Vliv společného soužití člověka a psa ve společné domácnosti na složení jejich střevního biomu

Mgr. Alisa Souček Loginova

Master's thesis

Effect of coexistence of man and dog in a common household on the composition of their gut microbiota

Abstract:

Střevní biom je důležitou součástí těla svého hostitele, vykonávající mimo dílčích funkcí trávení i další úkoly, mezi které patří oboustranná komunikace s nervovým či imunitním systémem o přicházejících podnětech a reakcích na ně. Tyto interakce se jako celek podílí na udržování homeostáze hostitelského organismu. Střevní biom je ve svém složení i funkcích relativně stabilní, nenastane-li dlouhodobější výkyv či změna. Mezi tyto změny působící na střevní biom řadíme úpravy životního stylu, nemoci, látky modulující střevní biom či změnu v sociálních interakcích s okolním světem – lidmi i zvířaty. Interakce se psem (Canis familiaris), které mají kromě sociálních a psychologických i dopady na zdraví jedince, lze zařadit mezi ty nejčastější. Pes již neplní pouze pracovní úkoly, ale funguje v roli společníka lidí. Míra interakce majitele a jeho psa, stejně tak i místo pobytu psa, se však liší dle základě individuálních preferencí majitele a tím se mění i jak moc se člověk a pes navzájem ovlivňují. Tato práce si klade za cíl srovnat střevní biomy lidí chovajících psy (uvnitř, venku) se skupinou lidí, která nikdy nepřišla do dlouhodobého kontaktu se psy a určit, jestli se jejich střevní biomy na základě přítomnosti psa a míry interakce s ním navzájem od sebe liší. Každá skupina se skládala z 15 účastníků – lidí, v případě skupin chovajících psy i jejich psů. Každý účastník vyplnil dotazník, na základě kterého byl přiřazen do jedné ze skupin, a posléze odevzdal vzorek své stolice (případně i vzorek stolice svého psa) k mikrobiologické analýze střevního biomu. Ta proběhla pomocí polymerázové řetězové reakce (PCR), během které došlo k amplifikaci genu 16S rRNA, který je přítomen napříč všemi bakteriemi. Následovala elektroforéza v denaturačním gradientovém gelu (DGGE), na základě které bylo provedeno Sangereovo sekvenování. Díky sekvenování zvolených bakteriálních bandů bylo identifikováno 7 bakterií přítomných v analyzovaných vzorcích střevního biomu lidí a psů. Na základě výsledků bylo také možné říct, že se střevní biomy lidí chovajících psy liší od lidí, kteří nikdy nepřišli do dlouhodobého kontaktu psy. Majitelé psů chovaných venku a jejich psi měli podobnější střevní biom než majitele psů chovaných uvnitř a jejich psi. Výsledky byly srovnány s aktuálně dostupnou odbornou literaturou.

Abstract:

The gut microbiome has an outstanding role in its host's body by being involved in digestive processes, two-way communication with the nervous and immune systems about incoming stimuli, and forwarding reactions to them. As a whole, these interactions contribute to the maintenance of homeostasis of the host organism. The gut microbiome is relatively stable in its composition and functions unless there is a prolonged fluctuation or change. These changes affecting the gut microbiome include lifestyle modifications, diseases, substances that modulate the gut microbiome, or changes in social interactions with the outside world, with both humans and animals. Interactions with the dog (Canis familiaris), which have social, psychological, and physiological effects on human health, are among the most common. The dog no longer performs only work tasks but functions as a human companion. However, the degree of interaction between the owner and his dog, as well as the dog's location, varies based on the individual preferences of the owner, thus affecting how much the human and the dog interact with each other. This work aims to compare the gut biomes of people who keep dogs (indoors or outdoors) with a group of people who have never come into prolonged contact with dogs and to determine if their gut microbiomes differ from each other based on the presence of the dog and the degree of interaction with the dog. Our three groups consisted of 15 human participants and their dogs in the case of dog-breeding groups. Each participant completed a questionnaire, was assigned to one of the groups, and submitted a sample of their stool (and of their dog, if applicable) for microbiological analysis of their gut microbiome. The samples were analysed using polymerase chain reaction (PCR), during which the 16S rRNA gene, present across all bacteria, was amplified. Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) was followed by Sanger sequencing. Sequencing of the selected bacterial bands resulted in the identification of 7 bacteria present in the analysed human and canine gut microbiome samples. Based on the results, it was possible to say that the gut microbiomes of people owning dogs differ from people who have never come into long-term contact with dogs. Dogs kept outside and their owners had more similiar gut microbiota compared to dogs kept inside and their owners. The obtained results were compared with the scientific literature.

Keywords

Canis familiaris, střevní mikrobiom, soužití psa a člověka, Sangerovo sekvenování, DGGE

Keywords

Canis familiaris, gut microbiome, coexistence of man and dog, Sanger sequencing, DGGE

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 16. 4. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 17. 5. 2023
• Supervisor: Ing. Milena Santariová, Ph.D.
• Reader: Jana Doležalová, externi

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Agrobiology, Food and Natural Resources

Master programme:
Companion Animal Management