Transplantation fécale et prévention des maladies associées au circovirus porcin

Le microbiome intestinal est le terme utilisé pour décrire l'ensemble des microorganismes vivant dans le tractus gastro-intestinal. Ces microorganismes sont très divers et comprennent des virus, des bactéries, des protozoaires, des champignons et des archées. Il a été rapporté que le nombre de micro-organismes dans l'intestin est égal au nombre total de cellules de l'hôte (Sender, Fuchs et al., 2016). Il est important de noter que le microbiome intestinal remplit au moins trois fonctions essentielles chez l’hôte, à savoir: fournir une barrière protectrice intestinale, digérer et métaboliser les nutriments et réguler l’immunité (figure 1). La colonisation microbienne de l'intestin du porc au cours des premières semaines de vie est affectée par de nombreuses variables, parmi lesquelles les microbiomes vaginaux, de la peau et fécaux de la truie, la consommation de lait et d'aliment, l'environnement de l'élevage et les installations, les infections virales et bactériennes, les injections d’antimicrobiens et le stress au cours de la conduite d'élevage ou du transport. Ces événements peuvent jouer un rôle dans la configuration du microbiome que le porc aura tout au long de sa vie productive (Niederwerder 2017). La relation et l'équilibre entre les microorganismes intestinaux sont complexes et ne sont pas bien connus dans les états de santé ou de maladie. Cependant, de plus en plus de preuves confirment le rôle du microbiote intestinal en tant qu’agent majeur en cas de maladie.

La transplantation de microbiote fécal ou FMT (pour son acronyme en anglais) est le processus par lequel les matières fécales d'un donneur en bonne santé sont collectées et transplantées sur un individu malade. Semblable à la transplantation d'organe, l'objectif de la FMT est d'améliorer la santé du receveur de la greffe. Le processus de FMT transplante non seulement les microorganismes vivants et morts, mais également les petites particules d'aliments, les cellules de l'intestin grêle et du gros intestin et les produits métaboliques des bactéries (Bojanova et Bordenstein 2016). Le mécanisme par lequel la FMT est efficace n’est pas bien défini pour la plupart des maladies. Cependant, on pense que les bénéfices tirés de la FMT sont dus à une augmentation des microbes favorables, à une augmentation de la diversité microbienne et à la stimulation de l'immunité de la muqueuse (Niederwerder 2018).

Chez l'homme, la FMT est le plus souvent utilisée comme outil thérapeutique pour les infections récurrentes à Clostridium difficile qui ne répondent pas au traitement antimicrobien (Gough, Shaikh et al., 2011). Cependant, la FMT a récemment été reconnue comme un traitement potentiel pour un large éventail d'autres maladies chez l'homme, telles que le syndrome du côlon irritable, la colonisation d'agents pathogènes résistants aux antimicrobiens, le syndrome métabolique et la résistance à l'insuline. (Bakker et Nieuwdorp 2017). Chez les animaux, la FMT, ou transfaunation, a également été utilisée comme outil thérapeutique dans plusieurs maladies, telles que l’infection à parvovirus chez le chien, les complications post-chirurgicales du déplacement abomasal à gauche du bétail et la colite équine (Niederwerder 2018). En plus du potentiel thérapeutique de la FMT chez les animaux, les utilisations prophylactiques et immunogènes de la FMT ont également été explorées. Par exemple, la FMT a été étudiée comme un outil potentiel pour augmenter l'efficacité alimentaire chez les oiseaux et les porcs (Niederwerder 2018).

Dans notre laboratoire, nous avons étudié l'utilisation du microbiome intestinal et de la FMT dans la prévention et le contrôle de la maladie associée au circovirus porcin (PCVAD). Le PCVAD est reproduit expérimentalement à l'aide d'un modèle de co-infection utilisant le virus du syndrome dysgénésique et respiratoire du porc (SDRPv) et le circovirus porcin de type 2 (PCV2). Les co-infections par le SDRPv et le PCV2 sont courantes et entraînent des pertes économiques importantes pour la production porcine dans le monde entier. Le microbiome intestinal constitue un outil alternatif pour le contrôle et la prévention des maladies causées par ces co-infections. Nos travaux initiaux ont montré que l'augmentation de la diversité du microbiome intestinal était associée à de meilleurs résultats cliniques chez les porcs en post-sevrage co-infectés avec le SDRPv et le PCV2 (Niederwerder, Jaing et al 2016, Ober, Thissen et al. 2017). L'amélioration était caractérisée par une symptomatologie clinique plus faible et un gain de poids plus important.

Étant donné les avantages constants fournis par la diversité microbienne face aux coïnfections dans nos travaux précédents, nous avons récemment étudié la FMT en tant qu'outil de prévention du PCVAD (Niederwerder, Constance et al., 2018). Concrètement, les fèces ont été collectées chez deux truies donneuses présentant un statut sanitaire et une productivité élevés, avec de grandes portées, un nombre élevé de porcelets nés vivants, une faible mortalité avant le sevrage, aucune momification fœtale et aucun traitement antimicrobien récent. Dix couples de porcs de la même portée ont été répartis entre le groupe FMT et le groupe témoin. Le matériel de transplantation a été administré aux porcelets pendant 7 jours consécutifs avant la co-infection par le SDRPv et le PCV2. Les porcs transplantés ont été comparés aux témoins auxquels une solution saline a été administrée. Nos résultats ont montré que les porcs recevant la FMT présentaient moins de signes cliniques associés au PCVAD, réduisaient la réplication des virus SDRP et PCV2, prenaient plus de poids et augmentaient la production d’anticorps contre les deux virus (Niederwerder, Constance et al. 2018).

En général, les microorganismes intestinaux et la transplantation de microbiote fécal sont des outils intéressants pouvant être utilisés pour améliorer la santé des porcs et prévenir des maladies telles que celles associées à l’infection à PCV2.