健康な犬の糞便ミクロビオームとメタボロームに対するメトロニダゾールの影響

背景：メトロニダゾールは、腸内微生物叢に大きな影響を与えます。しかし、投与の中止後の微生物叢の回復、およびそのような変化の代謝的結果はこれまで調査されていません。 目的：14日間のメトロニダゾール投与の単独または加水分解されたタンパク質食、糞便ミクロビオーム、メタボローム、胆汁酸（BAS）、および乳酸産生、および健康な犬の血清メタボロームに対する影響を説明する。 動物：24人の健康なペット犬。 方法：将来の非ランダム化対照研究。さまざまな市販の食事を与えられた犬は、3つのグループに分けられました。対照群（介入なし、G1）。加水分解されたタンパク質ダイエットを受け、メトロニダゾール投与（G2）を受けます。メトロニダゾールのみを受けるグループ（G3）。16S rRNA遺伝子の配列決定と定量的ポリメラーゼ連鎖反応（QPCR）ベースの機能症指数でマイクロビオーム組成を評価しました。糞便および血清サンプルの非標的化されたメタボロミクス分析を実施し、糞便BASおよび乳酸の標的アッセイを行いました。 結果：食事の変化中にG1またはG2では変化は観察されませんでした。メトロニダゾールは、メトロニダゾールの中止後4週間後に完全には解決しなかったフソバクテリア（Q <0.001）などの豊富さの減少を含む、G2およびG3の微生物叢組成を有意に変化させました。糞便外科症指数は大幅に増加しました（p <.001）。これらの変化は、糞便総乳酸の増加（p <.001）を伴い、二次脳脱酸素酸とリソコール酸の減少（p <.001）を伴いました。 結論と臨床的重要性：我々の結果は、糞便微生物叢とメタボロームに対するメトロニダゾールの最低4週間の効果を示しており、犬のメトロニダゾールの処方に対する慎重なアプローチをサポートしています。

BACKGROUND: Metronidazole has a substantial impact on the gut microbiome. However, the recovery of the microbiome after discontinuation of administration, and the metabolic consequences of such alterations have not been investigated to date. OBJECTIVES: To describe the impact of 14-day metronidazole administration, alone or in combination with a hydrolyzed protein diet, on fecal microbiome, metabolome, bile acids (BAs), and lactate production, and on serum metabolome in healthy dogs. ANIMALS: Twenty-four healthy pet dogs. METHODS: Prospective, nonrandomized controlled study. Dogs fed various commercial diets were divided in 3 groups: control group (no intervention, G1); group receiving hydrolyzed protein diet, followed by metronidazole administration (G2); and group receiving metronidazole only (G3). Microbiome composition was evaluated with sequencing of 16S rRNA genes and quantitative polymerase chain reaction (qPCR)-based dysbiosis index. Untargeted metabolomics analysis of fecal and serum samples was performed, followed by targeted assays for fecal BAs and lactate. RESULTS: No changes were observed in G1, or G2 during diet change. Metronidazole significantly changed microbiome composition in G2 and G3, including decreases in richness (P < .001) and in key bacteria such as Fusobacteria (q < 0.001) that did not fully resolve 4 weeks after metronidazole discontinuation. Fecal dysbiosis index was significantly increased (P < .001). Those changes were accompanied by increased fecal total lactate (P < .001), and decreased secondary BAs deoxycholic acid and lithocholic acid (P < .001). CONCLUSION AND CLINICAL IMPORTANCE: Our results indicate a minimum 4-week effect of metronidazole on fecal microbiome and metabolome, supporting a cautious approach to prescription of metronidazole in dogs.