Ruminal-buccal microbiota transmission and their diagnostic roles in subacute rumen acidosis in dairy goats
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Background Subacute rumen acidosis (SARA) is a common metabolic disorder in ruminants that disrupts the rumen microbiome and animal health, but diagnosis is challenging due to subtle symptoms and invasive testing requirements. This study explores the potential of the buccal (oral) microbiome as a diagnostic indicator for SARA, hypothesizing an interaction with the rumen microbiome. Results The study involved 47 dairy goats, including 11 on a control diet and 36 on high-concentrate diets with increasing rumen-degradable starch. Animals were grouped based on dietary exposure and ruminal pH: Control, Low-RDS Tolerance/SARA (LRDST/LRDSS), and High-RDS Tolerance/SARA (HRDST/HRDSS). Transcriptomics of rumen epithelium showed heightened inflammatory pathway gene expression in SARA-susceptible goats compared to controls and tolerant groups. Alpha diversity of ruminal bacteria showed lower Shannon diversity in HRDSS goats compared to HRDST whereas buccal bacteria displayed significantly lower Chao1 diversity in LRDSS goats compared to HRDST. Beta diversity analyses revealed distinct patterns between SARA-affected goats and healthy controls in both ruminal and buccal microbiomes. Prevotellaceae_UCG-003 emerged as a candidate biomarker, with reduced abundance in SARA-susceptible goats in both rumen and buccal samples. Machine learning classifiers achieved high accuracy in distinguishing SARA-susceptible goats using this genus (rumen AUC = 0.807; buccal AUC = 0.779). Source tracking analysis illustrated diminished cross-population of bacteria from the buccal to rumen (2.86% to 0.25%) and vice versa (8.59% to 1.17%), signifying compromised microbial interchange in SARA-affected goats. A microbiota transplant experiment verified SARA microbiota's ability to induce pH decline, escalate inflammation-related gene expression (MAPK10, IL17B, FOSB, SPP1), disrupt microbial transfer, and reduce Prevotellaceae_UCG-003 in recipients. Conclusion Our findings highlight SARA’s dual impact on ruminal and buccal microbiota, exacerbating epithelial inflammation gene expression. Shifts in the buccal microbiome, specifically reductions in Prevotellaceae_UCG-003, mirror ruminal changes and can be influenced by inter-compartmental bacterial transmission, thereby offering a non-invasive diagnostic approach for SARA.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».