Effects of concentrated fecal microbiota transplant on the equine fecal microbiota after antibiotic-induced dysbiosis.

ABSTRACT

Bacterial imbalances are observed in intestinal diseases and fecal microbiota transplantation (FMT) has been used to restore the intestinal microbiota of horses. However, there is evidence that the current methods proposed for FMT in horses have limited efficacy. The objective of this study was to concentrate the bacteria present in the donor stool by centrifugation, and to test the effect in horses with antibiotic-induced dysbiosis. One healthy 11-year-old horse was selected as a fecal donor and 9 horses were given trimethoprim sulfadiazine (TMS) for 5 days to induce dysbiosis. Horses received either a concentrated FMT (cFMT, n = 3), fresh unconcentrated FMT (fFMT, n = 3), or 10% glycerol solution (vehicle, VEH, n = 3) by nasogastric tube for 3 days. Fecal samples were collected on Days 0, 4, 9, 11, and 21 for microbiota analysis (Illumina sequencing). The TMS significantly changed the bacterial composition of horses' feces (D0 versus D4). The composition of the cFMT and fFMT recipient horses was significantly different after transplantation compared to after antibiotic-induced dysbiosis (D4 versus D11), whereas the microbiota of the vehicle recipients was not, indicating that both protocols induced transient changes. However, preparation of FMT solutions markedly changed the original composition present in the donor's feces, with significant enrichment of Escherichia genus in the cFMT. Individual susceptibility to restoration of the microbiota was observed in horses, similar to what is known for other species. Our results suggest that concentrating bacteria should not be recommended in preparation of FMT solutions and that further research is required to improve current methods recommended to perform FMT in horses.

Des déséquilibres bactériens sont observés dans les maladies intestinales et la transplantation de microbiote fécal (FMT) a été utilisée pour la restaurer le microbiote intestinal des chevaux. Cependant, que les méthodes actuelles proposées pour FMT chez les chevaux ont une efficacité limitée. L'objectif de cette étude était de concentrer les bactéries présentes dans les selles du donneur par centrifugation, et de tester leur effet chez des chevaux atteints de dysbiose induite par les antibiotiques. Un cheval sain de 11 ans a été sélectionné comme donneur fécal et 9 chevaux ont reçu du triméthoprime sulfadiazine (TMS) pendant cinq jours pour induire une dysbiose. Les chevaux ont reçu soit une FMT concentrée (cFMT, n = 3), une FMT fraîche non concentrée (fFMT, n = 3) ou une solution de glycérol à 10 % (véhicule, VEH, n = 3) par sonde naso-gastrique pendant 3 jours. Des échantillons fécaux ont été prélevés aux jours 0, 4, 9, 11 et 21 pour analyse du microbiote (séquençage Illumina). Le TMS a significativement modifié la composition bactérienne des matières fécales des chevaux (D0 versus D4). La composition des chevaux receveurs cFMT et fFMT était significativement différente après la transplantation par rapport à la dysbiose induite par les antibiotiques (D4 versus D11), alors que le microbiote des receveurs de véhicules ne l'était pas, indiquant que les deux protocoles induisaient des changements transitoires. Cependant, la préparation des solutions FMT a considérablement modifié la composition originale présente dans les matières fécales du donneur, avec un enrichissement significatif du genre Escherichia dans le cFMT. Une susceptibilité individuelle à la restauration du microbiote a été observée chez les chevaux, à l'instar de ce qui est connu chez d'autres espèces. Nos résultats suggèrent que la concentration des bactéries ne devrait pas être recommandée dans la préparation des solutions FMT et que des recherches supplémentaires sont nécessaires pour améliorer les méthodes actuelles recommandées pour effectuer la FMT chez les chevaux.(Traduit par les auteurs).