La technologie haute réponse immunitaire (HIR) : un - Agri

 Le jeudi 1er novembre 2012
 BEST WESTERN PLUS Hôtel Universel,
Drummondville
Latechnologiehauteréponse
immunitaire(HIR):unoutilde
sélectionetderégiedelasanté
destroupeauxlaitiers
LauraineWagter‐Lesperance,M.Sc.,étudianteaudoctorat,
KathleenThompson‐Crispi,Ph.D.etBonnieMallard,Ph.D.
Départementdepathobiologie,
Collègedemédecinevétérinairedel'Ontario,
UniversitédeGuelph
Une initiative conjointe

36e Symposium sur les bovins laitiers
1
Latechnologiehauteréponseimmunitaire(HIR):
unoutildesélectionetderégiedelasantédestroupeauxlaitiers
POINTSSAILLANTS
 La haute réponse immunitaire (HIR) est une technologie d’évaluation brevetée qui pourrait
permettred’améliorerlasantédesbovinslaitiersetlaqualitédeleursproduits(notammentlait
et colostrum) par la réduction de l’utilisation d’antibiotiques et une résistance accrue aux
maladiesàforteincidenceéconomique,commelamammite.
 L’épreuve HIR comprend l’évaluation de la réponse immunitaire à médiation par anticorps
(AMIR)etdelaréponseimmunitaireàmédiationcellulaire(CMIR),quijouenttoutesdeuxun
rôleimportantdansladéfensecontre les maladies infectieuses. Les bovins laitiers qui
présentent une performance immunitaire forte et équilibrée, considérés comme des « bovins
HIR », sont moins à risque de développer diverses maladies à forte incidence économique,
comparativement aux animaux dont la performance immunitaire est moyenne ou faible. On
considèredoncqueles«bovinsHIR»sontdotésd’unerésistance générale supérieure aux
maladies.Enoutre,ilsrépondentmieuxauxvaccinscommerciauxetfournissentducolostrumet
dulaitdemeilleurequalité.
 Lafortecorrélationentrelesréponsesd’anticorpsobservéesdansleséchantillonsdesangetde
laitsignifiequecesdeuxtypesd’échantillonspeuventêtreutilisés pour les essais HIR en
laboratoire.
 Les groupes de consultation organisés dans deux régions laitières de l’Ontario et une région
laitière de l’Alberta ont manifesté un intérêt significatif (75% des producteurs) pour la
technologieHIRauxfinsdelaréforme,dugroupage,dutraitement etdela reproduction des
animaux.
 Uneétudedemarchéquantitativeportantsurl’intérêtàl’égarddelatechnologieHIRenOntario
(N=128producteurs,3%desélevagesontariens)aconfirmélesdonnéesqualitativesfournies
parlesgroupesdeconsultation;89%desproducteurssondéssesontmontrésintéressésparla
technologieHIR.Desessaispilotessontaussiréalisésencontinuafind’évaluerlavaleurdela
technologieHIRpourlesproducteurs.Detelsessaisontétémenésàtermedansdeuxfermes
laitièresdel’Ontario.
 L’évaluationimmunologiquedestaureaux,quiconstitueuneautreapplicationdelatechnologie
HIR,amontréunevariationdelaréponseimmunitairequipourraitêtremiseàprofitdansla
sélectionauxfinsdel’améliorationgénétiquedelaperformanceimmunitaire.
 Uneétuded'associationpangénomiqueaétéréaliséeaumoyendelabiopuceIlluminaBovine
SNP50chezdeuxgroupesd’animauxquiprésentaient,respectivement,uneRIMHforteetfaible.
PlusieursSNPd’intérêt(d’éventuelsmarqueurs)ontétérepérés;ilssontsituésenmajoritésur
lechromosome23,quiestlesiteduprincipalcomplexed’histocompatibilitédesbovins.Oncroit
que la valeur d’élevage estimée génomique (VÉEG) associée à la performance immunitaire
pourraitéventuellementjouerunrôledansl’améliorationdelasantédesbovinslaitiers,mais
l’explorationdecetteavenuenécessiteraencoredevastesrecherches.

36e Symposium sur les bovins laitiers
2
DÉFINITIONSIMPORTANTES(parordrealphabétique)
Anticorps–uneprotéineprotectrice(immunoglobuline)quiseliedemanière spécifique à une
partied’unpathogèneouàunantigèneutilisédansuntestdedépistageantigénique.
Génomique–branchedelagénétiqueportantsurl’étudedesvariationsobservéesdanslematériel
génétique provenant du génome complet d’un organisme. Ce type d’études peut cibler des gènes
connusoudesrégionsexternesauxgènesfonctionnels.Ellesgénèrentsouventdegrandesquantités
dedonnéessurlesvariantsgénétiquesd’unorganismedonnéoud’uncaractèred’intérêt.
Héritabilité–variationdel’expressiond’uncaractèred’intérêtattribuéeàlagénétique,plutôtqu’à
l’environnement.
Hypersensibilitédifférée(ouretardée) –ils’agit généralementd’uneréponseprotectriceàun
agentétrangerdontlamanifestationestmaximaleentre24et72heuresaprèsl’exposition.Dansun
contexte expérimental, on peut faire appel à l’hypersensibilitédifféréepourmesurerlaRIMC
lorsquel’antigèneétrangeroul’agentpathogèneestadministréparvoieintradermique.Laréponse
peutêtremesuréed’aprèslaréponsecellulairedanslapeau,aupointd’injectiondel’antigène.
Immunitéadaptative(ouacquise)–typed’immunitécaractériséparlacapacitédereconnaîtreun
agent infectieux déjà rencontré auparavant (mémoire immunitaire), d’opposer une réponse
spécifiqueàunegammed’agentspathogènesvasteetdiversifiée,etdedistinguerlescellulesdusoi
descellulesétrangères(non‐soi)oualtérées(p.ex.,lestumeurs).L’immunitéadaptativepermetà
l’animald’éliminerrapidementunagentétrangeretdelereconnaîtres’ilyestexposédenouveau.
Immunitéinnée(ounonspécifique)–letyped’immunitéquienglobelesbarrièresphysiqueset
certainsenzymesetcellulesquiontlacapacitéderéagiràunepremièreexpositionàunpathogène;à
ladifférencedel’immunitéadaptativeouacquise,l’immunitéinnéeestdépourvuedescaractéristiques
associéesàlamémoireimmunologique.Toutefois,laréactioninnéeentraînesouventl’expressionde
médiateurscellulairesquipeuventcauserl’enclenchementd’uneréponseimmunitaireadaptative.
Polymorphismedenucléotidesimple(SNP)–variation d’un nucléotide dans une séquence
d’ADN.LesSNPsontutiliséspourévaluerlespolymorphismesassociés à différents caractères
d’intérêt,ycomprislaproductionet,plusrécemment,certainescaractéristiquesrelativesàlasanté.
Réponseimmunitaireàmédiationparanticorps(AMIR)–uneréponseimmunitaireadaptative
quientraînelaformation,parleslymphocytesB,d’anticorpsayantlacapacitédeselieràdesagents
pathogènes tels que E.coli(un pathogène extracellulaire), en vue de la destruction et/ou de
l’évacuationdupathogène.
Réponseimmunitaireàmédiationcellulaire(CMIR)–une réponse immunitaire adaptative
faisant appel à des cellules spécialisées, les lymphocytes T, et entraînant la destruction ou la
neutralisation de pathogènes tels que Mycobacteriumaviumparatuberculosis(unpathogène
intracellulaireassociéàlaparatuberculosebovine).
TestELISA(de l'anglais enzyme‐linkedimmunosorbentassay, littéralement «dosage
d'immunoabsorption par enzyme liée») – test de laboratoire utilisé pour mesurer la réponse
anticorpsàunpathogèneouimmunogèneparticulier.
Valeurd’élevageestimée(VÉE)–lavaleurd’élevageestiméed’uncaractèreestcalculéed’après
l’arbregénéalogiquedel’animaletlesdonnéessursonrendement,ouceluid’animauxapparentés.
VÉEgénomique–ils’agitd’unevaleurd’élevageestiméequiinclutdel’informationsurleprofil
génomiquedel’animal,enplusdel’arbregénéalogiquedel’animaletdesdonnéessurlerendement
(del’animaletdesanimauxapparentés).

36e Symposium sur les bovins laitiers
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INTRODUCTION
Lesdéfisdelasantédesbovinslaitiers
Lasantédesbovinslaitiersestlethéâtred’enjeuxmultiples, notamment: 1) la pression
grandissanteàl’égarddelaréductiondurecoursauxantibiotiquespourfreinerledéveloppement
depathogènesrésistants,2)lescoûtsaccrusassociésautraitementetàlapréventiondesinfections,
et3)lefaitqu’ilfautaffronteraussibiendesmaladiesémergentesquedenouvelleséclosionsde
maladies existantes, dont certaines sont zoonotiques (transmissibles aux humains). L’industrie
laitière canadienne génère des revenus de 13,4milliards de dollars (Statistiques d’Agriculture et
Agroalimentaire Canada pour l’industrie laitière en 2011). Dans le passé, la sélection génétique
visaitl’améliorationdelaproductionlaitièreets’intéressaitpeuauxcaractèresassociésàlasanté.
Demanièregénérale,cecis’esttraduitparunehaussedelafréquencedesmaladieschezlesbovins
laitiers.Depuispeu,l’industrielaitièrechercheactivementàfournirdessolutionsfaisantappelàla
génétique autant qu’à la régie pour corriger cet état de fait et améliorer la santé des bovins,
notamment à la lumière de l’augmentation des maladies émergentes et de la résistance aux
antibiotiquesconstatéechezlesanimauxd’élevage.Leséleveursontcertesaccèsàunemultitudede
servicesetdeproduitsdestinésàprévenir,àtraiteretàdiagnostiquercertainesmaladies,maisces
ressources ne tiennent pas compte de la capacité naturelle des animaux à offrir une résistance
immunologiqueàdifférentsorganismespouvantpotentiellementcauserdiversesmaladies.Envertu
duprincipeselonlequelilvautmieuxprévenirqueguérir,uneapprochedurablevisantàaffronter
cesenjeuxdifféremmentetàaméliorerlaproductivitéserabénéfiquepourl’industriedel’élevage
touten favorisantlaproductionalimentairenécessairepour nourrir une populationmondialeen
croissance. Le repérage d’individus possédant une capacité innée à développement une réponse
immunitaire supérieure va nettement dans le sens de ce concept de prévention durable des
maladies.
L’évaluationdusystèmeimmunitaire:unincontournablepouraméliorerlasantédesbovins
laitiers
Lesystèmeimmunitaireprotègel’hôteaumoyendecellulesetdemoléculesréguléesàlafoisparla
génétiqueetparl’environnementpourréagiràlaprésencedespathogènes.Lesystèmeimmunitaire
possèdeenquelquesortedeuxcomposantesinterreliées:lacomposanteinnée,quicomprenddes
barrièresphysiquesetcertainsenzymesetcellulesquiontlacapacitéderépondreàunepremière
expositionàunpathogène,etunecomposanteadaptativecaractériséeparlamémoire,ladiversité,
la spécificité et la différenciation du soi et du non‐soi (Figure 1). Ces attributs permettent au
systèmeadaptatifderépondreàunedeuxièmeexpositionàunpathogèneplusrapidementquelors
delapremièreexpositionetdel’éliminerrapidementetefficacement.Cettecomposanteadaptative
estégalementcaractériséeparsacapacitéàréagiràdifférentspathogènesgrâceàl’activationdes
lymphocytesTauxiliaires.LeslymphocytesTauxiliaires1(LT‐H1),d’unepart,produisent
principalementdescytokinesquigénèrentuneréponseimmunitaireàmédiationcellulaire(CMIR)
pourcontrerlespathogènesintracellulairestelsqueMycobacteriumaviumparatuberculosis,quiest
responsable de la paratuberculose bovine; d’autre part, les lymphocytes T auxiliaires2 (LT‐H2)
produisentdescytokinesquigénèrentuneréponseimmunitaireàmédiationparanticorps(AMIR)
ciblant des pathogènes extracellulaires tels que Escherichiacoli,miseencausedanslamammite.

36e Symposium sur les bovins laitiers
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L’une et l’autre de ces composantes du système immunitaire adaptatif sontessentiellesà la lutte
contre les pathogènes intra‐ et extracellulaires. En outre, un stimulusinitial(unepremière
expositionàunagentinfectieux)doitactiverl’immunitéinnéepourpermettre,ultérieurement,une
réponseadaptative(ouacquise)efficace.Lesystèmeimmunitaireestdoncunsystèmeintégrétrès
élaboré destiné à combattre les maladies infectieuses. La régulation génétique du système
immunitaireetlasélectionpourlarésistanceauxmaladiessontdestechniquesbiendocumentéeset
considéréescommeuneapprochepréventiveauxfinsdel’améliorationdelasantéanimale(Stearet
al.,2001).Ilexisteaujourd’huidesdonnéesprobantesdémontrantquelasélectionpourune
performanceimmunitairehaute(H)oufaible(F)influencelarésistanceauxmaladiesinfectieuses
(Kelmetal.,2001)etquel’héritabilitédelaRIMCetdelaRIMHeststable,demodéréeàélevée,de
sorte que la sélection génétique s’impose comme une avenue réaliste (Hernandez etal., 2006;
Thompson‐Crispietal.,2012c).
QU’EST‐CEQUELATECHNOLOGIEHAUTERÉPONSEIMMUNITAIRE?
La technologie haute réponse immunitaire (HIR) est une méthode brevetée d’évaluation des
réponses immunitaires qui pourrait potentiellement améliorer lasantédesbovinslaitiersetla
qualité de leur production alimentaire par la réduction du recours aux antibiotiques et une
meilleure résistance aux maladies à forte incidence économique. La réponse immunitaire à
médiationparanticorps(AMIR)estévaluéeaumoyend’untestréalisésurunéchantillonsanguin,
alors que la réponse immunitaire à médiation cellulaire (CMIR) faitappelàuntestcutané.Les
bovinslaitiersquiprésententuneforteréponseimmuneàdestestsantigéniquesprésélectionnés
sontmoinsàrisquededévelopperlamaladie,comparativementauxanimauxdontlaréponseest
moyenneoufaible(Wagteretal.,2000,delaPazetal.,2008)(Figure3).
LatechnologieHIRpourraitserévélerunoutilderégieutilepourlapréventionoularéductionde
maladies telles que la mammite – la maladie ayant la plus forteincidenceéconomiquedans
l’industrielaitière.Deplus,lamiseenœuvredelatechnologieHIRpourraitaussisetraduireparla
réductiond’unlargeéventaildemaladies,etultimement,paruneaméliorationdelaqualitédulait
etducolostrumetunediminutiondeladépendanceàl’antibiothérapie.
On peut consulter divers articles sur la HIR ainsi qu’une vidéo en ligne (Ontario Milk Producer,
juillet2011,"IdentifyingHealthierCows”,MilkProducer,avril2012,“NaturallyHealthier”;vidéosur
You Tube: http://ontag.farms.com/video/bonnie‐mallard‐high‐immune‐response‐technology‐
farms‐com).LatechnologieHIRn’estpasfondéesurdesorganismesgénétiquementmodifiés(OGM)
nisurd’autresmanipulationssynthétiques,maisfaitplutôtappelàlacapacitépropredesanimauxà
constitueruneréponseimmunitaireprotective.
Leprocessusd’essaiHIR
Leprocessusnécessitetroisvisitesàlafermesurunepériodede15joursafind’évaluerlaréponse
immunitaire.Lesessaissontréalisésàl’aidedetestsantigéniques spécialisés qui ne causent ni
maladie, ni réaction croisée avec les analyses sanitaires du gouvernement fédéral. Ces antigènes
sontreprésentatifsdelacapacitédel’animalàrépondreauxinfections.Cesréponsessonthéritables
(h2=0,19‐0,34)etchaqueanimaln’estsoumisauxessaisqu’unefoisaucoursdesavie.Lesrésultats