Contrôle écosystémique des mammites à Staphylococcus aureus dans les fermes laitières – EcoSA

Les mammites sont responsables de souffrances animales, de pertes économiques et d'une forte consommation d'antibiotiques dans les fermes laitières. Cette maladie multifactorielle est influencée par des pathogènes bactériens, le microbiome du pis, l'hôte et les pratiques de gestion. Staphylococcus aureus, un des principaux pathogènes responsables de mammites, est particulièrement difficile à contrôler une fois dans la mamelle, favorise les co-infections et présente des risques zoonotiques. Les mammites chroniques à S. aureus sont la principale raison de l'abattage précoce, aucune autre stratégie gestion du pathogène n’étant efficace. Alors que S. aureus est présent dans la plupart des environnements, il devient prédominant dans certaines fermes seulement. Comme toute espèce, il fait partie d'un écosystème comprenant des compétiteurs et des ennemis naturels qui pourraient entraver son développement dans la mamelle ou dans l'environnement de la ferme. EcoSA a pour objectif d'étudier la circulation, les interactions et les écosystèmes microbiens associés à S. aureus, et d'identifier les situations qui facilitent son contrôle au niveau de l'exploitation. Plus généralement, nous étudierons les écosystèmes microbiens des fermes laitières pour comprendre l'importance relative des infections, des interactions biologiques et d'un déséquilibre des communautés microbiennes (dysbiose) sur les occurrences de mammite, afin d’être en mesure de concevoir de nouvelles méthodes de gestion de cette maladie complexe. Notre projet prévoit de décrire la dynamique et la circulation des principaux agents pathogènes responsables de mammites, de caractériser les dynamiques des communautés microbiennes dans la mamelle et l’intestin de la vache, la litière et le filtre à lait pour identifier les interactions biologiques et les états de dybiose associés aux mammites et à la proéminence de S. aureus; d’évaluer la réponse des agents pathogènes et des communautés aux perturbations dues aux interventions (traitement antibiotique, changement d'alimentation, nettoyage); et d’améliorer la gestion de S. aureus et des mammites en proposant de nouvelles stratégies de gestion basée sur l’écosystème microbien. Nous échantillonnerons le lait, les fecès, la litière et le filtre à lait et noterons les interventions dans des fermes commerciales avec une abondance élevée ou faible de S.aureus pendant l’hiver (où l'incidence de mammites est la plus élevée). Nous utiliserons la métagénomique pour détecter l’abondances des pathogènes, des bactéries, et des bactériophages, et analyseront ces données à l’aide d’un modèle dynamique prédictif représentant le taux de croissance et les interactions microbiennes, les perturbations et l'immigration. Sur la base de ce modèle et d'un dialogue avec les producteurs laitiers, nous proposerons des méthodes de gestion des mammites évaluée in silico et adaptées à leurs contraintes socio-économiques, sous la forme d'un système de surveillance des pathogènes et de l'écosystème, d’une augmentation bactérienne par voie orale, application topique ou dans l’environnement, et/ou de recommandations sur les interventions permettant de protéger ou restaurer les communautés microbiennes bénéfiques. Les résultats de ce projet permettront des avancées scientifiques importantes dans la compréhension des mammites, en écologie microbienne et en modélisation dynamique; ils auront aussi des impacts sanitaires et socio-économiques majeurs en réduisant l’utilisation des antibiotiques dans les exploitations laitières et en améliorant la santé et le bien-être des animaux d’élevage et la sécurité économique des éleveurs. En cas de succès, notre proposition innovante pourrait être un précurseur du développement de nouvelles solutions agro-écologiques pour lutter contre les agents pathogènes, aidant la transition vers des pratiques durables en lien avec la demande de la société pour des systèmes d’élevage plus éthiques.