Investigating associations between pack management strategies and the intestinal microbiota of Greenland sled dogs (Canis lupus familiaris borealis)

Abstract

The Greenland sled dog (Canis lupus familiaris borealis, GSD) is a breed of working dog unique to the Greenlandic Arctic. GSDs have distinct connections to their surrounding environment: they are housed outside, drink from natural sources, and are fed primarily raw marine mammals and fish—reflecting the traditional diet of many settlements in Greenland. Due to their close association with humans and the coastal environment, GSDs offer potential for monitoring infectious pathogens (parasites, bacteria and viruses) as well as the role of diet and environment on the intestinal microbiome. This study applies the One Health framework to investigate two populations of working GSDs. Fecal samples from GSDs in Ittoqqortoormiit, where GSDs are fed game and managed as described above, are compared to samples from Daneborg, where GSDs are fed dryfeed and managed by the Danish military. Genome-resolved metagenomics is used to characterize the diversity, composition, and functional traits of the intestinal microbiota. Results demonstrate that shotgun sequencing can detect the same parasites found by classical parasitology. Additionally, different microbial communities and functional profiles are observed between populations. Ittoqqortoormiit samples host a higher abundance of pathogens, and a greater capacity to degrade antibiotics, xenobiotics, and alcohols—highlighting the presence of anthropogenic compounds in the Arctic coastal environment. This research illustrates the potential of shotgun sequencing for informing management decisions and underscores the importance of incorporating microbiome research into coastal studies.

Grænlenski sleðahundurinn (Canis lupus familiaris borealis) er ræktað kyn af vinnuhundi og einstakur fyrir grænlenska norðurheimskautið. Grænlenskir sleðahundar hafa sérstaka tengingu við umhverfi sitt: þeir eru hýstir úti, drekka úti í náttúrunni, og eru fóðraðir aðallega á sjávarspendýrum og fiski—sem gefur góða mynd af hefðbundnu fæði í byggðum á Grænlandi. Vegna sinnar nánu tengingar við mannfólkið og strandumhverfið, veita grænlensku sleðahundarnir tækifæri til að vakta smitandi sýkla (sníkjudýr, bakteríur og veirur) sem og hlutverk fæðis og umhverfis á örveruflóru þarmanna. Þessi rannsókn beitir One Health (Einnar heilsu) rammanum til að rannsaka tvö þýði vinnandi grænlenskra sleðahunda. Hægðasýni úr grænlenskum sleðahundum í Ittoqqortoormiit, þar sem grænlensku sleðahundunum er gefin villibráð og farið með þá eins og áður er lýst, eru borin saman við sýni úr Daneborg heimskautaúlfum, þar sem grænlenskir sleðahundar fengu þurrfóður og var stýrt af danska hernum. Samanburður aðgreindra erfðamengja úr umhverfi er notaður til að skilgreina, fjölbreytileika, samsetningu, og starfshætti örveruþarmaflórunnar. Niðurstöðurnar sýna að slembiraðgreining getur numið sömu sníklana og finnast með hefðbundinni sníkjudýrafræði. Að auki greinast mismunandi samfélög örvera og þversnið af starfsemi milli stofna. Ittoqqortoormiit sýni hýsa meira magn sýkla, og meiri getu til að brjóta niður sýklalyf, framandi efni, og alkóhól—sem varpar ljósi á viðveru mannvistarlegra efna í strandumhverfi norðurskautsins. Þessi rannsókn sýnir fram á getu slembiraðgreiningar til að stjórnendur taki upplýstar ákvarðanir og undirstrikar mikilvægi þess að taka örveruflórurannsóknir inn í strandrannsóknir.