THE INTERPLAY BETWEEN HOST DEFENSES AND SYSTEMIC PATHOGENS IN PROMOTING DISEASES OF COMPANION ANIMALS

The gut microbiota (consortium of all the microorganisms that inhabit the gastrointestinal tract) plays different roles in the host. Among these, its relationship with the immune system has been of great interest in the last few years. Indeed, several studies highlight the presence of dysbiosis not only in gastrointestinal diseases, but also during autoimmune or infectious diseases. Literature about this topic is scarce in veterinary medicine. Thus, in this project, the possible relationship between gut microbiota and two specific diseases (feline infectious peritonis -FIP- and canine leishmaniasis) was investigated. These diseases were chosen due to the pivotal role of the immune response in their pathogenesis. The aims of this projects were: the evaluation of gut microbiota of cats with and without FIP (study I). Since in vivo diagnosis of FIP is quite challenging, the potential role of paroxonase-1 (a negative acute phase protein strongly influenced by oxidation) as a biomarker of FIP was investigated (studies II-III). For the same reason, the diagnostic agreement among histopathology, immunohistochemistry and RT-PCR on different organs was evaluated (study IV). Finally, the gut microbiota composition in dogs infected or not by Leishmania spp. was investigated. The results were correlated with the leukocyte populations studied by flow cytometry (studies V-VI). Results obtained in this project provided preliminary data about gut microbiota composition in cats affected by FIP or only Coronavirus positive. This achievement needs to be further investigated on a bigger sample size (study I). Paraoxonase-1 reference interval and its good performance as a diagnostic biomarker of FIP were determined (studies II-III). Despite the immunohistochemistry is still the gold standard for FIP diagnosis, the good diagnostic agreement obtained in the study suggested that a possible association with RT-PCR could minimize diagnostic errors (study IV). Finally, the gut microbiota composition and leukocyte populations of leishmaniotic dogs highlighted some significant differences compared with both healthy and exposed asymptomatic dogs. These promising results could be a starting point for further researches (studies V-VI).

Il microbiota intestinale (insieme dei microrganismi che si trovano all’interno dell’apparato gastroenterico) svolge diverse funzioni e, tra queste, di particolare interesse è il suo rapporto con il sistema immunitario. Infatti, diversi studi hanno evidenziato la presenza di disbiosi non solo in corso di patologie gastroenteriche, ma anche autoimmuni ed infettive. Gli studi in medicina veterinaria sull’argomento sono ancora pochi e proprio per questo motivo, all’interno di questo progetto, è stato scelto di indagare la possibile relazione tra il microbiota intestinale e due particolari patologie infettive (la peritonite infettiva felina -FIP- e la leishmaniosi canina) la cui patogenesi è fortemente influenzata dal tipo di risposta immunitaria sviluppata dall’ospite. Gli scopi di questo progetto sono quindi stati: la valutazione del microbiota intestinale in gatti affetti o meno da FIP (studio I). Dal momento che diagnosi in vivo di FIP risulta spesso difficoltosa, è stato valutato il potenziale, come biomarker di FIP, della paraoxonasi-1, una proteina di fase acuta negativa fortemente influenzata da importanti stati ossidativi (studi II e III). Per lo stesso motivo è stata valutata la correlazione tra le performance diagnostiche di istopatologia, immunoistochimica e RT-PCR su differenti organi (studio IV). Infine, è stata indagata la composizione del microbiota intestinale in cani infetti o meno da Leishmania spp., correlando i risultati ottenuti con le differenti popolazioni leucocitarie valutate mediante citofluorimetria (studi V e VI). I risultati ottenuti da questo progetto hanno fornito delle indicazioni preliminari sulla composizione del microbiota intestinale in gatti affetti da FIP o positivi per Coronavirus, che necessitano però un approfondimento su un gruppo di studio più ampio (studio I). È stato possibile determinare gli intervalli di riferimento della paraoxonasi-1 nel gatto ed evidenziare le sue buone performance come marker diagnostico in corso di FIP (studi II e III). Nonostante l’immunoistochimica rimanga il gold standard per la diagnosi di FIP, l’associazione con RT-PCR potrebbe ridurre gli errori diagnostici, vista la buona correlazione tra le due metodiche (studio IV). Infine, la valutazione della composizione del microbiota e delle popolazioni leucocitarie in cani affetti da leishmaniosi ha messo in luce delle differenze significative sia rispetto ai cani sani, che agli esposti asintomatici. Questi risultati sono incoraggianti e possono fungere da punto di partenza per ulteriori indagini (studi V e VI).