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Détecter les expositions subcliniques aux mycotoxines chez les porcs

Dans le cadre du projet ExpoMycoPig, soutenu par le Carnot France Futur Elevage, de potentiels marqueurs d’intoxications subcliniques aux mycotoxines ont été identifiés chez le porc. Issues d’analyses métabolomiques et transcriptomiques, ces données ouvrent la voie à de possibles nouveaux tests de diagnostic et de nouvelles solutions protectrices.

Institut Technique du Porc, station d'expérimentation nationale porcine de Romillé (35). Local d'engraissement. Les porcelets sont regroupés dans des cases sur caillebotis équipées d'un nourrisseur collectif.. © Inra, MAITRE Christophe
Publié le 02/12/2019

Une exposition aux mycotoxines diffuse

Fumonisine B1, trichothecenes, déoxynivalénol, zéaralénone, peut-être que ces noms barbares ne vous disent rien mais ils désignent des molécules appartenant aux groupes des mycotoxines, des contaminants produits par des champignons microscopiques qui colonisent les végétaux et contaminant des céréales, grains et fourrages. Ces molécules toxiques constituent un problème majeur pour l’alimentation des hommes et des animaux. Très stables, ces molécules sont difficiles à éliminer des matières premières végétales.
Les céréales constituant la part principale de l’alimentation des porcs, ceux-ci sont particulièrement exposés aux mycotoxines. Sauf accident exceptionnel d’intoxication aigüe, les animaux ne sont pas exposés à des doses massives de ces contaminants capables de dégâts notables dans les élevages (mortalité et morbidité des animaux). Ils sont plutôt soumis à une exposition diffuse de mélanges de mycotoxines, qui, à des doses subcliniques, va altérer leur croissance, leur reproduction ou leur résistance aux maladies.  

Etudier l’impact de chaque mycotoxine pour mieux identifier des marqueurs

La détection de l’exposition à faibles doses de mycotoxines des animaux est au cœur du projet ExpoMycoPig. Ce projet a pour objectif d’identifier des marqueurs biologiques de cette exposition silencieuse et multiple, avec à termes, le développement d’outils facilement utilisables sur le terrain pour éclairer les éleveurs. Dans une première étape, les chercheurs ont identifié des marqueurs spécifiques de chacune des trois mycotoxines majeures (déoxynivalénol, fumonisine et zéaralénone) auxquelles les porcs peuvent être exposés. Chacune d’elle ayant un mécanisme d’action spécifique, il faut s’assurer de la spécificité et de la sensibilité des marqueurs sélectionnés avant d’envisager de les utiliser comme témoins d’exposition à des mélanges de mycotoxines ou d’en rechercher d‘autres, spécifiques de l’exposition à ces mélanges.

Exploiter les analyses génomiques et métabolomiques

Des voies de remédiation apparaissent

Des solutions de lutte contre les mycotoxines sont aussi explorées. Avec la société Lallemand, il a été mis en évidence que la présence de levure S. cerevisiae boulardii dans le milieu de culture entraine une réduction de l’expression de la majorité des voies pro-inflammatoires et/ou de l’immunité suractivées par la présence de DON. Seules 4 voies sur 19 demeurent suractivées. La présence de levure diminue aussi le stress oxydatif dû au DON.
Dans la partie finale du projet, toutes les données issues des analyses transcriptomiques et métabolomiques vont être explorées en profondeur (fusion des données) afin d’établir des corrélations entre ces deux niveaux - quels gènes sont impactés par les mycotoxines et quels métabolites sont pilotés par ces modifications d’expression - pour identifier les meilleurs témoins d’exposition.

Publications :

  • GRAZIANI, Fabien et al. Deoxynivalenol inhibits the expression of trefoil factors (TFF) by intestinal human and porcine goblet cells. Archives of toxicology, 2019, vol. 93, no 4, p. 1039-1049.
  • ALASSANE-KPEMBI, Imourana, et al. Saccharomyces cerevisiae boulardii reduces the deoxynivalenol-induced alteration of the intestinal transcriptome. Toxins, 2018, vol. 10, no 5, p. 199.
  • MATEOS, Ivan, et al. Fumonisin-exposure impairs age-related ecological succession of bacterial species in weaned pig gut microbiota. Toxins, 2018, vol. 10, no 6, p. 230.
Contact(s)
Contact(s) scientifique(s) :

  • Philippe Pinton UMR1331 ToxAlim Toxicologie Alimentaire, Inra, 180 chemin de Tournefeuille, 31027 TOULOUSE
Département(s) associé(s) :
Santé animale
Centre(s) associé(s) :
Occitanie-Toulouse

Les explants tissulaires

Les explants intestinaux sont préparés à partir de segments d’intestin (duodénum, jéjunum, ou iléon) d’une dizaine de centimètres obtenus chez des animaux sevrés. Après incision longitudinale, les explants (6 mm de diamètre) sont réalisés à l’aide de punchs à biopsies puis déposés sur des éponges et immergés dans un milieu de culture dans des plaques multipuits.
Plusieurs dizaines de tests peuvent être réalisées en parallèle. Les explants peuvent être soumis à différents toxiques, pour observer des effets doses, des effets en fonction du temps (jusqu’à 8 heures de culture possible pour les cellules intestinales). Des analyses histologiques, génétiques (ADN, ARN) ou métabolomiques peuvent ensuite être réalisés sur les cellules cultivés.
Les explants sont un très bon outil de screening, mimant les conditions d’expérimentation in vivo mais en limitant le nombre d’animaux utilisés à des fins expérimentales. Lors de l’analyse statistique des résultats, ce modèle présente l’avantage que chaque animal est son propre contrôle, diminuant ainsi la variabilité interindividuelle.

Projet de ressourcement ExpoMycoPig

Ce projet a pour objectif d’identifier chez les porcs, par des approches transcriptomiques, protéomiques et métabolomiques, des biomarqueurs témoins de l’exposition à des doses chroniques subcliniques de mélanges de mycotoxines. L’impact sur le microbiote de l’hôte sera aussi étudié.

Partenaires : UMR 1331 Toxalim (centre Inra Occitanie-Toulouse), UMR 1388 GenPhySE (centre Inra Occitanie-Toulouse), IFIP Institut du Porc (Paris), Lallemand Nutrition Animale (Blagnac).   
Durée :  36 mois (2017-2020)
Budget : 260k€

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