Determination of microbial diversity in the ocular conjunctiva of healthy dogs by total DNA sequencing

Abstract The conjunctiva plays an essential role in eye health and immunity and acts as a barrier to the entry of microorganisms. Conjunctival infections are common in dogs and result from both the invasion of pathogenic microorganisms and the uncontrolled growth of the existing microbiota. Most of the existing data come from studies based on traditional culture methods. These reports indicate the predominance of gram-positive bacteria, especially Staphylococcus spp. In the present study, we analyzed the microbiota present on the conjunctival surface from a heterogeneous dog population without ophthalmological disorders using DNA sequencing. After a thorough ophthalmological examination, conjunctival swabs were collected from both eyes of 30 dogs. After processing and nucleic acid extraction, the sample pool was subjected to shotgun DNA sequencing through the Illumina platform and analyzed via the Metagenomic Rapid Annotations using Subsystems Technology (MGRAST) server. A predominance of the phylum Proteobacteria and the genera Ralstonia and Burkholderia were identified along with a minority of fungi, whereas viruses were not found. Microbial DNA sequencing has provided new data on this subject, revealing the presence of noncultivable organisms that were previously unknown as part of the ocular microbiome. Resumo A conjuntiva desempenha papel fundamental na saúde e imunidade ocular e atua como uma barreira à entrada de microrganismos. As infecções conjuntivais são comuns em cães e resultam tanto da invasão de microrganismos patogênicos quanto do crescimento descontrolado da microbiota existente. A maior parte dos dados existentes provém de estudos baseados em métodos de cultura tradicionais. Esses relatos apontam para o predomínio de bactérias gram-positivas, principalmente Staphylococcus spp. O presente estudo analisou a comunidade microbiana presente na conjuntiva ocular de uma população heterogênea de cães sem distúrbios oftalmológicos por sequenciamento de DNA. Após exame oftálmico minucioso, foram coletados suabe conjuntivais de ambos os olhos de 30 cães. Após processamento e extração de ácidos nucleicos, o pool de amostras foi submetido ao sequenciamento shotgun de DNA por meio da plataforma Illumina e analisado no servidor Metagenomic Rapid Annotations using Subsystems Technology (MG-RAST). Foi identificada uma predominância do filo Proteobacteria e dos gêneros Ralstonia e Burkholderia juntamente com uma minoria de fungos, enquanto vírus não foram