Contribution du microbiote intestinal à l’homéostasie du système immunitaire chez le porc: approches génétiques et génomiques – SUS_FLORA

Une meilleure compréhension des mécanismes de résistance/susceptibilité aux agents pathogènes devient un axe de recherche prioritaire dans une perspective européenne de rationalisation des élevages, de sécurité alimentaire et sanitaire et de diminution des additifs et traitements médicamenteux. En lien avec des sélectionneurs dans l’espèce porcine, un programme d’étude du contrôle génétique de la réponse immunitaire inné et adaptative chez le porc Large White a été démarré avec le projet IMMOPIG (ANR 2007-2009). Nos résultats montrent que la majorité des paramètres mesurés présente une héritabilité moyenne à forte, ce qui suggère une part génétique importante de la réponse immunitaire, en accord avec des travaux publiés par d’autres équipes. Les animaux étudiés sont en cours de génotypage avec la puce SNP porcine 60K iSelect pour des études d’association. Une sélection divergente pour un index de quatre paramètres héritables est engagée et la première génération sera disponible en 2010. Les bactéries commensales sont présentes sur toutes les surfaces corporelles exposées à l’environnement et l’intestin est considéré comme l’un des meilleurs exemples de cohabitation entre hôte et bactéries (microbiote). Le microbiote intestinal se développe comme un paramètre spécifique de l’hôte et se stabilise au cours de la vie. L’étude des interactions entre le système immunitaire de l’hôte et le microbiote intestinal, avec des hypothèses de coévolution de l’hôte et des bactéries du microbiote est un domaine en plein essor. Dans nos projets sur la caractérisation de l’immunocompétence des porcs, il nous semble novateur et prospectif d’envisager le microbiote intestinal comme un phénotype à part entière à intégrer dans notre analyse des paramètres de la réponse immunitaire. Le but majeur du projet consistera à caractériser le microbiote intestinal d’animaux pour lesquels des paramètres classiques de la réponse immunitaire innée et adaptative sont mesurés. Le projet inclut, d’une part une étude globale des animaux Sus_Flora avec du phénotypage et des analyses génétique et, d’autre part, une étude des interactions locales entre le microbiote et l’épithélium intestinal pour un sous-groupe de ces animaux bien caractérisés pour leurs phénotypes et génotypes. Quatre-vingt-dix familles seront spécifiquement produites pour ce projet et quatre descendants par famille seront étudiés. Nous caractériserons le microbiote des porcelets à 60 jours et celui de leurs mères après la mise-bas. Nous étudierons les variations du microbiote des porcelets entre la naissance et la période de croissance pour un sous-groupe de 30 animaux. Nous calculerons l’héritabilité du caractère microbiote intestinal et les corrélations avec les paramètres de la réponse immunitaire. Les 360 porcelets et leurs 90 pères seront génotypés avec la puce SNP porcine 60K iSelect, afin d’accumuler des premières données pour entamer des études d’associations génétiques. L’haplotype des animaux au locus CMH sera reconstruit pour analyser d’éventuelles associations entre la composition du microbiote et le CMH dont le polymorphisme guide la capacité de présentation antigénique. Nous inclurons également la recherche du polymorphisme des récepteurs Toll-like. L’étude des interactions entre le microbiote intestinal et l’épithelium sera menée sur le sous-groupe de porcelets suivis pour les variations du microbiote et nous aurons la possibilité d’inclure des animaux en sélection divergente. L’expression différentielle des gènes de l’hôte dans cinq sites du tube digestif (duodénum, jéjunum, iléon, colon et plaques de Peyer) sera analysée par une approche transcriptome. Trois fonctions clefs seront étudiées: l’histocompatibilité, avec l’expression des gènes de classe I non classiques (SLA-Ib, MIC-2, CD1, MR1), la reconnaissance de motifs à la surface des cellules (TLRs, NODs) et l’expansion des IgA dans les muqueuses. Les compartiments cellulaires T périphériques et intestinaux seront comparés.