INRAE, Auteur Nicolas Bertrand (bassin de truites en pisciculture)
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2023
Publication Microbes and Infection, VIM, GABI, IERP

Phénotypage de lignées isogéniques de truite pour élucider les mécanismes de résistance aux infections bactériennes

Dans une étude publiée dans Microbes & Infection, des chercheurs de l’équipe Infection et Immunité des Poissons (unité Virologie et Immunologie Moléculaires - VIM, INRAE/UVSQ/UPSaclay, Jouy-en-Josas), en collaboration avec les unités GABI et IERP de l’INRAE, ont établi un ensemble de phénotypes liés à la pathogenèse grâce à la caractérisation d’une collection de lignées isogéniques de truite à la résistance contrastée. Dans une démarche guidée par le principe des 3R, un suivi individuel par prélèvement sanguin non létal a été appliqué pour la première fois chez la truite pour suivre une infection bactérienne ainsi que la réponse de l’hôte ; cette approche permet à la fois de réduire le nombre de poissons utilisés et d’augmenter la puissance du dispositif expérimental.

Les maladies infectieuses sont un frein au développement raisonné d’une aquaculture « durable ». Flavobacterium psychrophilum est responsable de la flavobactériose, une maladie dont les épisodes infectieux récurrents sont associés à de fortes mortalités et à l’utilisation d’antibiotiques, avec un impact économique et écologique important dans les piscicultures de salmonidés à l’échelle mondiale. En l’absence de vaccins efficaces, la compréhension du processus infectieux et des bases moléculaires de la résistance à la maladie est une étape clé pour le développement de stratégies préventives efficaces.

L’étude a montré que la résistance est associée à un meilleur contrôle de la croissance bactérienne par le poisson ; dans le sang des animaux résistants, certains gènes de l’immunité impliqués dans le métabolisme de l’arginine et dans la détection et la destruction des bactéries pathogènes sont surexprimés.

Cette étude a été rendue possible grâce à des financements de l’Agence Nationale de la Recherche (ANR-17-CE20-0020-0) et de l’union européenne (Horizon 2020 # 817923, AQUAFAANG).

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Référence

Bo-Hyung Lee, Edwige Quillet, Dimitri Rigaudeau, Nicolas Dechamp, Eric Duchaud, Jean-François Bernardet, Pierre Boudinot, Tatiana Rochat. 2023. Interplay between a bacterial pathogen and its host in rainbow trout isogenic lines with contrasted susceptibility to Cold Water Disease. Microbes and Infection, 105140.
ISSN 1286-4579,
https://doi.org/10.1016/j.micinf.2023.105140.
(https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1286457923000436)
Abstract: Infectious diseases are a major constraint on aquaculture. Genetic lines with different susceptibilities to diseases are useful models to identify resistance mechanisms to pathogens and to improve prophylaxis. Bacterial cold-water disease (BCWD) caused by Flavobacterium psychrophilum represents a major threat for freshwater salmonid farming worldwide. A collection of rainbow trout (Oncorhynchus mykiss) isogenic lines was previously produced from a French domestic population. Here, we compared BCWD resistance phenotypes using a subset of isogenic lines chosen for their contrasted susceptibilities to F. psychrophilum. We applied individual monitoring to document the infection process, including time-course quantification of bacteremia and innate immune response. Strikingly, BCWD resistance was correlated with a lower bacterial growth rate in blood. Several immune genes were expressed at higher levels in resistant fish regardless of infection: the Type II arginase (arg2), a marker for M2 macrophages involved in anti-inflammatory responses and tissue repair, and two Toll-like receptors (tlr2/tlr7), responsible for pathogen detection and inflammatory responses. This study highlights the importance of innate and intrinsic defense mechanisms in determining the outcome of F. psychrophilum infections, and illustrates that non-lethal time-course blood sampling for individual monitoring of bacteremia is a powerful tool to resolve within-host pathogen behavior in bacterial fish diseases.
Keywords: bacteremia; physiologic monitoring; genetic fitness; disease resistance; innate immunity; aquaculture

Date de modification : 02 novembre 2023 | Date de création : 23 mai 2023 | Rédaction : Edition P. Huan