Die intestinale Mikrobiota bei Schweinen: Strukturen und Funktionen

Abstract

Das intestinale Mikrobiom repräsentiert die Gesamtheit der im Darmkanal vorhandenen Mikroorganismen. Die vielgestaltigen Symbiosen zwischen Monogastriern (Wirte) und der intestinalen Mikrobiota oder zwischen den zahlreichen Species der mikrobiellen Darmgemeinschaft sind von wechselseitigem Vorteil.
Die Wirte liefern zum Beispiel Nährstoffe (Cellulose und andere pflanzliche Polysaccharide) und sichern optimale Lebensbedingungen für die intestinale Mikrobiota.
Die Mikroorganismen schließen für den Wirt unverdauliche Nährstoffe auf und liefern ihm darüber hinaus Aminosäuren oder lebenswichtige Vitamine.
Das intestinale Mikrobiom ist gleichzeitig an der Entwicklung des wirtspezifischen Abwehrsystems beteiligt. Auch bei der Entwicklung von speziellen (Darm-)Krankheiten – infolge einer Dysfunktion der Schleimhautbarriere (Mukosabarriere) – dürfte eine Beteiligung verschiedener mikrobieller Spezies von Bedeutung sein.
Bereits der kurzfristige Einsatz von Antibiotika verändert nachweislich die Artenvielfalt der intestinalen Bakteriengemeinschaft des Wirtes. Zusätzlich wurde eine Erhöhung der Antibiotika-Resistenzgene in den behandelten Schweinen beobachtet; interessanterweise auch bei einigen der Resistenzgene gegenüber solchen Antibiotika, die nicht verabreicht wurden.
Ein besseres Verständnis des Zusammenhanges zwischen dem intestinalen Mikrobiom und der Vermeidung von Krankheiten dürften auch neue Strategien, speziell in der Krankheitsprophylaxe, ermöglichen (zum Beispiel durch Einsatz von Probiotika anstelle von Antibiotika in der Fütterung von Jung- oder Masttieren).
Weiterer Forschungsbedarf ist deshalb dringend angezeigt.

Intestinal microbiota in pigs: Structures and functions

The intestinal microbiome represents the totality of the existing gut microorganisms. The manifold symbioses between monogastric animals (hosts) and intestinal microbiota, or between the numerous species of the intestinal microbial community, are mutually beneficial.
For example, the hosts provide nutrients (cellulose, polysaccharides et cetera) and ensure the best possible living conditions for the intestinal microbiota. The microorganisms break down roughage (for the host) and also provide him with amino acids and essential vitamins.
At the same time, the intestinal microbiome is involved in the development of the host-specific immune system. Where the development of special (intestinal) diseases – due to a dysfunction of the mucosa barrier (mucosal barrier) – is concerned, participation of various microbial species might equally play a significant role.
Already short-term use of antibiotics demonstrably changes the biodiversity of the host’s intestinal bacterial community. In addition, an increase in antibiotic resistance genes can be observed in the treated pigs and, interestingly, this also holds true for some resistance genes to some antibiotics that were not administered.
A better understanding of the relationship between the intestinal microbiome and disease prevention might be provided by new strategies, specifically where the prevention of diseases is concerned, for example, through use of probiotics instead of antibiotics for the feeding of juveniles or fattening animals.
There is an urgent need for further research for this reason.

Le microbiote intestinal du porc : structures et fonctions

Le microbiote représente l’ensemble des organismes de l’appareil intestinal. Les symbioses multiples entre les monogastriques (hôtes) et le microbiote intestinal ou entre les nombreuses espèces de la communauté microbienne de l’intestin sont d’un intérêt réciproque.
Les hôtes fournissent par exemple des substances nutritives (cellulose et autres polysaccharides végétaux) et assurent les conditions de vie optimales pour le microbiote intestinal.
Les microorganismes dissolvent les substances non digestibles pour l’hôte et lui fournissent par ailleurs des acides aminés ou des vitamines indispensables.
Le microbiote intestinal participe également à la mise en place du système immunitaire spécifique de l’hôte. De différentes espèces microbiennes devraient également jouer un rôle dans l’évolution de maladies (intestinales) spécifiques suite à un dysfonctionnement de la barrière muqueuse.
Même une utilisation d’antibiotiques à court terme change manifestement la biodiversité de la communauté bactérienne intestinale de l’hôte. En plus, une augmentation des gènes de résistance à l’antibiotique a été observée dans les porcs en question ; il convient de noter qu’il y a même eu des gènes de résistance à des antibiotiques non-administrés.
Une meilleure compréhension des relations entre le microbiote intestinal et la prévention de maladies devrait aussi permettre de nouvelles stratégies de prophylaxie de maladies (par exemple par l’utilisation de probiotiques au lieu des antibiotiques dans l’alimentation des jeunes porcs et des animaux d’engraissement).
Il est donc urgent de mener des études plus détaillées dans ce domaine.