Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

Hästen är en herbivor vars naturliga diet till stor del består av gräs. För att kunna tillgodogöra sig strukturella kolhydrater är hästen helt beroende av mikrober, som i grovtarmen fermenterar cellulosa, hemicellulosa och pektin till lättupptagliga flyktiga fettsyror. Hästens mag-tarmkanal innehåller en mycket rik population mikroorganismer; virus, arkéer, svampar, parasiter och bakterier. I mikrobiomet är bakterier mest studerade och tros vara viktigast för att upprätthålla homeostas. Flera studier är överens om att Firmicuter är dominerande fylum men delade meningar råder om vilket som är näst största fylum, Bacteroidetes eller Verrucomicrobia. Stress, foderbyte, avvänjning och medicinering kan leda till dysbios i hästens mikrobiom. Om balansen mellan kommensaler och normalt ofarliga patogener förskjuts kan opportunistiska mikroorganismer proliferera med sjukdom som följd. Det är idag mycket vanligt att hästägare ger probiotika med syfte att återställa homeostas i mikrobiomet men frågan är om det fungerar. Syftet med denna uppsats är att redovisa aktuella kliniska evidens för effekten av probiotika till häst med avstamp i den pågående kartläggningen av hästens föränderliga mikrobiom.

Probiotika är enligt WHO ”levande mikroorganismer som, när de administreras i adekvata mängder, ger en gynnsam hälsoeffekt”. Syftet med att ge probiotika är att stimulera de bakteriepopulationer som främjar en god funktion i hästens gastrointestinala system, vilket kan förbättra hälsan och öka prestationen. Flera olika mikroorganismer, främst jäst och bakterier, används som probiotika.

Probiotika har visats kunna behandla bland annat infektiös diarré, antibiotika- och C. difficileassocierad diarré samt ulcerös kolit, irritable bowel syndrome (IBS) och inflammatory bowel disease (IBD) hos människa, men än så länge pekar studieresultaten på häst åt olika håll. Studier som undersökt hur probiotika påverkar enterokolit, salmonellos och utsöndring av Salmonella spp. redovisar varierande och motsägelsefulla resultat. Till skillnad från studier på vuxna hästar har två försök med probiotika till föl resulterat i negativa konsekvenser och ökad risk för sjukdom. Det verkar finnas viss evidens för att tillskott av jäst ger bättre foderutnyttjande samt skydd mot stärkelseinducerade tarmstörningar. Studier på fekal mikrobiell transplantation visar att det framgångsrikt kan användas vid behandling av infektion med C. difficile på människa och det finns omfattande empirisk historik på häst men ännu inga kliniska studier.

I de probiotikastudier som gjorts på häst har man främst använt bakteriestammar som inte är vanligt förekommande i hästens grovtarm, utan stammar som utvärderats och använts på human- och smådjurssidan; Lactobacillus, Bifidobacterium och Enterococci. Dessa förekommer i främre delen av hästens gastrointestinala system. Bristen på resultat i försöken på häst skulle kunna härröras från detta faktum.

Behandling med probiotika är i allmänhet ansett som riskfritt, kostnadseffektivt och enkelt men med dagens evidensläge kan man inte rekommendera någon probiotika för behandling av sjukdom på häst. Mer forskning krävs och denna bör inrikta sig på att fortsätta kartlägga den friska hästens mikrobiom, dess förändringar vid sjukdom och hur kunskapen från humanvården kan överföras till häst på ett relevant sätt.

The horse is a herbivore whose natural diet consists of grass. Largely dependent on hindgut microbes, the horse ferments structural carbohydrates to volatile fatty acids for energy. The gastrointestinal tract of the horse is populated by a rich microbiome, constituting of bacteria, viruses, archaea, fungi, and parasites. Of these, bacteria are most extensively studied and believed to be vital for homeostasis. Several studies agree Firmicutes to be the dominant phyla, but opinions differ on the runner up. Some studies state Bacteroidetes and other Verrucomicrobia. Stress, weaning, medication, and change of diet can lead to dysbiosis in the sensitive microbiome leading to an unbalance between commensal and normally unharmful pathogens. This change opens up for a proliferation of opportunistic microorganisms which could lead to gastrointestinal upset and illness. Horse owners commonly give probiotics to restore microbial homeostasis, but does it work? The aim of this study is to present the current clinical evidence for the effectivity of equine probiotics, taking off in the ongoing mapping of the interchangeable microbiome of the horse.

The World Health Organization (WHO) define probiotics as “live microorganisms which when administrated in adequate amounts confer a health benefit on the host”. Probiotics are often utilized therapeutically to stimulate or re-establish beneficial bacterial populations, improving health and performance. Several microorganisms are tried and used as probiotics, but today commercial products mainly contain yeast and different species of bacteria.

Probiotics have been proven to treat infectious diarrhea, antibiotic-associated diarrhea, ulcerative colitis, irritable bowel syndrome (IBS) and inflammatory bowel disease (IBD) in humans but results from clinical studies on horses still point in different directions. Trials evaluating probiotics on enterocolitis, salmonellosis, and shedding of Salmonella spp. present various and contradictory results. Studies on adult horses have not shown any harmful side effects of probiotics as opposed to studies on foals where two clinical trials presented negative consequences and increased risk of disease. There seems to be some evidence for better feed conversion and protection from starch induced disruptions of the gut supplementing yeast. Studies on fecal microbial transplant show promising results in the treatment of recurrent C. difficile infections in humans and there is also an extensive empirical history of this treatment in horses but no clinical trials yet.

In the studies of administering probiotics to horses the selected species have mainly been the same ones used and tried on humans and small animals; Lactobacillus, Bifidobacterium and Enterococci. These bacteria are mainly found in the equine front gut and are not abundant in the hindgut. The lack of results in the trials on horses could derive from this choice of microorganisms.

Probiotic treatment is generally considered safe, cost-effective and easy but with the present lack of clinical evidence of effectiveness on horses, no probiotic supplement can be recommended for treatment of equine disease. More research is warranted and should focus on the continuous mapping of the microbiome of the healthy horse and how knowledge from successful human probiotic treatment could be transferred to horses adequately.