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No artigo anterior destacou-se a dificuldade de realizar estudos cientificamente válidos sobre a microbiota suína. No entanto, temos visto um número crescente de estudos publicados sobre este tema (figura 1). À medida que mais informações se tornam disponíveis, como podemos entender todos esses dados e aplicá-los na granja?
Passo 1 – Conheça as suas condições
Esses são alguns dos principais parâmetros usados em estudos de microbioma que tornam os resultados mais fáceis de entender. Muitos deles adquiridos da "macro" ecologia, afinal, a comunidade bacteriana no intestino não é muito diferente de um cardume de peixes no mar. Ambos se relacionam com seu ambiente e com outros seres com os quais compartilham seu espaço/habitat. Portanto, a compreensão desses parâmetros permite a interpretação correta de experimentos focados em microbiomas. Em geral, esses tipos de estudos se concentram em esclarecer quais microrganismos estão presentes/ausentes em uma amostra: eles respondem à pergunta geral de quem está lá? Quantos são? As diferentes espécies/tipos de microrganismos em um determinado habitat (por exemplo, o intestino) geralmente se referem à diversidade da comunidade. Essa diversidade de organismos (por exemplo, frutos ou bactérias) em um único habitat (por exemplo, as fezes do leitão nº 495 no terceiro dia após o desmame) é chamada de diversidade alfa (figura 2) e leva em consideração dois aspectos principais:
- Diversidade de espécies: quantos tipos de bactérias/espécies diferentes existem.
- Homogeneidade das espécies: a distribuição (abundância) dessas espécies, ou se um organismo é predominante (mais abundante) do que outros.
Existem muitos índices usados para medir a diversidade alfa, sendo os mais comuns o índice de Shannon, o índice de Chao1 ou o índice de Simpson. Cada um deles mede diferentes aspectos da diversidade alfa. Esses índices são frequentemente utilizados em estudos do microbioma porque refletem a diversidade da amostra.
Quando comparamos a comunidade bacteriana de dois habitats (por exemplo, amostras fecais de suínos tratados com antibióticos ou não tratados), investigamos sua diversidade beta ou a semelhança entre as amostras. Essas comunidades têm muitas coisas em comum (por exemplo, podemos encontrar as mesmas bactérias nas amostras A e B, figura 3)? São semelhantes ou diferentes? Novamente, existem muitos índices para medir isso, como Unifrac, Jaccard, dissimilaridade Bray-curtis etc. Estes levam em conta diferentes aspectos da diversidade da comunidade, como a relação (filo)genética entre os microrganismos ou a abundância de cada amostra.
Em geral, a diversidade alfa da microbiota intestinal tende a aumentar e a diversidade beta a diminuir ao longo da vida do suíno (figura 4).
Passo 2 - O estudo inclui controles adequados?
Quando se trata de estudos de microbioma, todos os esforços devem ser focados em minimizar o efeito dos contaminantes. O DNA microbiano está literalmente em toda parte (mesmo que os microrganismos estejam mortos, seu DNA ainda está lá) e as tecnologias atuais de sequenciamento de DNA podem detectar pequenas quantidades (como discutido na parte 1 do artigo). Assim, os estudos não devem incluir apenas grupos experimentais apropriados (por exemplo, suínos tratados com antibióticos e não tratados com antibióticos do mesmo lote, alimentados com a mesma dieta...), mas também grupos de controle apropriados (tubos ou kits de coleta vazios, sequenciamento sem amostra) para ajudar a identificar contaminantes e removê-los da análise. Se eles não forem mostrados no estudo, quaisquer conclusões podem estar erradas.
Passo 3 - Importância biológica além do valor P (ou: isso realmente afeta os animais?)
É fácil alterar a estrutura da comunidade microbiana. A microbiota intestinal, por exemplo, é suscetível a mudanças na dieta, espaço físico e antibióticos. As intervenções podem facilmente causar mudanças significativas na composição da comunidade (diversidade alfa e beta). Nas últimas décadas, um trabalho significativo foi feito para confirmar isso. No entanto, a evidência de importância biológica é a chave. Muito do "trabalho" dos microrganismos é redundante. Por exemplo, muitos organismos na microbiota intestinal podem produzir os mesmos ácidos graxos de cadeia curta. Por causa disso, as mudanças na comunidade microbiana (ou "Quem está aí?") são provavelmente menos importantes do que o que eles estão fazendo. É importante procurar evidências indiretas de que este último foi afetado pela intervenção, e isso pode ser feito de diferentes maneiras: taxa de crescimento, resistência a doenças ou função da barreira intestinal. Depende muito do estudo, mas deve ser descrito.
Como acontece com qualquer outra tecnologia de ponta, alguns aspectos importantes podem ser perdidos ao passar a pesquisa do laboratório para a granja. À medida que a modulação do microbioma e suas aplicações na produção de suínos se tornam mais claras, devemos ver novas estratégias para ajudar a aumentar o desempenho e a resiliência a doenças.
