Intérêt des recherches sur la résistance génétique aux maladies infectieuses

1. Le niveau de conglutinine dans le plasma est héritable chez les BV et les taux faibles prédisposent aux infections pulmonaires Objectif : montrer que la conglutinine peut être utilisée comme marqueur génétique d’une sensibilité aux maladies infectieuses chez les bovins dans un but de sélection.

2. Intérêt des recherches sur la résistance génétique aux maladies infectieuses • Sélection et élevage d’animaux résistants essentiels surtout dans les pays en voie de développement ( les médicaments sont peu disponibles, chers, moins fiables…) • Sélection directe : « Pathogene challenge » • Sélection indirecte • Marqueurs morphologique (pigmentation occulaire /kératoconjonctivite bovine) • Marqueurs physiologiques (type Hb / malaria) • Marqueurs immunitaires (Neutrophiles avec pouvoir phagocytaire affaibli / Mammites)

3. Structure et Fonction de la conglutinine • Structure : • La conglutinine est une protéine sanguine produit dans le foie d’une famille de 5 collectines, impliquées dans l'immunité naturelle • Fonction : • Elles fonctionnent comme les opsonines par activation directe de la voie classique du Complément. • Promotion de la phagocytose et élimination des microorganismes • Diminution de la capacité de conglutination au cours d’une infection • Possibilité que la conglutinine puisse inhiber l’infectivité du virus HIV-1 par interaction avec une glycoproteine de l’enveloppe virale.

5. Protocole d’étude Matériel clinique : -Bovins d’élevages expérimentaux (traitement de super ovulation et transfert d’embryons) -260 génisses et 309 taurillons de quatre races différentes -logement : séparation des mâles et femelles / lots de 5 à 12 animaux. -Prise de sang 1x/ jour à heure fixe (plasma immédiatement isolé et conservé à – 20°C) -Prise en compte d’un « infection respiratoire » entre jours 42 et 336 uniquement si recours à un traitement d’antibiotiques. Méthodes analytiques : (détermination de la concentration de Conglutinine dans le sérum) • Rocket immunoélectrophorèse (RIE), SDS-PAGE, Western Blot

6. Analyses génétiques Model animal Individuel Y= µ +(R+S+a)+A Y : Concentration de conglutinine plasmatique / infections µ : moyenne concentration de conglutinine de la population R :Race S: Sexe a : Année de naissance A : effet animal(Génétique additive) Numéro de lot est considéré comme un facteur aléatoire h² = Variance GA / Variance Pheno totale (source: model animal) r² = Covariance GA/ Covariance Pheno(source: model animal) }effets d‘environnement fixes

7. Résultats

8. Conglutinine • MG de [Conglutinine] mâle (15.5µg/ml) > MG de[Conglutinine] femelle (8.1µg/ml) (p<0.001) • Influence génétique importante sur la [conglutinine] chez les mâles et les femelles (h² = 0.45 femelle et h² = 0.67 mâle) • Différence significative entre races • Effet de race comparable chez mâle et femelle (conglutinine a le même trait génétique pour les deux sexes) • Variabilité entre lot faible dans les deux sexes

9. Infections respiratoires • Moyenne géométrique (MG) : mâle = 2.2 ; femelle = 1.2 • Effet de race important • Héritabilité : mâle = 0.26 et femelle = 0.49 • Variabilité entre lot faible dans les deux sexes

10. Corrélation [conglutinine] / nombre d’infection • Corrélation génotypique négative significative entre le nombre d’infections et les [conglutinine]. (mâle ra = -0,50 et Femelle ra= -0.52) • Corrélation phénotypique (mâle rp = -0,18 et Femelle ra = - 0.11)

11. Conclusion 1. La première étude a démontré une corrélation génétique entre [conglutinine] et les infections respiratoires. 2. Sélection possible pour la résistance aux infections respiratoires, ainsi le taux plasmatique de conglutinine pourrait être utilisé comme marqueur. 3. Résistance aux infections respiratoires : Caractère génétique indépendant lié de facon non complète avec les taux de conglutinine. Intérêt à élargir cette etude à d’autres membres de la famille des conglutinines.

12. Discussion 1.[conglutinine] mâles > [conglutinine] femelles Les femelles ont une ration plus faible en énergie que les mâles mais toujours adéquate ….une composante de la difference? Logement dans des stations expérimentales différentes 2. La fréquence des infections respiratoires est élevée mais encore plus chez les mâles mouvement important de veaux dans stations expérimentales Valeur génétique des animaux élevée Effet de station expérimentale sur les mâles? 3.[conglutinine] corrélée de manière significative avec le risque d’infection respiratoire. 4. 12 / 569 animaux ont un taux de conglutinine inférieur au seuil de sensibilité du test. Hypothèse : homozygotie pour un allèle conglutinine diminue l’expression du gêne et ainsi sensibilise à l’infection. (taux d’infections respiratoires chez ces 12 veaux pas rapporté)

13. Discussion / Critiques sur l’article • Design étude : • Séparation mâle / femelle dans des stations différentes • Examen d’animaux > 42 J. (Or 5% veaux perdu par maladies infectieuses avant 1 mois) • Examen général systématique et régulier durant la période de l’étude pour éliminer la variabilité de la [conglutinine] par des maladies concurrentes non respiratoires devrait être pris en compte dans le model animal • Effets d’années de naissance dans le model? 2. De nombreuses études fournissent des hypothèses pour le mécanisme immunologique des conglutinines face aux infections respiratoires. (Hartshorn et al) rapporte que les collectines ont un rôle dans la réduction du potentiel infectieux du virus Influenza A. (Purdy et al) montre que la conglutinine n’est pas liée avec l’incidence de maladies respiratoires aigues. Pourtant une augmentation dans la concentration de conglutinines est associée avec la récupération des veaux suite à une infection respiratoire dans les premiers 15 J dans un nouveau lot. 3. Semble inutilisable sur le plan diagnostic en routine ou comme marqueur de sélection. Pas de test disponible (Corrélation phénotypique non représentative)

14. Bibliographie • Immunological parameters of periparturent holstein cattle: genetic variation, 1994 J dairy sci 77: 2640-2650. Detilleux et al. • Conglutinin acts as an opsonin for influenza A viruses, J Immunol. 1993 Dec 1;151(11):6265-73. Hartshorn et al. • Conglutinin and immunoconglutinin titers in stressed calves in a feedlot, Am J Vet Res. 2000 Nov;61(11):1403-9. Purdy et al. • http://www.glycoforum.gr.jp/science/word/lectin/LEA06E.htm • Conglutinin binds the HIV-1 envelope glycoprotein gp 160 and inhibits its interaction with cell membrane CD4, 1991 Scand J Immunol. Jan;33(1):81-8. • .