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No artigo anterior foi salientada a dificuldade de realizar estudos cientificamente válidos sobre a microbiota suína. No entanto, tem havido um número cada vez maior de estudos publicados sobre este tema (figura 1). À medida que mais informação se torna disponível, como podemos fazer sentido de todos estes dados e aplicá-los na exploração?
Figura 1. Número de estudos revistos por pares publicados nos últimos 50 anos sobre a microbiota dos porcos.
Paso 1 – Conheça as suas condições
Estes são alguns dos parâmetros-chave utilizados em estudos microbiológicos que facilitam a compreensão dos resultados. Muitos deles são adquiridos da ecologia 'macro' - afinal, a comunidade bacteriana no intestino não é muito diferente de um cardume de peixes no mar. Ambos têm uma relação com o seu ambiente e com outros seres com os quais partilham o seu espaço/habitat. Portanto, a compreensão destes parâmetros permite a interpretação correcta das experiências centradas no microbioma. Em geral, tais estudos centram-se na clarificação dos micróbios presentes/ausentes numa amostra: respondem à questão geral de Quem existe e Quantos são? As diferentes espécies/tipos de micróbios num determinado habitat (por exemplo, o intestino) são frequentemente referidas como a diversidade da comunidade. Esta diversidade de organismos (por exemplo, frutos ou bactérias) num único habitat (por exemplo, fezes de leitão nº 495 no 3º dia pós-desmame) é chamada diversidade alfa (figura 2) e tem em conta dois aspectos principais:
- Diversidade de espécies: quantos tipos de diferentes bactérias/espécies há.
- Homogeneidade de espécies: a distribuição (abundância) destas espécies, ou se um organismo é predominante (mais abundante) que outros.
Há muitos índices utilizados para medir a diversidade alfa, sendo os mais comuns o índice de Shannon, o índice de Chao1 ou o índice de Simpsom. Cada uma destas medidas mede diferentes aspectos da diversidade alfa. Estes índices são frequentemente utilizados em estudos do microbioma porque reflectem a diversidade na amostra.
Figura 2. Como interpretar as medidas de diversidade microbiana das amostras (diversidade alfa). A variedade é um parâmetro da diversidade (por exemplo, os tipos de frutas) e a homogeneidade (por exemplo, a distribuição ou abundância de cada tipo de fruta) numa amostra determinada.
Quando comparamos a comunidade bacteriana de dois habitats (por exemplo, amostras fecais de suínos tratados ou não com antibióticos), investigamos a sua diversidade beta ou similaridade entre amostras. Estas comunidades têm muitas coisas em comum (por exemplo, podemos encontrar as mesmas bactérias nas amostras A e B, figura 3)? São semelhantes ou diferentes? Mais uma vez, existem muitos índices para medir isto, tais como Unifrac, Jaccard, diferenças de Bray-curtis, etc. Estes têm em conta diferentes aspectos da diversidade da comunidade, tais como a relação ( filo)genética entre micróbios ou a abundância de cada amostra. Figura 3. Compreender mudanças na composição microbiana entre amostras (diversidade beta). Uma comunidade microbiana mais semelhante partilha mais tipos de micróbios entre amostras. Normalmente, outros aspectos (tais como relações genéticas entre micróbios) são tidos em conta no cálculo do índice de diversidade beta.
Em geral, a diversidade alfa da microbiota intestinal tende a aumentar e a diversidade beta a diminuir ao longo da vida do porco (figura 4).
Figura 4. Dinâmica da diversidade alfa e beta durante a vida do porco.
Paso 2 - O estudo inclui os controlos adequados?
Quando se trata de estudos microbiológicos, todos os esforços devem concentrar-se na minimização do efeito dos contaminantes. O ADN microbiano está literalmente em todo o lado (mesmo que os micróbios estejam mortos, o seu ADN continua lá) e as tecnologias actuais de sequenciação de ADN podem detectar pequenas quantidades (como discutido na parte 1). Assim, os estudos devem incluir não só grupos experimentais apropriados (por exemplo, porcos tratados e não tratados com antibióticos do mesmo lote, alimentando a mesma dieta...), mas também grupos de controlo apropriados (tubos de recolha vazios ou kits de sequenciação sem amostra) para ajudar a identificar contaminantes e a removê-los da análise. Se não forem apresentadas no estudo, quaisquer conclusões poderão estar erradas.
Paso 3 - Importância biológica e mais à frente do valor P (ou Isto realmente afecta os animais?)
É fácil alterar a estrutura da comunidade microbiana. A microbiota intestinal, por exemplo, é susceptível a alterações na dieta, no espaço físico e nos antibióticos. As intervenções podem facilmente levar a alterações significativas na composição da comunidade (diversidade alfa e beta). Nas últimas décadas, tem sido feito um trabalho significativo para confirmar isto. No entanto, as provas de importância biológica são fundamentais. Grande parte do "trabalho" dos micróbios é redundante. Por exemplo, muitos organismos na microbiota intestinal podem produzir os mesmos ácidos gordos de cadeia curta. Por conseguinte, as mudanças na comunidade microbiana (ou "Quem está lá?") são provavelmente menos importantes do que o que estão a fazer. É importante procurar provas indirectas de que esta última foi afectada pela intervenção, e isto pode ser de diferentes formas: taxa de crescimento, resistência à doença ou função de barreira intestinal. Depende realmente do estudo, mas deve ser descrito.
Como com qualquer tecnologia de ponta, alguns aspectos importantes podem perder-se quando se muda a investigação do laboratório para a exploração. À medida que a modulação do microbioma e as suas aplicações na produção de suínos se tornam mais claras, devemos ver novas estratégias para ajudar a aumentar o rendimento e a resiliência às doenças.
