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Pourquoi la maladie due à l'exposition aux aérosols contenant M. hyopneumoniae est-elle importante ?
L'exposition artificielle et contrôlée des primipares à des homogénats de tissus pulmonaires contenant Mycoplasma hyopneumoniae (M. hyopneumoniae) par aérosol a été proposée comme stratégie d'acclimatation pour le repeuplement sur le terrain, principalement aux États-Unis. Elle vise à réduire la présence de cochettes positives lors de la mise bas et donc à prévenir l'infection des porcelets (Pieters et Fano, 2016). En outre, des programmes d'élimination de M. hyopneumoniae sont également souvent mis en œuvre, qui peuvent inclure l'aérosolisation d'un milieu contenant du tissu pulmonaire positif à l'agent pathogène pour obtenir une exposition de la population avant le début du programme (McDowel et al., 2023). L'infectivité et l'évolution clinique de la maladie causée par les aérosols de M. hyopneumoniae sont donc d'actualité.
Comprendre la dynamique de la maladie associée à l'exposition à M. hyopneumoniae par aérosol.
Depuis leur première description en 1965, les modèles expérimentaux d'infection par M. hyopneumoniae ont été largement utilisés pour étudier différents aspects de la maladie, ainsi que pour évaluer l'efficacité des vaccins et des antibiotiques. La voie d'inoculation la plus couramment utilisée pour l'infection est intratrachéale, l'aérosol étant la méthode la moins utilisée malgré sa similitude avec l'infection naturelle (Garcia-Morante et al., 2017b).
L'exposition artificielle à M. hyopneumoniae par aérosol reproduit la principale voie de transmission de l'infection naturelle.
Afin de développer et de caractériser un modèle d'aérosol pour la reproduction de la pneumonie à mycoplasme chez les porcs, une étude a été menée pour déterminer la pathogénicité, la colonisation, la réponse immunitaire des muqueuses et l'évolution clinique de la maladie par des aérosols de doses contrôlées de M. hyopneumoniae.
Plan expérimental
Quatre groupes de trois cochettes exemptes de M. hyopneumoniae ont été exposés individuellement, dans une enceinte (figure 1), à des aérosols d'homogénat pulmonaire dilué contenant la souche 232 de M. hyopneumoniae. Chaque groupe a été exposé à des doses différentes (tableau 1).
- Des sécrétions nasales, laryngées et trachéales profondes ont été prélevées sur chaque cochette à 0, 7, 14, 21 et 28 jours après l'exposition.
- Des échantillons de sang ont été prélevés à 0 et 28 jours après l'exposition pour évaluer la séroconversion.
- Lors de l'autopsie :
- Les lésions pulmonaires ont été évaluées.
- Des sécrétions bronchiques et du liquide de lavage broncho-alvéolaire (LBA) ont été prélevés sur chaque série de poumons.
Pour évaluer la production d'IgG et d'IgA au niveau des muqueuses, un test ELISA modifié a été réalisé sur le LBA, les sécrétions trachéales profondes et les sécrétions nasales.
Pour évaluer la charge bactérienne, une PCR en temps réel a été réalisée sur des échantillons de sécrétions nasales, laryngées, trachéales profondes et bronchiques.
Figure 1 : Système modulaire d'isolement des animaux utilisé pour l'exposition de cochettes femelles à des aérosols d'homogénat pulmonaire dilué contenant la souche 232 de M. hyopneumoniae. Source : www.altdesign.com
Tableau 1. Groupes expérimentaux et conditions d'exposition. L'exposition à l'aérosol a été réalisée une fois sur deux jours consécutifs (jour 0 et jour 1) avec la souche 232 de M. hyopneumoniae.
DB/EC= faible dose/exposition courte ; DB/EL= faible dose/exposition longue ; DA/EC= forte dose/exposition courte ; DA/EL= forte dose/exposition longue ; UCC= unités de changement de couleur.
Résultats
L'absence de M. hyopneumoniae a été confirmée pour toutes les cochettes par l'absence d'anticorps et la non-détection de l'agent pathogène avant le challenge. Par la suite, M. hyopneumoniae a été détecté par PCR en temps réel à partir de 7 jours dans plusieurs types d'échantillons.
- Toutes les primipares de cette étude ont été infectées et les charges bactériennes moyennes dans les différents types d'échantillons ne différaient pas sensiblement entre les groupes expérimentaux.
- La présentation clinique de la maladie respiratoire variait en fonction de la dose d'exposition à M. hyopneumoniae. La toux était perceptible dans les groupes exposés à la dose élevée, tandis qu'elle était imperceptible ou à peine détectable dans les groupes exposés à la dose faible (figure 2).
- Toutes les primipares des groupes exposés à la dose élevée ont développé une pneumonie à mycoplasme, alors que l'incidence et la gravité de la pneumonie étaient moindres dans les groupes exposés à la dose faible.
- Une réponse immunitaire humorale spécifique locale cohérente (IgA et IgG) a été observée dans les sécrétions trachéales profondes à partir de 21 jours, quel que soit le groupe expérimental.
La reproduction de la pneumonie à mycoplasme a été réalisée avec succès par aérosolisation.
Étant donné que toutes les cochettes ont été exposées dans les mêmes conditions à la même souche de M. hyopneumoniae, les présents résultats suggèrent que la dose d'inoculum a affecté l'issue clinique de l'infection plutôt que la dynamique de l'infection ou la réponse immunitaire humorale des muqueuses.
Les cochettes ont été infectées à peu près au même moment, quelle que soit la dose infectieuse.
Figure 2 : Taux moyen de toux par groupe expérimental. Les épisodes de toux par cochette ont été comptés quotidiennement pendant 15 minutes du 7e au 28e jour après la première exposition. Le taux moyen a ensuite été calculé et exprimé par groupe expérimental et par jour. DB/EC= faible dose/exposition courte ; DB/EL= faible dose/exposition longue ; DA/EC= forte dose/exposition courte ; DA/EL= forte dose/exposition longue.
Conclusions et conséquences
Les modèles expérimentaux de maladies sont un outil indispensable pour évaluer la pathogenèse, la dynamique de la réponse immunitaire et l'efficacité et la sécurité de thérapies innovantes potentielles. Dans cette étude, les manifestations cliniques et pathologiques, l'infection et l'établissement de la réponse immunitaire ont démontré que la pneumonie à mycoplasme peut être reproduite avec succès par aérosolisation, sans être inférieure aux voies d'inoculation plus classiques, telles que l'inoculation intratrachéale. Ces voies nécessitent en outre la contention des animaux et sont moins pratiques sur le terrain.
Figure 3 : Exposition des animaux de renouvellement aux aérosols de Mycoplasma hyopneumoniae. Source : P. Yeske : P. Yeske. 2019. www.pig333.com
La faculté d'établir des infections par M. hyopneumoniae au moyen d'aérosols peut permettre divers types d'expériences qui ne seraient pas possibles autrement ou qui seraient contrariées par l'utilisation de voies d'inoculation plus artificielles. En outre, le manque de connaissances sur la pathogenèse des maladies naturelles et l'utilisation de systèmes de nébulisation pour les programmes d'acclimatation ou d'élimination de M. hyopneumoniae chez les cochettes justifient le développement d'un modèle de maladie par aérosol.
