MOSSAIC — Etude de l'excrétion hétérogène de Salmonella chez le poulet et modélisation des interactions hôte-agent pathogène-microbiote intestinal

L'importance de l'excrétion hétérogènes dans le contexte des maladies infectieuses est désormais bien documentée et reconnue. Les individus infectés qui hébergent et excrètent un agent pathogène donné à des concentrations plus élevées que leurs congénères sont souvent appelés super-excréteurs, par opposition aux individus faible-excréteurs. Ces super-excréteurs ont un taux de transmission beaucoup plus élevé et constituent une cible clé pour les études épidémiologiques et la gestion de maladies telles que la salmonellose pour laquelle les volailles constituent la principale source de contamination humaine. Cependant, les conditions qui favorisent ces phénotypes super et faible excréteurs sont mal comprises. Cela est cependant une condition préalable pour contrôler les réservoirs de contamination au sein d'une population ou d’un élevage. Sachant que l'émergence des phénotypes super et faible excréteur est prédéterminée par le microbiote intestinal et a été observée chez diverses espèces animales élevées dans des environnements distincts et avec des compositions de microbiote intestinal étonnamment diverses, nous avons émis l'hypothèse que si différents taxons bactériens peuvent conduire à des résultats similaires en termes d'excrétion hétérogène, des points communs fonctionnels et taxonomiques potentiels dans l'intestin devraient conduire à ces phénotypes. Ainsi, sur la base de données préliminaires, l'excrétion hétérogène semble dépendre d'une combinaison (1) de caractéristiques spécifiques du microbiote intestinal (2) de la réponse immunitaire en particulier de la muqueuse (3) d’un dialogue complexe via les métabolites bactériens et de l’hôte et (4) plusieurs effets stochastiques, y compris le rythme et le succès de la colonisation intestinale par les micro-organismes environnementaux. En revanche, nous avons montré que la génétique de l'hôte et la modification de la virulence bactérienne ne jouent pas un rôle majeur dans cette étape. Dans ce projet, nous étudierons les causes de l'excrétion hétérogène de Enteritidis chez le poulet. Sur la base de différentes conditions connues pour favoriser l'un de ces phénotypes par la modification de la composition du microbiote intestinal, nous comparerons les caractéristiques spécifiques du microbiote intestinal, de la réponse immunitaire muqueuse et systémique et le dialogue complexe induit par les métabolites dans l'intestin. Le projet MOSSAIC, organisé en six tâches, a trois objectifs principaux : - Fournir une meilleure compréhension et plus intégrée du phénomène de l'excrétion hétérogène ; - Modéliser les interactions des partenaires biologiques du "ménage à trois": Salmonella-réponse immunitaire de l'hôte-microbiote intestinal, en tenant compte de leurs métabolites ; - Confirmer, à l'aide de plusieurs expériences in vitro et in vivo, certaines hypothèses suggérées par les analyses de données et les modèles mathématiques. La faisabilité de notre projet est basée sur un modèle original d'infection en isolateur, qui nous permet d'identifier clairement les phénotypes super- et faible excréteurs en contrôlant les contaminations entre animaux. Par ailleurs, le projet MOSSAIC réunit 5 partenaires aux expertises complémentaires indispensables à la réalisation du programme de travail : bactériologie, infection animale, immunologie et métabolisme aviaire, métabolomique, bioinformatique et modélisation. Dans une perspective à long terme, les connaissances acquises au cours du projet serviront de base au développement de communautés bactériennes, qui pourraient être apportées aux poussins afin de standardiser leur microbiote intestinal et d'augmenter leur résistance aux pathogènes dans la filière volaille.