll-like (TLR), recettori NOD-like], nonché un repertorio di difese immunitarie cellulari (innata e adattativa).

Lo strato mucoso, la prima barriera fisica secreta, contiene mucine glicosilate a forma di rete che intrappolano il microbiota. I composti secretori (IgA, peptidi antimicrobici) condizionano la crescita del microbiota stesso sullo strato mucoso. Sotto lo strato mucoso, un singolo strato di cellule epiteliali, collegate da un complesso giunzionale intracellulare (Tight Junction), regola il movimento delle macromolecole attraverso lo strato epiteliale.  Il microbiota intestinale del vitello è essenziale per la secrezione del muco intestinale, un’importante barriera fisica in tutto il tratto gastrointestinale.

La percezione iniziale dell’infezione è mediata da recettori di riconoscimento che individuano molecole specifiche alle quali rispondono innescando una serie di reazioni conseguenti.

Di questi ne esistono di diversi tipi: recettori Toll-like, RIG-I-like,NODlike e recettori della lectina di tipo C. I Toll-like (TLR) svolgono un ruolo  cruciale nella difesa dell’ospite contro le infezioni microbiche. I patterns microbici riconosciuti dai TLR, tuttavia, non sono esclusivi dei patogeni, ma sono prodotti anche daicommensali. Si ritiene che una risposta  infiammatoria ai batteri commensali venga evitata grazie al riconoscimento di particolari  molecole che rilevano prodotti molecolari dei microrganismi, come il lipopolisaccaride (LPS) e l’acido lipoteicoico (LTA), I TLR funzionano come sensori di infezione microbica e sono fondamentali per l’avvio delle risposte  infiammatorie e di difesa immunitaria.

Gli esperti consigliano

Dietomilk

Il sostituto al latte in caso di problematiche enteriche

• Azione sulla consistenza delle feci;
• Nutritivo;
• Componenti ad azione reidratante.

Bireidral 1+2

Reidratante salino energetico per vitelli che favorisce una partenza equilibrata negli animali affaticati e debilitati o come coadiuvante in caso di disturbi digestivi.

Per rimanere aggiornati su tutte le nostre novità seguici su Instagram o su Facebook.