L’alimentazione, senza dubbio, ha un ruolo importante relativo allo stato di salute di cane e gatto anche per la sua influenza sulla funzione del microbioma gastrointestinale.
Che cos’è il microbiota e che cos’è, invece, il microbioma?
Per comprendere al meglio, è doveroso riportarne le definizioni: il primo si riferisce a una popolazione di microrganismi che colonizza un determinato luogo, in questo caso parliamo dell'intestino; il secondo, invece, indica la totalità del patrimonio genetico posseduto dal microbiota, cioè i geni che quest’ultimo è in grado di esprimere.
Le funzioni del microbioma
Il microbioma gastrointestinale (GI) influenza una serie di funzioni fisiologiche e immunologiche, direttamente o indirettamente, tra cui l'omeostasi energetica e il metabolismo, la segnalazione endocrina, l'inibizione della colonizzazione enteropatogena e regolazione della funzione immunitaria (Nicholson et al., 2012; Wilson e Nicholson, 2015). Pertanto, le interruzioni della sua composizione possono portare a conseguenze dannose per la salute, come enteropatie infiammatorie, allergia, stitichezza, malattie del cavo orale, obesità, diabete e malattie renali (Nicholson et al., 2012). L'alimentazione, o meglio la nutrizione, ha il potenziale per influenzare sia la condizione della malattia direttamente, attraverso la fornitura di sostanze come macro e micronutrienti, sia indirettamente modificando il microbioma. (Suez ed Elinav, 2017)
Il microbioma GI ha, dunque, influenza anche sul comportamento dell’animale: indirettamente, se pensiamo alla modificazione comportamentale data dalla manifestazione del dolore che possono provocare malattie dovute a disbiosi, ma anche direttamente, come è stato riscontrato in letteratura: alcuni studi supportano l'esistenza di legami tra il microbioma GI ed età e prestazioni cognitive nei cani da compagnia. (Kubinyi et al., 2020) In altri, effettuati sempre sui cani, è stato riscontrato che il disturbo comportamentale aggressivo è caratterizzato da una peculiare struttura del microbioma intestinale, con elevata biodiversità e arricchimento in generi batterici generalmente sottodominanti. Si pensa che diversi fenotipi comportamentali nei cani possano essere associati a peculiari layout del microbioma GI, suggerendo possibili connessioni tra quest’ultimo e il sistema nervoso centrale, indicando la possibile adozione di probiotici interventi volti a ripristinare un'equilibrata interazione ospite-simbionte per mitigare questi disturbi comportamentali. (Mondo et al., 2020)
La relazione tra microbioma del pet e proprietari
Il microbiota GI di cani e gatti è sempre più riconosciuto come un organo metabolicamente attivo fortemente legato alla salute psicofisica dei pet. Il cibo funge da substrato e svolge un ruolo significativo nella definizione della composizione e del metabolismo del microbiota il quale, a sua volta, facilita la digestione dei nutrienti dell'ospite e la produzione di postbiotici, che sono composti di origine batterica che possono influenzare positivamente o negativamente la salute dei pet.
Di conseguenza, sono proprio i proprietari coloro che hanno un ruolo importante nel plasmare il microbioma di cani e gatti attraverso il cibo che scelgono di fornire. Le diete per cani e gatti sono formulate per contenere i tipici mattoni nutritivi di carboidrati, proteine e grassi, e includono sempre più ingredienti mirati al microbiota, come prebiotici e probiotici. Ognuna di queste categorie, così come le relative proporzioni negli alimenti, possono influenzare la composizione e/o la funzione del microbioma. (S. Wernimont et al., 2020)
Come funzionano le interazioni tra alimenti, microbiota intestinale e animale ospite?
1. Ingestione: cani e gatti ingeriscono sostanze nutritive sotto forma di alimenti che vengono loro forniti dai proprietari.
2. Sostanze nutritive: entrano nel tratto gastrointestinale dove sono disponibili per la digestione da parte dell'animale nel primo tratto, e del microbiota nel secondo tratto.
3. Digestione dell'ospite: coinvolge processi enzimatici come saccarolisi, proteolisi e lipolisi, quindi di digestione di saccarosio, proteine e lipidi, rilasciando mono e disaccaridi, amminoacidi e acidi grassi.
4. Assorbimento dell'ospite: i prodotti della digestione possono essere assorbiti e utilizzati dalle cellule dell'organismo del pet.
5. Digestione microbica: i nutrienti non digeriti o non assorbiti dall'ospite sono disponibili per la digestione da parte del microbiota attraverso saccarolisi, proteolisi e lipolisi, rilasciando mono e disaccaridi, amminoacidi e acidi grassi.
6. Assorbimento microbico: mono e disaccaridi, amminoacidi e acidi grassi generati attraverso la digestione microbica possono essere assorbiti e utilizzati dal microbioma.
7. Fermentazione microbica: i nutrienti in eccesso, rispetto alle capacità di assorbimento dei microbi e dell'animale ospite, vengono bypassati nel tratto gastrointestinale inferiore (colon) dove possono subire la fermentazione microbica per produrre postbiotici, i quali possono influire sulla salute dell'ospite localmente all'interno del tratto gastrointestinale.
8. Assorbimento dell'ospite: i postbiotici derivati da microbi possono essere assorbiti, con un impatto sulla salute, nell’ospite anche al di fuori del tratto gastrointestinale, quindi in altri distretti dell'organismo.
(S. Wernimont et al., 2020)
(S. Wernimont et al., 2020)
È stato dimostrato che i cambiamenti del microbioma si verificano rapidamente in risposta agli interventi dietetici (David et al., 2014; Mori et al., 2019). Ad esempio, le variazioni nella quantità di carboidrati, proteine e grassi somministrati a cani e gatti possono avere un impatto significativo sul microbioma intestinale. (Mori et al., 2019) Il grado di digeribilità di un alimento, infatti, determina la misura in cui i diversi nutrienti vengono digeriti e assorbiti dall'ospite.
Quei nutrienti che sfuggono alla digestione e all'assorbimento da parte dell'ospite nel primo tratto intestinale (intestino tenue) arrivano al colon e sono quindi disponibili per il metabolismo microbico. L'elevata digeribilità di proteine e grassi è importante quando si fornisce cibo per cani e gatti, ma al contrario, i componenti alimentari "bypass”, digeriti in modo incompleto nel tratto gastrointestinale superiore, fungono da fonti nutritive per il microbioma GI, con ruolo significativo nel definirne la composizione e le funzioni. I microbi gastrointestinali, dunque, ospitano enzimi digestivi complementari mediante i quali il cibo ingerito viene scomposto attraverso saccarolisi, proteolisi e lipolisi, nutrendo non solo l'animale ma anche l'insieme delle popolazioni microbiche che colonizzano l'intestino. (S. Wernimont et al., 2020)
Probiotici e Prebiotici: utili integrazioni per migliorare la funzione del microbioma e, di riflesso, la salute del pet
Un approccio comunemente usato per migliorare il microbioma GI, e quindi la salute, è l'uso di probiotici, definiti come microrganismi vivi che, se consumati in quantità adeguate come parte di un alimento, possono conferire benefici alla salute dell'ospite (Organizzazione delle Nazioni Unite per l'alimentazione e l'agricoltura/Organizzazione mondiale della sanità, 2002). Molti dei probiotici studiati per la salute degli animali domestici appartengono ai generi di Lactobacillus, Bifidobacterium ed Enterococcus (Weese e Martin, 2011; Schmitz e Suchodolski, 2016; Jugan et al., 2017; Sanders et al., 2019). Possono alterare il microbioma residente attraverso diversi meccanismi, inclusa la stimolazione della crescita dei batteri residenti attraverso interazioni metaboliche, alterando l'abbondanza di batteri patogeni o indirettamente attraverso interazioni con l'epitelio ospite e il sistema immunitario epiteliale (Derrien e van Hylckama Vlieg, 2015; S. Wernimont et al., 2020).
Il termine prebiotico è stato definito come "un ingrediente alimentare non digeribile che altera beneficamente l'ospite stimolando selettivamente la crescita e/o l'attività di uno o un numero limitato di batteri nel colon, e quindi migliora la salute dell'ospite" (Gibson e Roberfroid, 1995). Tuttavia, è ormai chiaro che qualsiasi sostanza disponibile per la fermentazione nel microbiota intestinale, compresi i nutrienti di bypass che raggiungono il microbiota come carboidrati, proteine, aminoacidi, grassi e polifenoli, può fungere da prebiotico (Gibson et al., 2010). Pertanto, i prebiotici sono ora definiti come "ingredienti fermentati selettivamente che consentono cambiamenti specifici, sia nella composizione che/o nell'attività della microflora GI che conferiscono benefici al benessere e alla salute dell'ospite" (Gibson et al., 2004, 2010; The Effects of Nutrition on the Gastrointestinal Microbiome of Cats and Dogs: Impact on Health and Disease, S. Wernimont et al., 2020).
(S. Wernimont et al., 2020)
La scelta di utilizzare un alimento commerciale o un alimento fresco può fare la differenza. Nutrire un cane o un gatto con una dieta casalinga, garantendo variabilità alimentare, ha un notevole impatto sulla funzionalità del tratto gastrointestinale, del microbioma e, come detto finora, sulla salute generale psicofisica del soggetto. Studi scientifici effettuati sui cani (Relation between the domestic dogs' well-being and life expectancy statistical essay, 2003) hanno infatti dimostrato come l’alimentazione con una dieta casalinga migliori l’aspettativa di vita dei pet, aumentandone la durata fino a 3 anni, asserendo che
“il cibo è di grande importanza per l'aspettativa di vita del cane. Possiamo ritenere che il cibo fatto in casa sia un fattore di protezione per il cane domestico.”