ARTICLE - DOI : 10.21203/rs.3.rs-6393953/v1

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Anaïs Bompard

Mots-clés

Pathobiome, microbiote, mammite, modélisation

Résumé

Les mammites, principales causes d’usage d’antibiotiques en élevage laitier, sont des infections bactériennes de la mammelle dont l’apparition dépend de nombreux facteurs, notamment les conditions d’élevage. Longtemps abordées selon une vision « un pathogène-une mammite », elles sont désormais étudiées dans une perspective plus globale intégrant le rôle du microbiote du lait, de l’intestin et de l’environnement. Des dysbioses du microbiote mammaire ont été associées à la maladie, suggérant l’importance des interactions entre pathogènes et écosystèmes microbiens.
Le projet EcoSA, qui se cloture cette année, a utilisé la métagénomique et la modélisation dynamique pour analyser ces interactions au niveau du trayon, du tractus intestinal et de l’environnement, ainsi que l’effet des traitements antibiotiques. Il a permis de constituer un jeu de données longitudinal unique sur les dynamiques microbiennes en ferme laitière et a fait l’objet d’une thèse, soutenue cette année, et d’une première publication.
Les résultats montrent l’importance des co-infections, notamment impliquant C. bovis, dans le développement des mammites, ainsi que l’existence de profils microbiens stables du lait, certains étant associés à une forte réponse immunitaire chez la vache. Les transitions entre ces profils ne semblent pas dépendre des traitements antibiotiques, questionnant leur efficacité microbiologique. Le projet a aussi identifié des espèces microbiennes liées à une plus grande diversité du microbiote et à de faibles comptages cellulaires, pouvant constituer de futurs probiotiques..

Contexte et enjeux

Les mammites sont une infection bacterienne de la mammelle caractérisée par une augmentation de la réponse immunitaire de la vache, associée ou non a des signes cliniques, et représentent le principal poste d’usage d’antibiotique en élevage laitier. De multiples pathogènes sont impliqués, avec des épidémiologies et des sévérités variables, et l’occurrence de mammites est multifactorielle, notamment influencée par les conditions d’élevage.

 Récemment, l’approche un pathogène-une mammite a été remise en question, avec la découverte du rôle potentiel du microbiote du lait, encore mal connu, et du microbiote intestinal de la vache sur le developpement de la maladie. Des états de dysbiose du microbiote mammaire ont été associés à la survenue de mammite, sans qu’il soit possible d’identifier s’il en était la cause ou la conséquence. L’étude des dynamiques du microbiote mammaire et des interactions entre pathogènes et écosystème microbiens pourrait permettre d’identifier comment mieux prévenir et contrôler les mammites à l’échelle de la vache et de la ferme.

Le projet EcoSA s’est basé sur la métagénomique et la modélisation dynamique pour caractériser les interactions entre les  pathogènes et les communautés microbiennes associées au trayon, au tractus intestinal et a l’environnement des vaches, et modéliser l’impact de traitements antibiotiques sur le microbiote. Ce projet, qui a notamment  permis la collecte d’un jeu de donnée longitudinal conséquent sur les dynamiques des communautés microbiennes des vaches et des fermes laitière,  se cloture cette année, avec la publication d’un premier article sur le rôle du pathobiome mammaire dans le développement de mammites (deux autres sont en préparation)

Résultats

Nous avons pu mettre en évidence le rôle majeur des co-infections (notamment à Corynebacterium bovis) dans le développement de mammites, et l’existence dans le lait de profils microbiens (pathogènes (1) et commensaux) stables, non spécifiques à l’élevage, et dont certains sont associés à des risques de mammites plus élevés. Les transitions entre ces profils ne sont pas liées à l’usage des antibiotiques. Nous avons également pu mettre en évidence des espèces microbiennes associées à des microbiotes diversifés et des comptages somatiques peu élevés, qui pourraient être de bon candidats au développement de probiotiques.     

Perspectives

La construction d’un modèle in silico du microbiote mammaire est en cours, prévue pour 2026, ainsi que l’étude du rôle du microbiote intestinal et de sa dysbiose sur les perturbations du microbiote mammaire et le risque de mammite.  A moyen terme, cette étude pourrait également permettre d’étudier le role du microbiote mammaire et intestinal dans le maintient ou le développement de résistance aux antimicrobiens.

Valorisation

Articles
Un article a été accepté pour publication, il fait également l’objet de ce fait marquant.
Deux articles sont en cours de rédaction, concernant les profils bactériens du microbiote mammaire et la modélisation dynamique de ce microbiote.

• Lirot, H., Crespin, L., Gasqui, P., Barry, S., Masseglia, S., Poux, V., Bailly, X., Bompard, A. (2025). Longitudinal analysis reveals transitions in pathogens profiles associated with mastitis in dairy cows. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-6393953/v1. accepté à  Veterinary Research.

Présentations orales
Plusieurs communications scientifiques ont été réalisées au cours de ce projet, notamment au sein des congrès du réseau Galactinnov et du congrès MedVetPathogens.

Congrès MedVetPathogens 2025 (26-29 mai 2025, Prato, Italie) : Longitudinal analysis of pathogens reveals transitions in co-infection patterns associated with mastitis states in dairy cows (H. Lirot, P. Gasqui, L. Crespin, X. Bailly, A. Bompard).

Galactinnov (10-11 octobre 2024, visioconférence) : In vitro testing of Staphylococcus aureus and other mastitis pathogens interactions (Lirot H., Ronholm J., Dufour S., Bompard A.).

Galactinnov (7-8 novembre 2022, Institut Agro Rennes-Angers, Campus de Rennes) : Impact des communautés bactériennes et de leur pilotage dans la gestion des mammites chez la vache laitière – Présentation du projet EcoSA (H. Lirot, P. Gasqui, L. Crespin, X. Bailly, A. Bompard).

21e Rencontre des Microbiologistes du Pôle Clermontois (3 avril 2025, Clermont-Ferrand) : Longitudinal analysis reveals transitions in pathogen profiles associated with mastitis in dairy cows (H. Lirot, P. Gasqui, L. Crespin, X. Bailly, A. Bompard).