Les pathologies respiratoires figurent parmi les principales maladies porcines. Le « Complexe Respiratoire Porcin » (CRP) a une étiologie complexe et multifactorielle, qui se traduit par une variété d’expressions cliniques et d’évolutions. Mycoplasma (M.) hyopneumoniae est l’agent étiologique de la pneumonie enzootique porcine et l’agent initiateur du CRP. L’interaction de M. hyopneumoniae avec certains agents infectieux impliqués dans le CRP entraine l’aggravation de la pneumonie. L’identification des interactions les plus défavorables à l’évolution de la maladie représente un défi majeur. M. hyopneumoniae, M. hyorhinis et/ou M. flocculare peuvent co-exister dans la pneumonie, mais l’impact de ces associations n’est pas connu. Nous avons montré, grâce à une enquête exploratoire, que les co-infections entre M. hyopneumoniae et M. hyorhinis et/ou M. flocculare étaient significativement plus présentes dans la pneumonie sévère. Nous avons ensuite comparé la production de cytokines par des cellules dendritiques porcines stimulées par des souches contemporaines de M. hyopneumoniae, M. hyorhinis et M. flocculare, seules ou en association, et nous avons observé que les co-infections mycoplasmiques pouvaient être responsables de modulations de la réponse immunitaire. L’étude expérimentale de ces co-infections sur des porcs exempts d’organismes pathogènes spécifiés a montré notamment un ralentissement de la croissance des animaux par rapport aux animaux infectés uniquement par M. hyopneumoniae. Les analyses génomiques réalisées sur 25 isolats mycoplasmiques appartenant aux trois espèces ciblées ont révélé des diversités génomiques pouvant être impliquées dans la virulence. Ce projet a permis une avancée des connaissances liées aux interactions entre agents infectieux dans la pneumonie et représente une base pour l’élaboration d’études plus approfondies. Enfin, deux outils développés dans le cadre de ce travail, la qPCR multiplex Taqman® pour le dépistage simultané des trois espèces mycoplasmiques et le typage MLST de M. flocculare, pourront justement être utilisés pour mener des études épidémiologiques approfondies et à plus grande échelle, afin de mieux comprendre le rôle de ces associations mycoplasmiques en élevage.

M. synoviae (MS) est l'agent causatif du syndrome des œufs à extrémités de verre (traduction anglais de Eggshell apex abnormality syndrome : EAA), maladie caractérisée par une coquille altérée, une translucidité accrue, un amincissement de la coquille, des fissures et des ruptures de l'apex. Trois études de terrain indépendantes ont été menées entre 2015 et 2018 dans des élevages de poules pondeuses en France. La première étude, une enquête épidémiologique, visait à identifier le syndrome EAA par rapport aux symptômes rapportés par les éleveurs. Le but de la seconde étude était d'isoler et d'identifier l'agent étiologique du syndrome EAA. La troisième étude visait à suivre un lot sur une ferme multi-âge avec des problèmes récurrents de EAA dans un lot de poules pondeuses vaccinées et d'identifier les variables qui pourraient expliquer l’expression d’EAA. L'enquête épidémiologique a ciblées 77 exploitations dans trois régions productrices d'œufs, avec 40 lots dans des systèmes alternatifs (ALT) et 56 dans des cages aménagées (FC). Sept lots ont présenté des symptômes spécifiques d' EAA (4 FC et 3 ALT), une prévalence de 7,3% (intervalle de confiance: 0,032-0,149) a été calculée dans cet échantillon. L'enquête a révélé que les symptômes de l'EAA pouvaient être observés à tous les stades de la production. Un faible niveau d'utilisation d'analyse de laboratoire et de vaccination a été identifié. Les résultats ont également suggéré que la vaccination contre MS en tant qu'outil de contrôle avait un effet protecteur contre les symptômes de l'EAA. La deuxième étude de terrain a été menée pour identifier MS par culture et PCR dans 33 lots avec des symptômes d'EAA. MS a été détecté dans 30 des 33 lots des deux systèmes de production (7/7 ALT et 23/26 FC). La détection était significativement plus élevée à partir d’écouvillons trachéaux (59%) qu'avec des écouvillons cloacaux (10,5%), dans l'albumine (3,6%) ou bien dans le jaune d'œuf (0,9%). L'utilisation de la spectrométrie de masse MALDI-TOF et du séquençage de nouvelle génération a détecté la présence de Mycoplasma pullorum (MP) dans 18 des 30 cas (60%). Quatorze génomes séquencés de MP, assemblés et annotés, sont disponibles dans Genbank. Le génome entier de 44 souches de MS, 31 souches de MP, d'origines différentes, isolées entre 1991 et 2017 ont été séquencées. Les séquences des 44 souches de MS ont été caractérisées en utilisant trois méthodes de typage différentes : typage de la région conservée du gène vlhA de MS, et MLST en utilisant deux schémas différents récemment publiés pour MS. Une partie des séquences des 44 souches de MS ont été attribuées aux allèles et types des séquences déjà décrites, tandis que de nouveaux allèles et types de séquences ont également été mis en évidence. Des arbres phylogénétiques ont été générés en fonction de chaque méthode de typage et par la concaténation des données issues des trois méthodes, permettant ainsi l’identification de différents groupes. L'étude longitudinale a montré un lien possible entre la détection de mycoplasmes et les problèmes de production d'œufs sans mettre en évidence une implication de l’EAA. MS et d'autres mycoplasmes aviaires ont été isolés durant toute l'étude malgré les traitements antimicrobiens et la vaccination. Les résultats de ces études ont confirmé la présence de l' EAA causée par MS en France et permettent de comprendre la situation actuelle de cette maladie sur le terrain. La spectrométrie de masse MALDI-TOF a été identifiée comme une technique de diagnostic rapide, précise et économique. De nombreuses souches de MS ont été isolées, séquencées et typées. La combinaison des méthodes de typage décrites dans ce travail pourrait être un outil précieux et fiable pour le typage des séquences de MS, permettant une meilleure compréhension de l'épidémiologie de l'infection. En ce qui concerne MP, des études devraient être menées pour évaluer son potentiel rôle dans l'expression de l’EAA.

Salmonella est la deuxième cause de zoonoses humaines dans l’Union Européenne et représente un enjeu majeur pour la filière porcine. Les sérovars, S. Typhimurium, S. Derby et le variant monophasique de S. Typhimurium sont très prévalents chez le porc et également chez les humains. Les objectifs de ces travaux étaient d’établir la dynamique d’infection chez le porc par Salmonella en condition d’élevage conventionnel et expérimental, d’évaluer le pouvoir colonisateur chez le porc et le pouvoir pathogène chez les humains des trois sérovars. En élevage conventionnel, le suivi sérologique des anticorps anti-Salmonella a permis d’évaluer l’âge moyen de séroconversion à 137 jours et d’identifier un « effet ferme » sur l’âge de séroconversion. Le premier essai en condition expérimentale a mis en évidence que les porcs inoculés avec le variant monophasique de S. Typhimurium excrétaient ce sérovar de façon continue dans les fèces. Aux dates d’autopsies 21, 49 ou 84 jours après inoculation, les salmonelles ont été retrouvées dans les différentes parties de l’intestin, dans les nœuds lymphatiques et à des niveaux très élevés dans les amygdales. Après passage dans le tractus digestif, des profils MLVA différents de celui de la souche inoculée ont été identifiés suggérant que le génome de la souche a évolué. Le deuxième essai visant à comparer le pouvoir colonisateur chez le porc des trois sérovars a montré que la dynamique d’excrétion et de colonisation était similaire quel que soit le sérovar. Cependant, la quantité excrétée était significativement différente ; plus élevée avec le variant monophasique par rapport à S.Typhimurium. Le pouvoir pathogène chez l’homme de 15 souches d’origine porcine appartenant aux 3 sérovars a été évalué in vivo sur un modèle insecte Galleria mellonella, et in vitro sur cellules Caco-2. Les souches se sont révélées être potentiellement virulentes. Sur Caco-2, le variant monophasique avait un pourcentage d’adhésion aux cellules le plus élevé et Derby le plus bas. Différents niveaux de virulence ont été observés entre souches d’un même sérovar. Ce travail a apporté des nouvelles connaissances sur la problématique Salmonella en filière porcine.

Campylobacter est responsable de la zoonose bactérienne d’origine alimentaire la plus fréquemment reportée en Europe. Cette bactérie étant ubiquitaire, les sources et voies d’infection de l’Homme sont nombreuses. Cependant, afin de diminuer l’incidence de la maladie, il est nécessaire d’identifier les principaux réservoirs impliqués dans les infections humaines. Pour cela, nous avons dans un premier temps investigué la présence de Campylobacter dans trois réservoirs animaux (volaille, bovin, animaux de compagnie), ainsi que la diversité génétique des isolats de C. jejuni, en comparaison à celle d’isolats cliniques, à l’aide des techniques MLST (Multilocus sequence typing) et CGF (Comparative Genomic Fingerprinting). Afin d’identifier l’origine des campylobactérioses avec précision et de compenser notamment les limites techniques de la MLST, 15 marqueurs génétiques ont été sélectionnés comme marqueurs potentiellement indicateurs de l’hôte, après analyse de plus de 800 génomes de C. jejuni. Par la suite, la capacité de la MLST, la CGF40 et des 15 marqueurs à identifier l’origine des campylobactérioses a été étudiée. Ainsi, les 15 marqueurs se sont révélés être particulièrement performants pour l’attribution de sources des campylobactérioses, suivis ensuite par la MLST, tandis que la CGF40 est apparue comme étant peu adaptée. A partir des données MLST et des 15 marqueurs génétiques, une implication majoritaire des volailles et des bovins a été mis en évidence en France, tandis que les animaux de compagnie et l’environnement (comprenant eau et oiseaux sauvages) étaient faiblement impliqués. Ceci permet ainsi de renforcer les efforts de recherche relatifs aux moyens de lutte contre Campylobacter menés dans ces réservoirs. Ce travail a également permis de mettre en évidence de potentielles spécificités nationales dans la dynamique de transmission de C. jejuni à l’Homme.

Les campylobactérioses sont les infections intestinales bactériennes d’origine alimentaire les plus fréquemment rapportées au sein de l’Union Européenne et sont principalement associées à la consommation de viande de volailles. Une diminution de la colonisation intestinale des volailles par Campylobacter de 2 à 3 log10 UCF/g permettrait de réduire l’incidence des cas humains de 76 à 100 %. La vaccination aviaire constitue un moyen de lutte potentiel mais, malgré de nombreuses études, aucun vaccin commercial n’est actuellement disponible. L’objectif de ce projet a été d’identifier de nouveaux antigènes vaccinaux contre Campylobacter en appliquant la stratégie de la vaccinologie inverse et d’évaluer leurs pouvoirs immunogène et protecteur contre la colonisation intestinale des volailles. Sur la base de leur localisation subcellulaire, leur antigénicité, leur densité en épitopes B et leur homologie de séquence avec l’ensemble des souches de C. jejuni et C. coli, quatorze antigènes ont été sélectionnés. Six d’entre eux ont été produits et testés in vivo en appliquant un protocole vaccinal optimisé. Quatre antigènes ont montré des diminutions significatives de la charge intestinale des oiseaux de 2 à 4,2 log10 UFC/g associées à l’induction de réponses humorales spécifiques. L’immunogénicité de ces candidats vaccins et l’efficacité protectrice de deux antigènes ont été observées à nouveau. Ces premiers résultats montrent l’intérêt et la fiabilité de la vaccinologie inverse. L’évaluation du potentiel vaccinal de ces nouveaux antigènes doit être poursuivie et approfondie lors de futures expérimentations.

Le circovirus porcin de type 2 est responsable de la maladie d’amaigrissement du porcelet. Il est différent du circovirus porcin de type 1 qui est non pathogène. Nous disposons de peu de données pouvant expliquer pourquoi le virus PCV2 est pathogène et le virus PCV1 ne l’est pas. De plus les bases moléculaires soutenant la pathogénicité du PCV2 et l’immunodépression induite par le PCV2 sont mal comprises. Dans cette étude nous avons montré que la protéine gC1qR était capable d’interagir de façon différentielle avec les protéines de capside (Cap) de circovirus pathogène PCV2 et non pathogène PCV1. La protéine de capside de PCV1 isolée d’un porcelet issu d’un élevage était incapable d’interagir avec la protéine gC1qR. Il a été également montré que la région de la protéine Cap PCV2 impliquée dans l’interaction avec gC1qR était comprise dans les 59 acides aminés N-terminaux, région riche en arginine. Il a été également mis en évidence que les transcrits de gC1qR étaient sous-régulés in vitro et in vivo après une infection par le virus PCV2 au temps court de l’infection. Une sous-régulation de gC1qR induite par ARN interférence en cellules permissives rénales de porc PK15 n’induisait cependant ni une diminution de la réplication du virus PCV2, ni une diminution de formation de ses particules infectieuses. Ce travail apporte de nouveaux éléments pour comprendre l’adaptation des souches de circovirus porcins à leur hôte ainsi que son interaction avec les protéines de son hôte.