Метод скрининга кишечных заболеваний для улучшения благополучия лошадей

Исследователи из Университета Йювяскюля (Финляндия) разрабатывают перспективный метод для помощи в диагностике воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК) у лошадей. Осведомленность о распространенности ВЗК у людей и животных возросла за последние десятилетия, что усилило потребность в эффективных и доступных методах диагностики.

Это первое исследование, показавшее связь между составом кишечной микробиоты и хроническими типами ВЗК у лошадей. Работа опубликована в журнале Animals.

ВЗК стали более распространенными и у лошадей, создавая серьезные проблемы для их благополучия: потерю веса, снижение работоспособности и поведение, связанное с болью. Симптомы могут привести к преждевременному завершению карьеры и даже эвтаназии животного. Обычно ВЗК диагностируют по общим симптомам, а окончательно — с помощью эндоскопии и исследования биопсии кишечной стенки.

«Диагностика ВЗК также дорога для владельца и стрессова для лошади, так как требует голодания, эндоскопии и обычно транспортировки в клинику», — объясняет академический исследователь Сильва Ууси-Хейккиля. Кроме того, эндоскопия сложна из-за длинного желудочно-кишечного тракта взрослой лошади, большая часть которого по практическим причинам остается неисследованной.

Исследователи изучили возможность использования состава бактериального сообщества (микробиоты) в образцах фекалий лошадей в качестве неинвазивного диагностического инструмента для ВЗК. Исследования на других видах (например, людях) показали, что состав кишечной микробиоты можно использовать для выявления ВЗК и прогрессирования болезни. На основе этих знаний ученые проанализировали состав микробиоты образцов фекалий лошадей, чтобы определить, может ли он указывать на наличие ВЗК.

«Мы наблюдали различия в составе кишечной микробиоты между лошадьми с ВЗК и здоровыми лошадьми. Относительная численность определенных бактериальных групп либо увеличивалась, либо уменьшалась у лошадей с ВЗК», — поясняет Ууси-Хейккиля.

Используя оценку состава микробиоты, исследователи разработали модель машинного обучения для прогнозирования ВЗК на основе видового состава микробиоты в образцах фекалий.

«Эта модель на основе искусственной нейронной сети предсказывала ВЗК в тестовых образцах со 100% точностью», — говорит постдокторант Тиина Савиламми. Следующий шаг — дальнейшее тестирование модели и улучшение ее работы с помощью большего количества образцов.

Перспективные результаты исследования предполагают, что в будущем анализ видового состава микробиоты в образцах фекалий может стать точным, экономически эффективным и неинвазивным методом для поддержки скрининга ВЗК у лошадей. Это достижение может снизить стресс и финансовое бремя, связанные с текущими методами диагностики, что пойдет на пользу и лошадям, и их владельцам.