1. Développement d'outils spécifiques du système immunitaire porcin

    Les cytokines sont des protéines qui assurent la communication intracellulaire dans différents systèmes biologiques. Elles permettent à l'organisme de moduler la réponse immunitaire lors d'infections, mais elles interviennent aussi dans de nombreuses fonctions physiologiques (gestation, fonctions testiculaires, sevrage…). Pour pallier le manque d'anticorps spécifiques, nous avons mis au point un dosage des cytokines porcines par RT-PCR (Dozois et al., 1997). La séquence de l'IL-18 porcine n'était pas disponible au début de ce projet, nous avons donc cloné cette cytokine à partir de la séquence homologue humaine. Nous avons poursuivi la caractérisation de l'IL-18 porcine en analysant son expression tissulaire et sa localisant chromosomique (Fournout et al., 2000).
    Nous utilisons la RT-PCR pour doser en routine les cytokines porcines dans des échantillons de tissus ou des cultures cellulaires. Cependant, pour avoir une image plus complète de la réponse immune nous avons construit une puce ADN, spécifique du système immunitaire porcin (Ledger et al., 2004). Grâce à la logistique et au soutien financier d'AGENA et du génopôle toulousain, nous avons réalisé un premier prototype qui contient une centaine de gènes porcins impliqués dans la réponse immunitaire. Cette puce ADN a été validée sur des cellules sanguines (Ledger et al., 2004) et nous l'utilisons pour analyser la réponse immunitaire du porc dans des processus physiopathologiques.
    Grâce aux soutiens financiers de plusieurs organismes internationaux, nous analysons l'expression des cytokines lors des phases critiques d'élevage (par exemple le sevrage) ou en situations pathologiques (infections microbiennes ou intoxications par des mycotoxines voir thématique XXXX ).

    2. Analyse des profils de cytokines lors d'infections microbiennes et parasitaires.

    En collaboration avec M. Johansen (Danish Bilharziosis Laboratory, Copenhague, Danemark) qui a développé un modèle porcin d'infection, nous avons étudié l'expression des ARNs messagers codant pour des cytokines de type Th1 et Th2 lors d'infection par Schistomoma japonicum. Nous avons montré que ce parasite induit chez le porc, comme chez l'homme, une réponse de type Th2 (Oswald et al. 2001). Nous poursuivons ce travail en comparant la réponse immunitaire chez des animaux infectés en phase pré-natale et post natale (Techau et al., soumis pour publication).
    Nous avons également étudié la réponse immunitaire des porcelets lors d'infection par différents pathovars d'Escherichia coli. Nous avons montré que les souches pathogènes d'E. coli induisent spécifiquement une production de cytokines inflammatoires dans l'intestin et dans les organes internes infectés alors que des souches commensales non pathogènes n'ont pas d'effet sur la réponse de l'hôte (Fournout et al., 2000; Girard et al., 2005). L'utilisation de mutants a permis d'analyser l'implication de différents facteurs de virulence dans la réponse immunitaire du porcelet (projet européen AEEC Infections).
    Enfin, des coopérations plus ponctuelles avec les facultés vétérinaires de Liège et de Barcelone nous ont conduit à analyser les profils de cytokines chez le porc durant les infections par Pasteurella multocida (Halloy et al., 2004) et par le circovirus PCV-2 (Darwich et al., 2003).

    3. Analyse des profils de cytokines chez des porcelets durant le sevrage

    Le sevrage est une période critique de l'élevage du porc, propice aux troubles digestifs et aux infections. Dans le cadre des projets européens "healthypigut" et "feed for pig health" nous cherchons à identifier les perturbations du tube digestif susceptibles de favoriser les infections chez le porcelet au moment du sevrage et à définir des marqueurs sanitaires appropriés en particulier dans les domaines de la physiologie, de la microbiologie et de l'immunologie.
    Nous avons analysé dans le petit et le gros intestin les profils d'expression des gènes de cytokines au cours du sevrage (Pié et al., 2004). Nos résultats indiquent que le sevrage s'accompagne d'une augmentation transitoire de l'expression de plusieurs cytokines inflammatoires (IL-1 , IL-6 et TNF- ). Nous travaillons également sur l'impact des substances utilisées comme alternatif aux antibiotiques sur la réponse immunitaire intestinale en combinant des approches génomiques, phénotypiques et fonctionnelles.

    4. Financement obtenus sur ce thème

    Projets internationaux :

        Projet européen Feed for Pig Health (2004-07) Development of natural alternatives to anti-microbials for the control of pig health and promotion of performance.
        Projet européen HEALTHYPIGUT (2001-04) Defining and validating gut health criteria in young pigs, based on digestive physiology, microbiology and mucosal immunology investigations for testing alternative strategies to in-feed antibiotics
        Projet européen AEEC Infections (2000-04) Pathogenesis, host response and epidemiology of Attaching/Effacing Escherichia coli.

    Projets nationaux :

        Action Incitative Programmée INRA Comportement alimentaire (2000-02). Conséquences d'une alimentation contaminée par les mycotoxines sur la réponse immunitaire de l'hôte
        Projet ACTA-ICTA (2000-03) Effets des mycotoxines de Fusarium présentes dans les céréales françaises utilisées dans l'alimentation des porcs.
        Transversalité INRA (2000-03) Mycotoxines
        Pôle Sécurité Sanitaire des Aliments de Midi-Pyrénées (2004-05) Analyse du passage trans-epithélial de la Fumonisine B1
        Projet RARE (2004-06) Maîtrise du risque de contamination par les fusariotoxines des aliments à base de céréales