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The canine and feline skin microbiome in health and disease

Authors

  • J. Scott Weese

    1. Department of Pathobiology, Centre for Public Health and Zoonoses, Ontario Veterinary College, University of Guelph, Guelph, Ontario, Canada N1G 2W1.
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  • Sources of Funding: This study was self funded.

  • Conflict of Interest: No conflicts of interest have been declared.

J. Scott Weese, Department of Pathobiology, Centre for Public Health and Zoonoses, Ontario Veterinary College, University of Guelph, Guelph, Ontario, Canada N1G 2W1. E-mail: jsweese@uoguelph.ca

Abstract

The skin harbours a diverse and abundant, yet inadequately investigated, microbial population. The population is believed to play an important role in both the pathophysiology and the prevention of disease, through a variety of poorly explored mechanisms.

Early studies of the skin microbiota in dogs and cats reported a minimally diverse microbial composition of low overall abundance, most probably as a reflection of the limitations of testing methodology. Despite these limitations, it was clear that the bacterial population of the skin plays an important role in disease and in changes in response to both infectious and noninfectious diseases.

Recent advances in technology are challenging some previous assumptions about the canine and feline skin microbiota and, with preliminary application of next-generation sequenced-based methods, it is apparent that the diversity and complexity of the canine skin microbiome has been greatly underestimated. A better understanding of this complex microbial population is critical for elucidation of the pathophysiology of various dermatological (and perhaps systemic) diseases and to develop novel ways to manipulate this microbial population to prevent or treat disease.

Résumé

La peau possède une population microbienne variée et abondante, encore insuffisamment étudiée. Cette population jouerait un rôle important à la fois dans la pathophysiologie et dans la prévention des maladies à travers de nombreux mécanismes peu connus.

De précédentes études de la microflore cutanée chez les chiens et les chats ont montré une composition microbienne diverse de faible abondance globale, le plus probablement comme le reflet des limites des méthodes de test. Malgré ces limites, il était clair que la population bactérienne de la peau joue un rôle important dans les maladies et dans les modifications en réponse aux maladies infectieuses et non infectieuses.

Des progrès technologiques récents remettent en cause certaines hypothèses précédentes sur la microflore cutanée canine et féline et, avec une application préliminaire des méthodes de séquençage de dernière génération, il apparait que la diversité et la complexité du microbiome cutané canin a été largement sous-estimée. Une meilleure compréhension de cette population microbienne complexe pour le décryptage de la pathophysiologie de différentes maladies dermatologiques (et peut être systémiques) et le développement de nouvelles voies de manipulation de cette population microbienne pour traiter ou prévenir la maladie.

Resumen

La piel contiene una población microbiana abundante y diversa, pero todavía poco investigada. Esta población parece jugar un papel relevante tanto en la patofisiología como en la prevención de enfermedades a través de una variedad de mecanismos poco estudiados.

Los estudios iniciales de la microfauna en perros y gatos indicaban una población de microbios con poca diversidad y poco abundante, posiblemente como reflejo de las limitaciones en los métodos de estudio. A pesar de estas limitaciones lo que si estaba claro era que la población bacteriana de la piel juega un papel importante en el desarrollo de enfermedades y en cambios producidos en respuesta a enfermedades infecciosas.

Avances tecnológicos recientes han puesto en entredicho algunas de las nociones previas acerca de los microorganismos del la piel de perros y gatos y con la aplicación preliminar de una nueva generación en métodos de secuenciación, se ha puesto en evidencia que la diversidad y complejidad de la fauna microbiana de la piel canina ha sido infraestimada. Es necesario entender más a fondo esta compleja población microbiana para poder elucidar la patofisiología de diversas enfermedades dermatológicas (y tal vez sistémicas) y para desarrollar nuevos sistemas que permitan manipular la microfauna para prevenir o tratar enfermedades.

Zusammenfassung

Die Haut beherbergt eine bunte und reichliche, jedoch ungenügend untersuchte mikrobielle Population. Man glaubt, dass diese Population sowohl in der Pathophysiologie wie auch bei der Verhinderung von Krankheit durch eine Vielzahl von schlecht untersuchten Mechanismen, eine wichtige Rolle spielt.

Frühe Studien der Mikrobiota der Haut von Hunden und Katzen zeigten eine geringe Diversität der mikrobiellen Zusammensetzung mit geringer Verbreitung über den ganzen Körper, was vermutlich die limitierten Testmethoden reflektierte. Trotz dieser Einschränkungen war es klar, dass die bakterielle Population der Haut bei Erkrankungen und bei Veränderungen der Reaktion auf infektiöse wie auch nicht infektiöse Erkrankungen eine wichtige Rolle spielt.

Jüngste Fortschritte in der Technologie stellen einige frühere Annahmen über die Mikrobiota der Haut bei Hunden und Katzen in Frage und es ist - bei vorläufiger Anwendung von „Next-generation sequenced-based” Methoden - klar, dass die Diversität und Komplexität der Mikrobiome der Hundehaut stark unterschätzt worden waren. Ein besseres Verständnis dieser komplexen mikrobiellen Population ist eine Voraussetzung, um die Pathophysiologie verschiedener dermatologischer (und vielleicht systemischer) Erkrankungen zu verstehen und um neue Wege zu entwickeln, um diese mikrobielle Population zu beeinflussen und um Krankheiten zu verhindern oder zu behandeln.

Abstract

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