Nous savons aujourd’hui que le microbiote intestinal peut affecter les chiens de la même manière que les humains. Cela signifie-t-il que les chiens domestiques ont des caractéristiques physiologiques et alimentaires similaires à celles de l’homme ? Et partagent-ils certaines de leurs pathologies ?
Les chiens partagent plusieurs similitudes avec les humains : ce sont tous deux des mammifères à sang chaud et ils ont tous deux un système digestif monogastrique comprenant un estomac, un intestin grêle et un gros intestin. On observe cependant de nombreuses différences physiologiques et alimentaires entre eux. Par exemple, la température corporelle du chien est plus élevée que celle de l’homme (de 38 à 39˚C environ), le pH intestinal est différent et le tube digestif est plus court, ce qui affecte l’activité enzymatique et la mécanique du système digestif. Une autre différence importante entre les deux espèces est la morphologie de leur bouche : les chiens ont des molaires plus grandes, ce qui les aide à s’adapter à leur régime alimentaire. Par rapport aux humains, ils peuvent utiliser les os et mâchent moins en raison de leur appareil digestif différent et de leur comportement ancestral de chasse et d’alimentation. Ils sont obligés d’absorber rapidement un maximum de calories face au risque d’un éventuel prédateur.
Malgré nos différences, la coévolution du chien avec l’homme a conduit au développement chez le chien de multiples pathologies typiquement humaines, dont certaines peuvent même se transmettre d’une espèce à l’autre. Les chiens peuvent souffrir d’affections telles que des entéropathies chroniques, des allergies et des maladies de la peau.
Le Lesaffre Institute of Science & Technology (LIST) a développé son expertise dans les simulateurs du tube digestif canin. Quels sont les types de simulateurs et pourquoi les utilisez-vous ?
De nombreux modèles ont été construits pour simuler le système digestif in vitro, mais nous nous concentrons principalement sur deux d’entre eux : le modèle fonctionnel gastro-intestinal du chien ou FIDO TIM-1 d’InnoGI Techologies et le Simulateur de l’écosystème microbien intestinal canin ou SCIME de ProDigest. FIDO TIM-1 est un simulateur dynamique du tube digestif supérieur contenant des compartiments simulant l’estomac, le duodénum, le jéjunum et l’iléon, ainsi que leurs températures, pH et sécrétions respectifs1. SCIME, quant à lui, est un simulateur dynamique de l’ensemble du système digestif avec une version plus simplifiée du tube digestif supérieur, mais une plus grande attention portée au gros intestin et à ses composants, et la possibilité d’y introduire le microbiote intestinal d’un chien2.
Nous utilisons ces modèles en prémices ou en alternative aux études in vivo. Cela nous permet de mieux comprendre les mécanismes de la digestion chez le chien tout en respectant les principes du bien-être animal dans la recherche scientifique – les 3R : Reduce, Refine et Replace (Réduire, Raffinement, Remplacer). De plus, ces modèles permettent une étude plus facile et non invasive du système digestif des chiens et nous aident à tester différents produits nutritionnels sans nécessiter de procédures invasives ou complexes.
Quels ont été les principaux défis à relever pour valider les protocoles d’essai FIDO TIM-1 et SCIME ?
Certains défis liés à l’utilisation de ces systèmes sont purement techniques et nécessitent de nombreuses étapes d’optimisation. Par exemple, il est important de choisir le bon type d’aliment et la bonne taille de croquettes à utiliser en toute sécurité sans bloquer les tubes et les pompes du système. Nous devons également tenir compte des limites de chaque modèle lorsque nous analysons les résultats et tirons nos conclusions.
Dans le cas de FIDO TIM-1, la principale limitation est l’absence d’hôte, donc l’absence d’interaction hôte-microbe. Lorsque nos expériences se concentrent sur le tube digestif supérieur, FIDO TIM-1 peut être satisfaisant ; cependant, lorsque notre question de recherche évolue autour du microbiote, une approche complémentaire comme SCIME est nécessaire pour tirer une conclusion plus complète sans expérimentation in vivo.
Phileo by Lesaffre propose de nombreuses solutions pour améliorer la santé intestinale du chien. Avez-vous réalisé des essais sur ces produits à l’aide de simulateurs gastro-intestinaux canins ?
Actisaf® Sc50 PET, une levure probiotique – nommée Saccharomyces cerevisiae – est une solution innovante proposée par Phileo que nous testons actuellement sur nos simulateurs gastro-intestinaux canins. Actisaf® Sc50 PET est un probiotique naturel et sûr qui joue un rôle direct dans l’amélioration de la santé digestive des chiens en modulant leur microbiote intestinal et en diminuant les pathogènes potentiels comme Escherichia coli3. Dans nos recherches actuelles, nous utilisons les systèmes FIDO TIM-1 et SCIME pour mieux comprendre le mode d’action d’Actisaf® Sc50 PET et la capacité de survie des probiotiques pendant la digestion. Nous sommes heureux de pouvoir dire que nos résultats récents ont confirmé une survie élevée des levures Actisaf® Sc50 PET tout au long du tube digestif dans le système FIDO TIM1, et une augmentation de l’activité microbienne dans le système SCIME. Il s’agit là d’un avantage supplémentaire qui s’ajoute à la stabilité déjà prouvée de l’alimentation afin d’obtenir la bonne quantité d’UFC du sachet au site cible, c’est-à-dire dans l’intestin, pour apporter les avantages escomptés !
Le partage de l’environnement domestique et le mode de vie du propriétaire peuvent-ils influencer le microbiote du chien ?
Oui, c’est possible ! La composition du microbiote est étroitement liée au comportement et à l’environnement de l’hôte. Par exemple, une personne vivant en France n’a pas la même composition de microbiote qu’une personne vivant en Chine. Il en va de même pour les chiens : leur microbiote est directement influencé par leur environnement, leur alimentation et même le mode de vie de leur maître. Bien que le microbiote du chien ne soit pas identique à celui de son maître, les schémas et les compositions microbiennes peuvent devenir similaires au fil du temps, car ils partagent le même environnement.
Sources :
- Smeets-Peeters MJE, Minekus M, Havenaar R, Schaafsma G, Verstegen MWA. Description d’un modèle dynamique in vitro du tractus gastro-intestinal du chien et évaluation de différents temps de transit pour les protéines et le calcium. Alternatives to Laboratory Animals. 1999;27(6):935-949. doi:10.1177/026119299902700608
- Duysburgh C, Ossieur WP, De Paepe K, Van den Abbeele P, Vichez-Vargas R, Vital M, Pieper DH, Van de Wiele T, Hesta M, Possemiers S, Marzorati M. Développement et validation du Simulateur de l’Ecosystème Microbien Intestinal Canin (SCIME)1. J Anim Sci. 2020 Jan 1;98(1):skz357. doi : 10.1093/jas/skz357.
- Bastos TS, Souza CMM, Legendre H, Richard N, Pilla R, Suchodolski JS, de Oliveira SG, Lesaux AA, Félix AP. Effect of Yeast Saccharomyces cerevisiae as a Probiotic on Diet Digestibility, Fermentative Metabolites, and Composition and Functional Potential of the Fecal Microbiota of Dogs Submitted to an Abrupt Dietary Change. Microorganisms. 2023; 11(2):506. https://doi.org/10.3390/microorganisms11020506