دراسة تجريبية لتقييم تحمل الكلاب والتغيرات في الميكروبات المعوية المرتبطة بإعطاء بروبيوتيك جديد للكلاب المصابة بالإسهال Pilot study evaluating tolerability and changes in fecal microbiota associated with novel probiotic administration to dogs with diarrhea

شارك:
المجلة: Frontiers in Veterinary Science، المجلد: 12
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1720932
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41568344
تاريخ النشر: 2026-01-06
المؤلف: Jessi Doshier وآخرون
الموضوع الرئيسي: البروبيوتيك والأطعمة المخمرة

نظرة عامة

يتناول هذا القسم من ورقة البحث دراسة تجريبية تحقق في تأثيرات بروبيوتيك مشتق من الميكروبيوم الجديد (AMP) على الكلاب التي تعاني من الإسهال المزمن. شملت الدراسة 11 كلبًا بالغًا مملوكًا للعميل يعاني من الإسهال الذي استمر لأكثر من خمسة أيام، وهدفت إلى تقييم تحمل AMP، الذي يحتوي على سلالات حية من *Peptacetobacter hiranonis*، *Megamonas funiformis*، و*Enterococcus faecium*. تم عزل هذه السلالات من براز كلب صحي. استخدمت الدراسة تصميمًا ملاحظًا أحادي الذراع، حيث تم قياس النتائج السريرية من خلال درجة براز بورينا (PFS) وتحليل تغييرات الميكروبيوم البرازي عبر تسلسل الجيل التالي لقطع جينات 16S rRNA.

أشارت النتائج إلى أن AMP كان جيد التحمل، مع عدم الإبلاغ عن أي أحداث سلبية. لوحظ تحسن سريري في ثمانية من الكلاب الأحد عشر، حيث أظهر ستة من سبعة مشاركين على المدى الطويل زيادة في تنوع الميكروبيوم البرازي بعد أسبوع واحد من العلاج. تشير النتائج إلى أن AMP قد يؤثر بشكل إيجابي على الميكروبيوم المعوي والأعراض السريرية في الكلاب التي تعاني من الإسهال، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق من خلال دراسات أكبر محكومة لتأكيد الفعالية واستكشاف العلاقة بين العلاج، وتغيرات الميكروبيوم، والنتائج السريرية.

مقدمة

تناقش مقدمة ورقة البحث انتشار الإسهال في الكلاب والعلاجات التجريبية الشائعة المستخدمة، مثل التغييرات الغذائية، والمضادات الحيوية، والمواد الحيوية، والبروبيوتيك. تسلط الضوء على التأثير السلبي للإسهال على الميكروبيوم المعوي، والذي يمكن أن يؤدي إلى دورة من الالتهاب والأعراض المستمرة. تُلاحظ المضادات الحيوية، على الرغم من استخدامها بشكل متكرر، لتأثيراتها الضارة على المدى الطويل على الميكروبيوم المعوي ومساهمتها في مقاومة المضادات الحيوية، مما يبرز الحاجة إلى علاجات بديلة يمكن أن تستهدف الميكروبيوم بشكل أكثر فعالية.

يلعب الميكروبيوم المعوي دورًا حاسمًا في صحة الجهاز الهضمي، حيث يؤثر على الاستجابات المناعية وتخليق المغذيات. يرتبط عدم التوازن الميكروبي، الذي يتميز بعدم التوازن في تجمعات الميكروبات، بالإسهال الحاد والمزمن في الكلاب، مما يؤدي إلى تقليل التنوع الميكروبي والنمو المفرط للأنواع المسببة للأمراض. يتم تقديم البروبيوتيك كخيار علاجي محتمل، مع فوائد تعتمد على السلالة. ومع ذلك، يشير المؤلفون إلى أن الفهم الحالي لفعالية البروبيوتيك في الطب البيطري محدود، خاصة فيما يتعلق باستخدام السلالات الموجودة بشكل طبيعي في أمعاء الكلاب. تقدم الدراسة بروبيوتيك متقدم مشتق من الميكروبيوم (AMP) يحتوي على ثلاث سلالات مستمدة من الكلاب، بهدف تقييم تحمله في الكلاب التي تعاني من الإسهال ومراقبة التغيرات في تركيب الميكروبيوم البرازي وشدة الإسهال. تفترض الفرضية أن AMP سيكون جيد التحمل وسيتماشى مع الاتجاهات الميكروبية التي لوحظت سابقًا.

طرق

يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، ومعدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. تشمل المنهجية البروتوكولات لجمع البيانات، بما في ذلك أي تحليلات إحصائية تم إجراؤها لتفسير النتائج.

بالإضافة إلى ذلك، قد يصف القسم الظروف التجريبية، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. بشكل عام، يعد هذا القسم عنصرًا حاسمًا في البحث، حيث يوفر المعلومات اللازمة للباحثين الآخرين لتكرار الدراسة والتحقق من استنتاجاتها.

نتائج

كشفت نتائج اختبارات لوحة الجهاز الهضمي التي أجريت على الكلاب خلال الدراسة عن عدم وجود حالات من قصور البنكرياس الخارجي، حيث كانت جميع الكلاب لديها قيم cTLI فوق العتبة التشخيصية. من الجدير بالذكر أن الكلب 2 حافظ على مستويات cTLI مرتفعة طوال الدراسة، بينما عاد الكلب 6 إلى الوضع الطبيعي بعد ارتفاع أولي. كانت مستويات cPLI في المصل عمومًا ضمن النطاق الطبيعي، باستثناء الكلب 4، الذي تم إزالته من الدراسة بسبب ارتفاع المستويات. أظهرت خمسة كلاب مستويات منخفضة من الكوبالامين الأساسية، حيث أظهر الكلب 9 زيادة مؤقتة في اليوم السابع ولكنه انخفض تحت النطاق المرجعي بحلول اليوم 56. أشار تحليل الميكروبيوم البرازي إلى زيادة في التنوع الألفا، كما تم قياسه بواسطة مؤشر شانون، بعد إعطاء AMP، مع تغييرات ملحوظة في التركيب الميكروبي لوحظت مع مرور الوقت.

أشار تحليل عينات البراز إلى أن معظم الكلاب أظهرت تحولًا نحو ملف ميكروبيوم أكثر صحة، خاصة بحلول اليوم السابع، كما يتضح من التغيرات في الوفرة النسبية لعائلات ميكروبية معينة. أظهرت الدراسة أيضًا أن الكلاب التي كانت لديها في البداية نسب سلبية من الأنواع المرتبطة بالصحة انتقلت نحو نسب إيجابية، مما يشير إلى تحسن في صحة الأمعاء. بالإضافة إلى ذلك، تم اكتشاف قطع جينية من سلالات AMP في عينات البراز، حيث أظهرت بعض الأنواع زيادة في الوفرة بحلول اليوم 56، مما يشير إلى تأثير محتمل لـ AMP المعطى على الميكروبيوم المعوي. بشكل عام، تسلط النتائج الضوء على التغيرات الديناميكية في كل من علامات المصل وتركيب الميكروبيوم البرازي استجابةً للعلاج، مع تداعيات لفهم صحة الجهاز الهضمي في الكلاب.

مناقشة

في هذه الدراسة التجريبية، تم إعطاء البروبيوتيك المتقدم المشتق من الميكروبيوم (AMP) لعدد من الكلاب المملوكة للعميل والتي تعاني من الإسهال المزمن، مما أظهر تحملًا جيدًا مع عدم الإبلاغ عن أي أحداث سلبية. تضمنت صيغة AMP ثلاث سلالات بكتيرية مستمدة من الكلاب—*Peptacetobacter hiranonis*، *Megamonas funiformis*، و*Enterococcus faecium*—تم اختيارها بناءً على ارتباطها بالميكروبيومات المعوية الصحية. كانت الدراسة تهدف إلى تقييم تحمل AMP بدلاً من فعاليته، والتي سيتم تقييمها في دراسات محكومة مستقبلية. من الجدير بالذكر أن سبعة من الكلاب الأحد عشر أظهرت تحسنًا سريريًا، كما يتضح من انخفاض درجة براز بورينا (PFS) بعد سبعة أيام من العلاج، مما يشير إلى تأثير محتمل مفيد على صحة الأمعاء.

كشف تحليل الميكروبيوم عن زيادات في التنوع الألفا بين الكلاب، مع تحولات في التركيب الميكروبي نحو ملفات نموذجية للكلاب الصحية. ومع ذلك، تشمل قيود الدراسة حجم العينة الصغيرة، وعدم وجود مجموعة ضابطة، والتباين في الأسباب الكامنة وراء الإسهال بين المشاركين، مما يعقد تفسير النتائج. تؤكد النتائج على الحاجة إلى مزيد من البحث، وخاصة التجارب العشوائية المحكومة مع معايير إدخال موحدة، لفهم فعالية AMP بشكل أفضل ودوره في تعديل الميكروبيوم المعوي في الكلاب التي تعاني من الإسهال. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تستكشف الدراسات المستقبلية استراتيجيات الجرعات المثلى، خاصة بالنظر إلى أحجام الجسم المتنوعة في السكان الكلاب.

Journal: Frontiers in Veterinary Science, Volume: 12
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2025.1720932
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41568344
Publication Date: 2026-01-06
Author(s): Jessi Doshier et al.
Primary Topic: Probiotics and Fermented Foods

Overview

This section of the research paper discusses a pilot study investigating the effects of a novel microbiome-derived probiotic (AMP) on dogs with chronic diarrhea. The study involved 11 client-owned adult dogs presenting with diarrhea lasting more than five days, and aimed to assess the tolerability of the AMP, which contains live strains of *Peptacetobacter hiranonis*, *Megamonas funiformis*, and *Enterococcus faecium*. These strains were isolated from the feces of a healthy dog. The study employed a single-arm, prospective observational design, measuring clinical outcomes through the Purina Fecal Score (PFS) and analyzing fecal microbiota changes via next-generation sequencing of 16S rRNA gene fragments.

Results indicated that the AMP was well tolerated, with no adverse events reported. Clinical improvement was observed in eight out of the eleven dogs, with six of seven long-term participants showing increased fecal microbiome alpha-diversity after one week of treatment. The findings suggest that the AMP may positively influence the gut microbiome and clinical symptoms in dogs with diarrhea, warranting further investigation through larger controlled studies to confirm efficacy and explore the relationship between treatment, microbiome alterations, and clinical outcomes.

Introduction

The introduction of the research paper discusses the prevalence of diarrhea in dogs and the common empirical treatments employed, such as dietary changes, antimicrobials, prebiotics, and probiotics. It highlights the negative impact of diarrhea on the gut microbiome, which can lead to a cycle of inflammation and persistent symptoms. Antimicrobials, while frequently used, are noted for their long-term detrimental effects on gut microbiota and their contribution to antimicrobial resistance, underscoring the need for alternative therapies that can more effectively target the microbiome.

The gut microbiome plays a crucial role in gastrointestinal health, influencing immune responses and nutrient synthesis. Dysbiosis, characterized by an imbalance in microbial populations, is associated with both acute and chronic diarrhea in dogs, leading to reduced microbial diversity and overgrowth of pathogenic species. Probiotics are presented as a potential therapeutic option, with benefits that are strain-specific. However, the authors note that the current understanding of probiotic efficacy in veterinary medicine is limited, particularly regarding the use of strains that are naturally found in the canine gut. The study introduces a novel advanced microbiome-derived probiotic (AMP) containing three canine-derived strains, aiming to evaluate its tolerability in dogs with diarrhea and to observe changes in fecal microbiome composition and diarrhea severity. The hypothesis posits that the AMP will be well-tolerated and will align with previously observed microbiome trends.

Methods

The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology encompasses the protocols for data collection, including any statistical analyses performed to interpret the results.

Additionally, the section may describe the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. Overall, this section serves as a critical component of the research, providing the necessary information for other researchers to replicate the study and verify its conclusions.

Results

The results of the gastrointestinal panel assays conducted on dogs during the study revealed no instances of exocrine pancreatic insufficiency, as all dogs had cTLI values above the diagnostic threshold. Notably, Dog 2 maintained elevated cTLI levels throughout the study, while Dog 6 returned to normal after an initial elevation. Serum cPLI levels were generally within the normal range, except for Dog 4, who was removed from the study due to elevated levels. Five dogs exhibited low baseline cobalamin levels, with Dog 9 showing a transient increase on day 7 but dropping below the reference range by day 56. Fecal microbiome analysis indicated an increase in alpha diversity, as measured by the Shannon index, after AMP administration, with significant shifts in microbial composition observed over time.

The analysis of fecal samples indicated that most dogs showed a shift towards a healthier microbiome profile, particularly by day 7, as evidenced by changes in the relative abundance of specific microbial families. The study also demonstrated that dogs with initially negative health-associated taxa ratios shifted towards positive ratios, indicating an improvement in gut health. Additionally, gene fragments from the AMP strains were detected in fecal samples, with certain taxa showing increased abundance by day 56, suggesting a potential influence of the administered AMP on the gut microbiome. Overall, the findings highlight the dynamic changes in both serum markers and fecal microbiome composition in response to treatment, with implications for understanding gastrointestinal health in dogs.

Discussion

In this pilot study, the advanced microbiome-derived probiotic (AMP) was administered to eleven client-owned dogs with chronic diarrhea, demonstrating good tolerability with no reported adverse events. The AMP formulation included three canine-derived bacterial strains—*Peptacetobacter hiranonis*, *Megamonas funiformis*, and *Enterococcus faecium*—selected based on their association with healthy gut microbiomes. The study aimed to assess the tolerability of the AMP rather than its efficacy, which will be evaluated in future controlled studies. Notably, seven out of eleven dogs showed clinical improvement, as indicated by a decrease in the Purina Fecal Score (PFS) after seven days of treatment, suggesting a potential beneficial effect on gut health.

Microbiome analysis revealed increases in alpha diversity among the dogs, with shifts in microbial composition toward profiles typical of healthy dogs. However, the study’s limitations include its small sample size, lack of a control group, and variability in underlying causes of diarrhea among participants, which complicates the interpretation of results. The findings underscore the need for further research, particularly randomized controlled trials with standardized inclusion criteria, to better understand the AMP’s efficacy and its role in modifying gut microbiota in dogs with diarrhea. Additionally, future studies should explore optimal dosing strategies, especially considering the diverse body sizes of the canine population.