Hevosen suoliston mikrobiomista ja sen tutkimisesta

Mikro-organismeja eli mikrobeja esiintyy kaikkialla elinympäristössä. Mikrobit ovat yksinkertaisia, silmin havaitsemattomia ja yleensä yksisoluisia eliöitä, joihin lukeutuvat mm. bakteerit, sienet, levät, alkueläimet, arkeonit, hiivat, homeet ja virukset. Mikrobiomi tarkoittaa tietyssä elinympäristössä, kuten hevosen suussa, ruuansulatuskanavassa, sukupuolielimissä tai iholla esiintyviä mikrobeja. Eri elinten ja kudosten mikrobiomit voivat olla keskenään vuorovaikutuksessa. Hevosen suoliston mikrobiomi koostuu miljardeista mikrobeista, ja osalla niistä on elintärkeä merkitys hevosen fysiologian ja hyvinvoinnin kannalta.

Kuva: Useat eri tekijät vaikuttavat tutkimusten mukaan hevosen suoliston mikrobiomiin. Hevosten suolistoterveys ja hyvinvointi -hankkeessa tehdyssä tutkimuksessa on huomioitu mm. hevosten ikä, sukupuoli ja rotu sekä hevosille annetut rehut. Kuvan hevonen ei liity tutkimukseen.

Hevosen suoliston ”ydinbakteerit”

Jokaisella hevosen ruoansulatusjärjestelmän osalla on oma mikrobiyhteisönsä. Mikrobit ovat välttämättömiä ruoansulatuksessa ja ravintoaineiden imeytymisessä, ja ne mm. fermentoivat umpi- ja paksusuolessa kasvimateriaalia lyhytketjuisiksi rasvahapoiksi (asetaatti, propionaatti ja butyraatti) hevosen energianlähteeksi. Ruuansulatukseen liittyviä bakteereja on esitelty tarkemmin taulukossa 1.

Firmicutes, Bacteroidetes ja Verrucomicrobia ovat hevosen umpi- ja paksusuolessa vallitsevia bakteerien pääjaksoja. Bacteroidetes -pääjaksojen esiintyminen suoliston mikrobistossa on tyypillistä kasvipohjaista ravintoa syöville eläimille. Myös Clostridia- ja Bacilli-pääjaksot ovat yleisiä. Clostridiales, kuten aerobiset Lachnospiraceae tuottavat suolistossa paksusuolen soluja suojaavaa butyraattia. Vaikka Ruminocaccaceae- ja Fibrobacteraceae -heimot edustavat vain pientä prosenttiosuutta koko bakteeriyhteisöstä, on niiden silti katsottu kuuluvan hevosen umpi- ja paksusuolessa oleviin ”ydinbakteereihin”. Nämä bakteerit osallistuvat kasvisolujen soluseinämien hajottamiseen, ja näiden sellulolyyttisten bakteerien väheneminen voi heikentää hevosen suoliston mikrobiomin tasapainoa.

Verrucomicrobia -pääjaksoon kuuluvan Akkermansia -suvun tiedetään auttavan suoliston limakalvokerroksen eheyden ylläpidossa ja vähentävän suolistotulehdusta. Proteobacteria esiintyy erityisesti hevosen ohutsuolen ileumissa. Niiden liiallisen runsastumisen on raportoitu liittyvän hevosten suolistosairauksiin ja suoliston mikrobiston häiriötiloihin, kuten ähkyihin.

Hevosen suoliston mikrobiomiin vaikuttavia tekijöitä

Suoliston mikrobiomin perusta muodostuu jo hevosen elämän alkutaipaleella, ja eläimen syntymäpaikka vaikuttaa sen suolistoon muotoutuvaan mikrobiomiin. Noin kahden kuukauden iässä varsan suoliston mikrobiomi koostuu jo suhteellisen vakaasta populaatiosta. Yhdeksän kuukauden iässä varsojen mikrobiomi eroaa enää vain vähän aikuisista yksilöistä. Hevosten ikääntyminen (ikä 19–28-vuotta) vähentää mikrobiomissa elävien organismien monimuotoisuutta. Iän lisäksi hevosten mikrobiomiin vaikuttavia tekijöitä ovat mm. erot pitopaikoissa, laidunnuksen toteuttamisessa, ruokinnan koostumuksessa, ihmiskontakteissa, terveydenhoidossa ja lääkityksessä.

Suoliston mikrobiston häiriötilaa kutsutaan dysbioosiksi. Häiriötila muuttaa suoliston mikrobistoa, ja yleensä sen monimuotoisuus vähenee. Bakteeriperäisiin tulehduksiin liittyvät yleisesti Salmonella-lajit, Clostridioides difficile, Clostrium perfringens ja Neorickettsia risticii. Yleensä terveillä eläimillä harvinainen Fusobacteria näyttää rikastuvan merkittävästi hevosten ripulin ja paksusuolentulehduksen yhteydessä.

Antibioottivalmisteet voivat mm. vähentää hevosen ulosteen mikrobiston rikkautta ja monimuotoisuutta. Muutokset ovat olleet yhteydessä käytettyyn lääkevalmisteeseen. Mikrobikoostumuksen palauttamisen takaisin ennen lääkitystä vastaavalle yksilölliselle lähtötasolle voi kestää tutkimuksen mukaan 25 päivää, mutta eroja voi olla havaittavissa vielä tämänkin jälkeen.

Kuva (Adams ym. 2023): Ihmisen vaikutus hevosten mikrobiomiin. Muiden kuin ihmisten hoidossa olevien (ns. villiintyneiden) hevosten mikrobiomi (kuvassa vasemmalla) on monipuolisempi kuin ihmisten hoidossa olevilla (kuvassa oikealla)

Mikrobiomin tutkiminen

Hevosen suoliston mikrobiomia voidaan tutkia DNA-sekvensoinnin avulla, joka mahdollistaa eri mikrobiryhmien tunnistamisen ja niiden lukumäärien kartoittamisen. Suolistoterveys -hankkeessa hevosten suoliston mikrobiomia on kartoitettu 16S-rRNA-geeniamplikonisekvensoinnilla hevosilta otetuista lantanäytteistä. Aikaisemmissa tutkimuksissa Firmicutes ja Bacteroidetes ovat hallinneet hevosten lantanäytteiden mikrobiomia, mutta rehut, vuodenaika ja ympäristön sääolosuhteet ovat olleet yhteydessä ulosteiden mikrobistossa tapahtuneisiin muutoksiin.

Taulukko 1. Hevosten maha-suolikanavassa esiintyviä ruuansulatukseen liittyviä bakteereja (mukaellen Adams ym. 2023):

Bakteeriheimo	Bakteerisuku	Bakteerilaji	Oletettu toiminta
Ruminococcaceae	Ruminococcus	spp. favefaciens albus	Sellulolyyttiset ja fibrolyyttiset bakteerit Kasvisolujen seinän hajottaminen Kasvisolujen seinän hajottaminen
Fibrobacteraceae	Fibrobacter	succinogenes intestinalis	Monosakkaridien ja glykosidien hajottaminen Kasvisolujen seinän hajottaminen
Streptococcaceae	Streptococcus	spp bovis/equinus	Amylolyyttinen L-laktaattien tuottaja
Lactobacillaceae	Lactobacillus	salivarius/ mucosae bulcaricus/delbrueckii crispatus johnsonii reuteri equigenerosi hayakitensis buchneri vitulinus	L-laktaatin tuottaja, aminohappojen dekarboksylointi, vaskoaktiiviset amiinit L-laktaatin tuottaja Maitohappobakteeri Maitohappobakteeri Maitohappobakteeri Maitohappobakteeri Maitohappobakteeri Maitohappobakteeri Maitohappobakteeri
Acidaminococcaceae	Mitsuokella Phascolarctobacterium	jalaludinii spp.	D-laktaatin tuottaja Kuidun fermentoijat
Veillonellaceae	Veillonella	gazogenes/alcalescens	Laktaattia hyödyntävät bakteerit
Lachnospiraceae	Butyrivibrio Blautia	spp. fibrosolvens spp.	Sellulolyyttinen, fibrolyyttinen Amylolyyttinen Kuidun fermentoijat
Clostridiaceae	Clostridium	spp.	Sellulolyyttinen, fibrolyyttinen
Eubacteriaceae	Eubacterium	spp.	Sellulolyyttinen, fibrolyyttinen
Prevotellaceae	Prevotella	spp.	Kuidun fermentoijat
Succinivibrionaceae	Ruminobacter	amylophilus	Amylolyyttinen
Enterococcaceae	Enterococcus	Faecalis	Amylolyyttinen

Lähteet:

Adams, V., LeBlanc, N. & Panell, J. Results of a Clinical Trial Showing Changes to the Faecal Microbiome in Racing Thoroughbreds after Feeding a Nutritional Supplement. 2023. Veterinary sciences.

Kauter A., Epping, L., Semmler, T., Antao, E-M., Kannapin, D., Stoeckle, S., Gehlen, H., Lübke-Becker, A., Günther, S., Wieler, L. & Walther, B. The gut microbiome of horses: current research on equine enteral microbiota and future perspectives. 2019. Animal Microbiome 1: 14.

16.1.2024/Heli Suomala

Tilaa uutiskirje

Tilaamalla uutiskirjeen saat tärkeimmät tiedotteemme sähköpostiisi.

Sivut

Hevosen suoliston mikrobiomista ja sen tutkimisesta

Jaa sosiaalisessa mediassa

Tuote on lisätty koriin

Tallennettu ostoskori ladattu

Tallennettu ostoskori poistettu

Tilaa uutiskirje