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Sécurité alimentaire et défi démographique (DS05) 2017
Projet FlavoPatho

Pathogénie moléculaire chez Flavobacterium psychrophilum, bactérie pathogène de poissons.

Face à l’augmentation de la population mondiale, nourrir la planète de manière durable est un défi majeur. L’aquaculture, secteur en pleine expansion, est une filière d’avenir car elle produit des nutriments sains tout en stimulant le commerce local et en préservant les stocks naturels de poissons. Cependant, son développement est freiné par l’impact de maladies infectieuses sur les élevages. Ainsi, la mise au point de stratégies innovantes permettant d’améliorer la qualité sanitaire des animaux d’élevage sans pour autant avoir recours aux antibiotiques est essentielle à l’avenir de ce secteur.
Flavobacterium psychrophilum, bactérie pathogène pour les salmonidés, est responsable de la flavobactériose d’eau froide. Chez la truite arc-en-ciel, cette maladie provoque une septicémie hémorragique chez les alevins qui peut conduire à des taux de mortalités allant jusqu’à 70% et à des pertes économiques considérables. La bactérie survit pendant des mois dans l’eau en condition de carence tout en maintenant son pouvoir infectieux, ce qui peut expliquer la récurrence des épidémies observées dans les élevages. A l’heure actuelle, F. psychrophilum figure parmi les principaux pathogènes touchant les élevages de salmonidés en France mais, en l’absence de vaccins efficaces, les antibiotiques sont encore le seul moyen de lutte contre la maladie. Le besoin de stratégies alternatives pour lutter contre les infections est donc réel. Des études de génomique bactérienne, d’épidémiologie moléculaire et de transcriptomique de la réponse de l’hôte à l’infection ont permis d’importantes avancées sur la flavobactériose. Cependant, de nombreuses questions restes ouvertes concernant la biologie de F. psychrophilum, et notamment les facteurs de pathogénicité restent mal décrits.
Dans ce cadre, le projet FlavoPatho a pour ambition d’explorer les facteurs bactériens et de l’hôte qui influent sur le déclenchement des infections par F. psychrophilum. Comment cette bactérie survit-elle dans l’eau et dans quelles conditions envahit-elle et colonise-t-elle l’hôte, sont les questions qui seront abordées par une approche multidisciplinaire combinant l’imagerie et la transcriptomique ainsi que la génomique comparative associée à des essais d’évolution expérimentale in vitro. Le processus infectieux sera observé grâce à l’imagerie par bioluminescence afin d’identifier la voie d’entrée de la bactérie et suivre la colonisation de truites arc-en-ciel lors d’une infection par bain. Le profil d’expression de F. psychrophilum va être analysé en condition de carence dans l’eau afin de caractériser les déterminants moléculaires responsable de cette adaptation. Nous allons aussi déterminer les profils d’expression simultanément pour la bactérie et son hôte par « dual RNA sequencing » chez la truite arc-en-ciel. Cette approche devrait permettre de lister de gènes potentiellement impliqués dans la virulence et dans la réponse de l’hôte face à l’infection. En parallèle, des expériences d’évolution expérimentale seront effectuées en laboratoire sur plusieurs souches épidémiques de F. psychrophilum afin d’obtenir des descendants à la virulence atténuée et d’identifier grâce à leur génotypage et phénotypage des marqueurs moléculaires impliqués notamment dans la pathogénie.
Grâce à la complémentarité des approches mises en œuvre, FlavoPatho devrait apporter des connaissances fondamentales et permettre d’importantes avancées sur la biologie de F. psychrophilum, agent pathogène majeur touchant la pisciculture dans le monde. Le projet permettra de décrire le processus infectieux et d’identifier les déterminants moléculaires impliqués dans la pathogénicité et dans la survenue des épisodes infectieux. A plus long terme, ces travaux devraient favoriser le développement, pour la filière piscicole, de solutions sanitaires innovantes répondant aux exigeantes environnementales et sociétales.

Partenaires

INRA VIM Unité de recherche Virologie et Immunologie Moléculaires

Aide de l'ANR 281 032 euros
Début et durée du projet scientifique - 36 mois

 

Programme ANR : Sécurité alimentaire et défi démographique (DS05) 2017

Référence projet : ANR-17-CE20-0020

Coordinateur du projet :
Madame TATIANA ROCHAT (Unité de recherche Virologie et Immunologie Moléculaires)

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.