Revista Científica Medico Veterinária Petclube Cães Gatos - Veterinary Nutrition.

Veterinary Nutrition.

Veterinary Nutrition.

  • O Metagenoma Bacteriano como Modulador da Saúde em Cães e Gatos: Implicações da Diversidade e Monotonia Alimentar

     

    REVISTA CIENTÍFICA PETCLUBE


    O Metagenoma Bacteriano como Modulador da Saúde em Cães e Gatos: Implicações da Diversidade e Monotonia Alimentar

    Título Curto: Dieta, Microbioma e Saúde em Cães e Gatos

    Autores:

    Cláudio Amichetti Júnior¹,²

    Gabriel Amichetti³

    ¹ Médico-veterinário Integrativo – CRMV-SP 75.404 VT; CREA 060149829-SP Engenheiro Agrônomo Sustentável, Especialista em Nutrição Felina e Alimentação Natural, Petclube. Com mais de 40 anos de experiência prática dedicados aos felinos, com foco em transição dietética e desenvolvimento de protocolos de bem-estar.
    ² [Afiliação Institucional  Petclube, São Paulo, Brasil]
    ³ Médico-veterinário CRMV-SP 45.592 VT, Especialização em Ortopedia e Cirurgia de Pequenos Animais – [clínica 3RD Vila Zelina SP]

    Autor Correspondente: Cláudio Amichetti Júnior, [dr.claudio.amichetti@gmail.com]


    RESUMO

    A saúde de cães e gatos é intrinsecamente ligada ao seu microbioma intestinal, um ecossistema complexo que detém um "metagenoma" bacteriano exponencialmente maior que o genoma do hospedeiro. Este artigo discute a disparidade genética entre hospedeiros (aproximadamente 19.000-21.000 genes codificadores) e sua microbiota intestinal (500.000-2.000.000 de genes bacterianos), ressaltando a predominância da capacidade metabólica microbiana na fisiologia animal. Exploramos como a dieta atua como principal modulador do microbioma, contrastando os efeitos de dietas diversificadas e nutricionalmente completas, que promovem a eubiose, com regimes monótonos e restritivos (incluindo dietas sem carne baseadas exclusivamente em ração), que podem induzir à disbiose. A eubiose, caracterizada por alta diversidade e produção de ácidos graxos de cadeia curta, confere saúde metabólica e imunológica. Por outro lado, a disbiose está associada a inflamação crônica e susceptibilidade a uma gama de patologias. A compreensão e o manejo dietético do microbioma são, portanto, cruciais para otimizar o bem-estar e prevenir doenças em cães e gatos.

    Palavras-chave: Microbioma, Metagenoma, Eubiose, Disbiose, Dieta, Cães, Gatos, Nutrição Veterinária.


    1. INTRODUÇÃO

    A compreensão da biologia de cães (Canis lupus familiaris) e gatos (Felis catus) tem evoluído substancialmente nas últimas décadas, transcendo a mera análise de seu genoma nuclear. Atualmente, reconhece-se que a saúde e a fisiologia desses animais são profundamente influenciadas por um "órgão" invisível e dinâmico: o microbioma intestinal (Handl et al., 2011). Este vasto e complexo ecossistema de microrganismos, predominantemente bactérias, coexiste e interage simbioticamente com o hospedeiro, desempenhando funções vitais que vão desde a digestão e absorção de nutrientes até a modulação do sistema imunológico e a proteção contra patógenos (Honneffer, Minamoto & Suchodolski, 2014).

    A disparidade genética entre o hospedeiro e sua comunidade microbiana é notável. Enquanto o genoma do gato doméstico contém aproximadamente 19.000–20.000 genes codificadores (Pontius et al., 2007; Montague et al., 2014) e o do cão varia entre 19.000–21.000 genes codificadores (Lindblad-Toh et al., 2005; Hoeppner et al., 2014), o "metagenoma" bacteriano intestinal pode abrigar entre 500.000 e 2.000.000 de genes bacterianos. Essa magnitude genética microbiana confere ao microbioma uma capacidade metabólica e enzimática que supera em milhares de vezes a do próprio hospedeiro, tornando-o um modulador primário da fisiologia animal (Redfern et al., 2017).

    Neste contexto, a dieta emerge como o fator ambiental mais potente na conformação da estrutura e função do microbioma intestinal. As escolhas alimentares diárias fornecem os substratos que nutrem e modelam as populações microbianas, determinando se o ambiente intestinal favorece um estado de eubiose (equilíbrio) ou disbiose (desequilíbrio). Este artigo visa aprofundar a compreensão da relação genoma-metagenoma e discutir as implicações práticas da diversidade alimentar versus a monotonia dietética, incluindo dietas restritivas (sem carne ou exclusivamente à base de ração), na promoção da eubiose e na prevenção da disbiose em cães e gatos.

    2. O METAGENOMA BACTERIANO E SUA RELEVÂNCIA BIOLÓGICA

    A composição genética de cães e gatos estabelece as bases de suas características biológicas. O Felis catus, como carnívoro obrigatório, e o Canis lupus familiaris, como carnívoro facultativo ou onívoro adaptado, possuem genomas que refletem suas histórias evolutivas e necessidades nutricionais intrínsecas.

    • Genoma Felino: O genoma do gato doméstico (Felis catus) foi sequenciado, revelando aproximadamente 19.000–20.000 genes codificadores (Pontius et al., 2007; Montague et al., 2014). Estes genes regulam desde o metabolismo de proteínas e lipídios até a visão noturna e a síntese de aminoácidos essenciais.
    • Genoma Canino: O genoma do cão (Canis lupus familiaris) apresenta uma faixa semelhante de 19.000–21.000 genes codificadores (Lindblad-Toh et al., 2005; Hoeppner et al., 2014). A variação genômica entre as raças caninas é vasta, mas o número de genes centrais permanece consistente.

    Em contraste com estes números, o microbioma intestinal, particularmente no cólon, é um repositório genético de proporções massivas. A microbiota hospeda um metagenoma bacteriano que pode variar entre 500.000 e 2.000.000 de genes bacterianos (Redfern et al., 2017). Essa vasta riqueza genética microbiana confere aos animais uma capacidade metabólica e bioquímica que excede em dezenas de vezes a do próprio hospedeiro. Isso significa que a maioria das transformações bioquímicas que ocorrem no trato gastrointestinal, e que impactam a saúde sistêmica, é mediada pelos microrganismos. O metagenoma bacteriano é fundamental para:

    • Degradação de fibras e carboidratos complexos não digeríveis pelo hospedeiro.
    • Síntese de vitaminas (e.g., K, B).
    • Produção de ácidos graxos de cadeia curta (AGCCs), como butirato, propionato e acetato.
    • Metabolismo de bile e hormônios.
    • Modulação do sistema imunológico intestinal e sistêmico.
    • Proteção contra a colonização por patógenos.

    3. DISCUSSÃO: DIETA COMO MODULADOR DO METAGENOMA BACTERIANO E IMPLICAÇÕES PARA A SAÚDE

    A alimentação é o principal fator ambiental que molda o microbioma intestinal em cães e gatos. A composição e a variedade da dieta determinam a disponibilidade de substratos para os microrganismos, influenciando diretamente a estrutura da comunidade microbiana (diversidade, abundância de espécies) e suas funções metabólicas.

    3.1. Populações Saudáveis com Diversidade Alimentar e Eubiose

    Em populações de cães e gatos que recebem uma dieta variada e nutricionalmente completa, incluindo fontes apropriadas de proteína animal, fibras fermentáveis de múltiplas origens e uma gama diversificada de micronutrientes, observa-se a promoção da eubiose.

    • Dieta: Caracteriza-se pela inclusão de diferentes tipos de fibras dietéticas (atuando como prebióticos), fontes de proteínas de alta qualidade e variadas (de origem animal, essenciais para carnívoros, e também vegetais para cães), gorduras essenciais e uma ampla gama de vitaminas e minerais provenientes de alimentos integrais. A diversidade de ingredientes proporciona um espectro mais amplo de substratos nutricionais para diferentes grupos microbianos.
    • Microbioma: Nesses animais, o microbioma intestinal tende a apresentar alta diversidade microbiana, com uma comunidade estável e resiliente. Há uma predominância de bactérias comensais benéficas, como Faecalibacterium spp., Bacteroides spp., Bifidobacterium spp. e Lactobacillus spp., que são eficientes na fermentação de fibras e na produção de AGCCs (Suchodolski et al., 2012; Pilla & Suchodolski, 2020). Estes AGCCs são cruciais para a saúde colônica, atuando como principal fonte de energia para os colonócitos, modulam a inflamação e contribuem para a manutenção da integridade da barreira intestinal.
    • Saúde: A eubiose é associada a um metabolismo otimizado de carboidratos e lipídios, inflamação sistêmica controlada, uma barreira intestinal robusta e um sistema imunológico equilibrado. Animais nesse estado demonstram menor incidência de doenças gastrointestinais, dermatites, obesidade e outras condições crônicas. A saúde da pele e do pelo também é frequentemente um reflexo da eubiose (Marsella & De Benedetto, 2017).

    3.2. Populações com Monotonia Alimentar, Dietas Restritivas e Disbiose

    Em contraste, dietas monótonas ou restritivas podem predispor cães e gatos à disbiose, um desequilíbrio na comunidade microbiana intestinal.

    • Dieta Monótona (Ração Única): Dietas baseadas exclusivamente em um único tipo de ração comercial, com pouca ou nenhuma variação ao longo da vida do animal, podem limitar severamente a variedade de substratos nutricionais disponíveis para a microbiota. Embora formuladas para serem completas, a falta de diversidade intrínseca pode não suportar a amplitude de espécies microbianas que uma dieta mais variada poderia.
    • Dieta Restritiva (Sem Carne / Apenas Ração): Este tipo de dieta apresenta desafios específicos, especialmente para felinos, que são carnívoros obrigatórios e dependem de nutrientes encontrados primariamente em tecidos animais (e.g., taurina, ácido araquidônico, vitamina A pré-formada). Para cães, embora sejam mais adaptáveis, uma dieta sem carne pode levar a deficiências nutricionais se não for cuidadosamente formulada por um nutricionista veterinário, e a depender de fontes proteicas vegetais que alteram o perfil de aminoácidos e a digestibilidade.
      • Impacto no Gato Carnívoro Obrigatório: A exclusão da carne em gatos não apenas levanta preocupações nutricionais diretas (e.g., deficiência de taurina levando a cardiomiopatia dilatada), mas também altera drasticamente os substratos proteicos e lipídicos para o microbioma. Isso pode favorecer grupos bacterianos que se alimentam de carboidratos complexos em detrimento daqueles que processam proteínas e gorduras de origem animal de forma mais eficiente.
      • Impacto no Cão Carnívoro Facultativo/Onívoro: Embora cães possam se adaptar a dietas com menos carne, uma dieta exclusivamente sem carne ou baseada apenas em ração com ingredientes vegetais pode resultar em um microbioma que fermenta predominantemente carboidratos, com potenciais desequilíbrios na produção de AGCCs e outros metabólitos. O perfil de aminoácidos e a digestibilidade das proteínas vegetais também podem diferir das fontes animais, afetando a saúde intestinal.
    • Microbioma: Ambas as dietas, monótonas e restritivas, frequentemente resultam em:
      • Redução da Diversidade Microbiana: Diminuição na riqueza e uniformidade das espécies bacterianas, tornando o ecossistema menos resiliente a perturbações.
      • Alteração da Composição: Pode haver uma diminuição das bactérias benéficas produtoras de AGCCs (e.g., Firmicutes específicos) e um aumento de grupos bacterianos potencialmente pró-inflamatórios ou menos desejáveis (e.g., certas espécies de Proteobacteria ou Clostridium spp.) que prosperam em substratos específicos (Redfern et al., 2017).
      • Comprometimento da Produção de AGCCs: Diminuição na produção de metabólitos essenciais, como butirato, que são cruciais para a saúde do epitélio intestinal e a regulação imunológica.
      • Aumento da Endotoxemia: Proliferação de bactérias Gram-negativas que liberam lipopolissacarídeo (LPS), uma endotoxina potente que pode induzir inflamação sistêmica quando a barreira intestinal está comprometida.
    • Saúde: A disbiose é um fator etiológico ou agravante em uma ampla gama de patologias, incluindo: inflamação crônica, dermatites (Marsella & De Benedetto, 2017), obesidade, intolerância alimentar, resistência à insulina, pancreatite, lipidose hepática e agrava o prognóstico de infecções virais (FeLV, FIV, PIF) e diarreias crônicas (Suchodolski et al., 2012; Pilla & Suchodolski, 2020). O "intestino permeável" (aumento da permeabilidade intestinal) é uma consequência comum da disbiose, permitindo a translocação de toxinas e microrganismos para a corrente sanguínea, perpetuando o ciclo inflamatório.

    3.3. O Papel dos Ácidos Graxos de Cadeia Curta (AGCCs) na Eubiose

    A produção de AGCCs, como butirato, propionato e acetato, por bactérias do microbioma é um pilar da eubiose. O butirato, em particular, é um modulador epigenético e o principal combustível para os colonócitos, fortalecendo a barreira intestinal e modulando a resposta imune. Dietas ricas em fibras fermentáveis são essenciais para estimular a produção desses metabólitos benéficos. Dietas restritivas ou monótonas, especialmente aquelas com pouca fibra ou fibras de baixa qualidade, podem comprometer essa produção, levando a um ambiente intestinal disbiótico e pró-inflamatório.

    4. CONCLUSÃO

    A saúde e o bem-estar de cães e gatos são inseparavelmente ligados ao complexo ecossistema de seu microbioma intestinal. A notável disparidade entre o número de genes do hospedeiro e o vasto "supergenoma" bacteriano sublinha a predominância da função microbiana na fisiologia animal. A dieta, como o principal modulador desse ecossistema, detém o poder de guiar o microbioma para um estado de eubiose ou disbiose.

    Dietas diversificadas, ricas em fontes de proteínas adequadas, fibras e nutrientes variados, promovem a eubiose, caracterizada por alta diversidade microbiana e produção abundante de AGCCs, o que se traduz em saúde metabólica otimizada, imunidade robusta e menor susceptibilidade a doenças. Em contrapartida, dietas monótonas ou restritivas, incluindo aquelas sem carne para carnívoros estritos como gatos, ou dietas baseadas exclusivamente em ração com baixa diversidade de ingredientes, podem induzir à disbiose. Este desequilíbrio leva à inflamação crônica, aumento da permeabilidade intestinal e a um espectro de doenças metabólicas e imunológicas.

    A compreensão da interação genoma-metagenoma e a influência crítica da dieta são fundamentais para a medicina veterinária moderna. Profissionais devem enfatizar a importância de estratégias nutricionais que promovam a diversidade e o equilíbrio do microbioma para otimizar a saúde e a longevidade de cães e gatos. Pesquisas futuras deverão continuar a explorar as interações específicas entre tipos de dieta, comunidades microbianas e biomarcadores de saúde e doença em diferentes raças e estágios da vida dos animais.

    REFERÊNCIAS

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    • Redfern, A., Hesta, M., Van Den Bossche, L., & Vanhaecke, L. (2017). Unraveling the canine gut microbiota: Insights from high-throughput sequencing. Frontiers in Veterinary Science, 4, 154.
    • Suchodolski, J. S., Dowd, S. E., Wilke, V., Steiner, J. M., & Jergens, A. E. (2012). The fecal microbiome in dogs with acute diarrhea and its response to treatment with antibiotics or probiotics. Journal of Veterinary Internal Medicine, 26(2), 275-285.

    PETCLUBE SCIENTIFIC JOURNAL


    The Bacterial Metagenome as a Health Modulator in Dogs and Cats: Implications of Dietary Diversity and Monotony

    Short Title: Diet, Microbiome, and Health in Dogs and Cats

    Authors: Cláudio Amichetti Júnior¹,² Gabriel Amichetti³

    ¹Integrative Veterinary Physician – CRMV-SP 75.404 VT; CREA 060149829-SP Sustainable Agronomist Engineer, Specialist in Feline Nutrition and Natural Feeding, Petclube. With over 40 years of practical experience dedicated to felines, focusing on dietary transition and wellness protocol development. ²Petclube, São Paulo, Brazil. ³Veterinary Physician – CRMV-SP 45.592 VT, Specialization in Small Animal Orthopedics and Surgery – 3RD Clínica Vila Zelina SP.

    Corresponding Author:dr.claudio.amichetti@gmail.com

    ABSTRACT

    The health of dogs and cats is intrinsically linked to their gut microbiome, a complex ecosystem harboring a bacterial "metagenome" exponentially larger than the host's genome. This article discusses the genetic disparity between hosts (approximately 19,000-21,000 coding genes) and their intestinal microbiota (500,000-2,000,000 bacterial genes), highlighting the predominance of microbial metabolic capacity in animal physiology. We explore how diet acts as the primary modulator of the microbiome, contrasting the effects of diverse and nutritionally complete diets, which promote eubiosis, with monotonous and restrictive regimes (including meat-free diets based solely on kibble), which can induce dysbiosis. Eubiosis, characterized by high diversity and short-chain fatty acid production, confers metabolic and immunological health. Conversely, dysbiosis is associated with chronic inflammation and susceptibility to a range of pathologies. Understanding and dietary management of the microbiome are, therefore, crucial for optimizing the well-being and preventing diseases in dogs and cats.

    Keywords: Microbiome, Metagenome, Eubiosis, Dysbiosis, Diet, Dogs, Cats, Veterinary Nutrition.


    1. INTRODUCTION

    The understanding of canine (Canis lupus familiaris) and feline (Felis catus) biology has evolved substantially in recent decades, transcending the mere analysis of their nuclear genome. It is now recognized that the health and physiology of these animals are profoundly influenced by an invisible and dynamic "organ": the gut microbiome (Handl et al., 2011). This vast and complex ecosystem of microorganisms, predominantly bacteria, coexists and symbiotically interacts with the host, playing vital roles ranging from digestion and nutrient absorption to modulation of the immune system and protection against pathogens (Honneffer, Minamoto & Suchodolski, 2014).

    The genetic disparity between the host and its microbial community is remarkable. While the domestic cat genome contains approximately 19,000–20,000 coding genes (Pontius et al., 2007; Montague et al., 2014) and the dog genome ranges between 19,000–21,000 coding genes (Lindblad-Toh et al., 2005; Hoeppner et al., 2014), the intestinal bacterial "metagenome" can harbor between 500,000 and 2,000,000 bacterial genes. This microbial genetic magnitude confers upon the microbiome a metabolic and enzymatic capacity that exceeds that of the host by thousands of times, making it a primary modulator of animal physiology (Redfern et al., 2017).

    In this context, diet emerges as the most potent environmental factor in shaping the composition and function of the intestinal microbiome. Daily dietary choices provide the substrates that nourish and mold microbial populations, determining whether the intestinal environment favors a state of eubiosis (balance) or dysbiosis (imbalance). This article aims to deepen the understanding of the genome-metagenome relationship and discuss the practical implications of dietary diversity versus dietary monotony, including restrictive diets (meat-free or solely kibble-based), in promoting eubiosis and preventing dysbiosis in dogs and cats.

    2. THE BACTERIAL METAGENOME AND ITS BIOLOGICAL RELEVANCE

    The genetic makeup of dogs and cats establishes the foundation of their biological characteristics. Felis catus, as an obligate carnivore, and Canis lupus familiaris, as a facultative carnivore or adapted omnivore, possess genomes that reflect their evolutionary histories and intrinsic nutritional needs.

    • Feline Genome: The domestic cat genome (Felis catus) has been sequenced, revealing approximately 19,000–20,000 coding genes (Pontius et al., 2007; Montague et al., 2014). These genes regulate everything from protein and lipid metabolism to night vision and essential amino acid synthesis.
    • Canine Genome: The dog genome (Canis lupus familiaris) exhibits a similar range of 19,000–21,000 coding genes (Lindblad-Toh et al., 2005; Hoeppner et al., 2014). Genomic variation among canine breeds is vast, but the number of core genes remains consistent.

    In contrast to these numbers, the intestinal microbiome, particularly in the colon, is a genetic reservoir of massive proportions. The microbiota harbors a bacterial metagenome that can range between 500,000 and 2,000,000 bacterial genes (Redfern et al., 2017). This vast microbial genetic richness provides animals with metabolic and biochemical capabilities that exceed those of the host by tens of times. This means that most biochemical transformations occurring in the gastrointestinal tract, and impacting systemic health, are mediated by microorganisms. The bacterial metagenome is fundamental for:

    • Degradation of fibers and complex carbohydrates not digestible by the host.
    • Synthesis of vitamins (e.g., K, B).
    • Production of short-chain fatty acids (SCFAs), such as butyrate, propionate, and acetate.
    • Bile and hormone metabolism.
    • Modulation of intestinal and systemic immune systems.
    • Protection against pathogen colonization.

    3. DISCUSSION: DIET AS A MODULATOR OF THE BACTERIAL METAGENOME AND HEALTH IMPLICATIONS

    Food is the primary environmental factor shaping the intestinal microbiome in dogs and cats. The composition and variety of the diet determine the availability of substrates for microorganisms, directly influencing the structure of the microbial community (diversity, species abundance) and its metabolic functions.

    3.1. Healthy Populations with Dietary Diversity and Eubiosis

    In dog and cat populations receiving a varied and nutritionally complete diet, including appropriate sources of animal protein, fermentable fibers from multiple origins, and a diverse range of micronutrients, the promotion of eubiosis is observed.

    • Diet: Characterized by the inclusion of different types of dietary fibers (acting as prebiotics), varied high-quality protein sources (of animal origin, essential for carnivores, and also plant-based for dogs), essential fats, and a wide range of vitamins and minerals from whole foods. The diversity of ingredients provides a broader spectrum of nutritional substrates for different microbial groups.
    • Microbiome: In these animals, the intestinal microbiome tends to exhibit high microbial diversity, with a stable and resilient community. There is a predominance of beneficial commensal bacteria, such as Faecalibacterium spp., Bacteroides spp., Bifidobacterium spp., and Lactobacillus spp., which are efficient in fermenting fibers and producing SCFAs (Suchodolski et al., 2012; Pilla & Suchodolski, 2020). These SCFAs are crucial for colonic health, acting as the primary energy source for colonocytes, modulating inflammation, and contributing to the maintenance of intestinal barrier integrity.
    • Health: Eubiosis is associated with optimized carbohydrate and lipid metabolism, controlled systemic inflammation, a robust intestinal barrier, and a balanced immune system. Animals in this state show a lower incidence of gastrointestinal diseases, dermatoses, obesity, and other chronic conditions. Skin and coat health is also often a reflection of eubiosis (Marsella & De Benedetto, 2017).

    3.2. Populations with Dietary Monotony, Restrictive Diets, and Dysbiosis

    In contrast, monotonous or restrictive diets can predispose dogs and cats to dysbiosis, an imbalance in the intestinal microbial community.

    • Monotonous Diet (Single Kibble Type): Diets based exclusively on a single type of commercial kibble, with little or no variation throughout the animal's life, can severely limit the variety of nutritional substrates available for the microbiota. Although formulated to be complete, the lack of intrinsic diversity may not support the breadth of microbial species that a more varied diet could.
    • Restrictive Diet (Meat-Free / Kibble-Only): This type of diet presents specific challenges, especially for felines, which are obligate carnivores and depend on nutrients found primarily in animal tissues (e.g., taurine, arachidonic acid, preformed vitamin A). For dogs, although more adaptable, a meat-free diet can lead to nutritional deficiencies if not carefully formulated by a veterinary nutritionist, and may rely on plant protein sources that alter the amino acid profile and digestibility.
      • Impact on Obligate Carnivore Cats: The exclusion of meat in cats not only raises direct nutritional concerns (e.g., taurine deficiency leading to dilated cardiomyopathy) but also drastically alters the protein and lipid substrates for the microbiome. This can favor bacterial groups that thrive on complex carbohydrates over those that process animal-derived proteins and fats more efficiently.
      • Impact on Facultative Carnivore/Omnivore Dogs: While dogs can adapt to diets with less meat, a strictly meat-free diet or a kibble-only diet with limited ingredient diversity may result in a microbiome that predominantly ferments carbohydrates, with potential imbalances in SCFA production and other metabolites. The amino acid profile and digestibility of plant proteins may also differ from animal sources, affecting gut health.
    • Microbiome: Both monotonous and restrictive diets often result in:
      • Reduced Microbial Diversity: A decrease in the richness and evenness of bacterial species, making the ecosystem less resilient to perturbations.
      • Altered Composition: There may be a decrease in beneficial SCFA-producing bacteria (e.g., specific Firmicutes) and an increase in potentially pro-inflammatory or less desirable bacterial groups (e.g., certain Proteobacteria species or Clostridium spp.) that thrive on specific substrates (Redfern et al., 2017).
      • Compromised SCFA Production: A reduction in the production of essential metabolites, such as butyrate, which are crucial for the health of the intestinal epithelium and immune regulation.
      • Increased Endotoxemia: Proliferation of Gram-negative bacteria that release lipopolysaccharide (LPS), a potent endotoxin that can induce systemic inflammation when the intestinal barrier is compromised.
    • Health (Dysbiosis): Dysbiosis is an etiological or aggravating factor in a wide range of pathologies, including: chronic inflammation, dermatoses (Marsella & De Benedetto, 2017), obesity, food intolerance, insulin resistance, pancreatitis, hepatic lipidosis, and exacerbates the prognosis of viral infections (FeLV, FIV, FIP) and chronic diarrheas (Suchodolski et al., 2012; Pilla & Suchodolski, 2020). "Leaky gut" (increased intestinal permeability) is a common consequence of dysbiosis, allowing the translocation of toxins and microorganisms into the bloodstream, perpetuating the inflammatory cycle.

    3.3. The Role of Short-Chain Fatty Acids (SCFAs) in Eubiosis

    The production of SCFAs, such as butyrate, propionate, and acetate, by gut bacteria is a cornerstone of eubiosis. Butyrate, in particular, is an epigenetic modulator and the primary fuel for colonocytes, strengthening the intestinal barrier and modulating the immune response. Diets rich in fermentable fibers are essential for stimulating the production of these beneficial metabolites. Restrictive or monotonous diets, especially those with low fiber content or poor-quality fibers, can compromise this production, leading to a dysbiotic and pro-inflammatory intestinal environment.

    4. CONCLUSION

    The health and well-being of dogs and cats are inextricably linked to the complex ecosystem of their gut microbiome. The remarkable disparity between the host's gene count and the vast bacterial "supergenome" underscores the predominance of microbial function in animal physiology. Diet, as the primary modulator of this ecosystem, holds the power to guide the microbiome towards a state of eubiosis or dysbiosis.

    Diverse diets, rich in appropriate protein sources, fibers, and varied nutrients, promote eubiosis, characterized by high microbial diversity and abundant SCFA production, which translates into optimized metabolic health, robust immunity, and reduced susceptibility to diseases. In contrast, monotonous or restrictive diets, including those lacking meat for obligate carnivores like cats, or kibble-only diets with low ingredient diversity, can induce dysbiosis. This imbalance leads to chronic inflammation, increased intestinal permeability, and a spectrum of metabolic and immunological diseases.

    Understanding the genome-metagenome interaction and the critical influence of diet is fundamental for modern veterinary medicine. Professionals must emphasize the importance of nutritional strategies that promote the diversity and balance of the intestinal microbiome to optimize the health and longevity of dogs and cats. Future research should continue to explore the specific interactions between diet types, microbial communities, and health and disease biomarkers in different breeds and life stages of animals.

    REFERENCES

    • Handl, S., Dowd, S. E., Garcia-Mazcorro, J. F., Steiner, J. M., & Suchodolski, J. S. (2011). The canine gut microbiota: an ecosystem for health. Veterinary Microbiology, 149(1-2), 22-30.
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