特発性てんかんの犬の糞便乳酸菌集団の評価：パイロット研究

背景：特発性てんかんは、推定される遺伝的素因以外に基本的な基準が特定されていない再発性発作を特徴とする犬の一般的な神経障害です。障害の病因はよく理解されていないままですが、環境要因は病気の経過に影響を与えると推定されています。微生物叢 - 腸脳軸に関する研究の成長体の中で、神経疾患の発達と進行における乳酸菌の保護的役割にかなりの注意が集中しています。腸内微生物叢とてんかんの間の関連性の調査は初期段階にありますが、いくつかの予備的な発見は、薬物耐性てんかんにおける乳酸菌の役割を支持しています。現在までに、てんかんの犬の腸内微生物叢を評価する公開された研究はありません。このパイロット研究は、健康な犬と比較して特発性てんかんの犬の糞便乳酸菌集団を評価するために実施されました。 結果：糞便サンプルは、13組の犬から得られました。これは、同じ家庭用の薬物ネイブなてんかん犬と健康な犬で構成され、同じ食事で維持されました。16S RRNA遺伝子アンプリコンシーケンスに基づく大規模な微生物パターンの評価により、研究集団の家庭効果が特定されました。16S RRNA遺伝子配列バリアントおよび属レベルでの微分有病率検査では、てんかん犬と対照犬の統計的に有意な差は特定されませんでした。培養を通じて分離されたラクトバチルス種の定量的PCRでは、てんかん犬と対照犬の間に統計的に有意な差は明らかになりませんでした（濃度の中央値、3.8 log10 CFU/g糞、それぞれ4.6 log10 cfu/g糞）。培養中の乳酸菌は、フェノバルビタール、臭化カリウム、ゾニサミド、またはレベチラセタムへの暴露によって殺されませんでした。 結論：このパイロット研究では、健康な犬と比較して、薬物ネイーブてんかん犬のラクトバチルス種の大規模な微生物パターンまたは相対的または絶対的な存在量の違いを特定しませんでした。てんかんの犬における疾患の進行と治療反応における腸内微生物叢の役割を評価するために、さらなる研究が必要です。培養中の乳酸菌は、フェノバルビタール、臭化カリウム、ゾニサミド、またはレベチラセタムにさらされると殺されたり、成長を阻害したりしませんでした。これは、抗てんかん薬投与が症状におけるLactobacillusの役割を評価する将来の研究における交絡因子ではないことを示唆しています。

BACKGROUND: Idiopathic epilepsy is a common neurological disorder of dogs characterized by recurrent seizures for which no underlying basis is identified other than a presumed genetic predisposition. The pathogenesis of the disorder remains poorly understood, but environmental factors are presumed to influence the course of disease. Within the growing body of research into the microbiota-gut-brain axis, considerable attention has focused on the protective role of Lactobacilli in the development and progression of neurological disease. Investigations into the association between the gut microbiome and epilepsy are in their infancy, but some preliminary findings support a role for Lactobacilli in drug resistant epilepsy. To date, there are no published studies evaluating the gut microbiome in dogs with epilepsy. This pilot study was undertaken to evaluate fecal Lactobacillus populations in dogs with idiopathic epilepsy compared to healthy dogs. RESULTS: Fecal samples were obtained from 13 pairs of dogs, consisting of a drug-naïve epileptic dog and a healthy dog from the same household and maintained on the same diet. Evaluation of large-scale microbial patterns based on 16S rRNA gene amplicon sequencing identified a household effect in the study population. Differential prevalence testing at the 16S rRNA gene sequence variant and genus levels did not identify any statistically significant differences between epileptic and control dogs. Quantitative PCR of Lactobacillus species isolated through culture revealed no statistically significant difference between the epileptic and control dogs (median concentration, 3.8 log10 CFU/g feces and 4.6 log10 CFU/g feces, respectively). Lactobacillus in culture was not killed by exposure to phenobarbital, potassium bromide, zonisamide, or levetiracetam. CONCLUSIONS: This pilot study did not identify any difference in large-scale microbial patterns or relative or absolute abundance of Lactobacillus species in drug-naïve epileptic dogs compared to healthy dogs. Further studies are warranted to evaluate the role of the gut microbiome in disease progression and treatment response in dogs with epilepsy. Lactobacilli in culture were not killed or inhibited from growing when exposed to phenobarbital, potassium bromide, zonisamide or levetiracetam, suggesting that antiepileptic drug administration is less likely to be a confounding factor in future studies evaluating the role of Lactobacillus in epilepsy.