administration de probiotiques pour renforcer le système immunitaire … · 2015-10-19 ·...

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Administration de probiotiques pour renforcer le système immunitaire des veaux laitiers Bridget Fomenky 1, 2 , Frédéric Beaudoin 1 , Johanne Chiquette 1 , Guylaine Talbot 1 , Nathalie Bissonnette 1 , Martin Lessard 1 , Yvan P. Chouinard 2 et Eveline M. Ibeagha-Awemu 1* Pendant les premiers stades de vie, le développement inadéquat du système immunitaire des veaux et le stress lié à leur sevrage contribuent à leur sensibilité accrue aux maladies infectieuses. Au cours de leur développement, les veaux acquièrent graduellement la capacité de réagir aux pathogènes, et leur système immunitaire doit apprendre à se développer pleinement. Ainsi, des vaccins et des additifs alimentaires comme les probiotiques sont administrés pour renforcer le développement du système immunitaire au cours des premières semaines de vie. Cependant, l’effet des probiotiques sur le développement du système immunitaire des veaux et la capacité de ces derniers à résister aux infections pendant les premiers stades de vie ne sont pas bien documentés. Animaux : Quarante-huit veaux (de 2 à 7 jours) ont été sélectionnés selon leur poids et les anticorps circulants de type IgG, et ont été séparés en quatre différents groupes de traitement (tableau 1) : Ce projet est financé par Agriculture et Agroalimentaire Canada. Nous aimerions remercier le personnel des étables pour leur assistance pendant la période du projet passée avec les animaux, de même que Steve Méthot pour l'analyse statistique des données. 1 Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur le bovin laitier et le porc, Sherbrooke (Québec) J1M 0C8,Canada; 2 Département des sciences animales, Université Laval, Québec (Québec) G1V 0A6, Canada. *Correspondance : [email protected] INTRODUCTION MATÉRIEL ET MÉTHODES RÉSULTATS ET DISCUSSION RÉFÉRENCES REMERCIEMENTS © 2015 Figure 3 : Capacité d’explosion oxydative des neutrophiles du sang Chaque point de données représente la fluorescence moyenne de 4 observations. McAllister, T.A., K.A.Beauchemin, A.Y. Alazzeh, J. Baah, R.M. Teather et K. Stanford. (2011) Survol de l'administration directe d'agents microbiens aux bovins pour atténuer l'incidence des microorganismes pathogènes et accroître la production. Revue canadienne de science animale. 91:193-211. Husband, A.J., A.K. Lascelle. 1975. Antibody responses to neonatal immunization in calves. Res. Vet. Sci. 18: 201-207. DeCoursey, T.E. (2010) Voltage-Gated Proton Channels Find Their Dream Job Managing the Respiratory Burst in Phagocytes. Physiology Vol. 25 (1) 27-40 DOI: 10.1152/physiol.00039.2009 Les polymorphoneutrophiles (PMN) ont été stimulés à l'aide de lipopolysaccharides (LPS) et de phorbol myristate acétate (PMA); leur explosion oxydative a été révélée à l'aide de la dihydrorhodamine 123 (DHR). Les cellules mononuclées du sang périphérique (PBMC) des veaux immunisés au jour 29 ont été isolées, colorées à l'aide d'une teinture de CFSE (ester succinimidylique de carboxyfluorescéine) et stimulées avec de l'ovalbumine, à 20 μg/ml pendant 5 jours, avant l'identification de la prolifération cellulaire par un essai de dilution de colorant fluorescent. L'explosion oxydative (capacité de libérer des espèces réactives d'oxygène pour dégrader les pathogènes qui envahissent l’organisme) par les PMN et la prolifération lymphocytaire ont été mesurées à l'aide de la cytométrie de flux, et la fluorescence moyenne a été obtenue à l'aide du logiciel FACSDiva BD (BD FACS Canto II BD Biosciences, Mississauga (Ontario), Canada). CONCLUSION Glucose plasmatique Les traitements n'ont eu aucun effet sur les niveaux de glucose plasmatique. Toutefois, la concentration de glucose plasmatique a diminué de manière importante (P<0,0001) après le sevrage (figure 1). Cela pourrait s’expliquer par le fait qu'une source importante et facilement accessible de glucose (lait de remplacement) n'était plus offerte. Dans le cadre de tous les traitements, on a relevé une diminution du potentiel d'explosion oxydative pendant le sevrage (figure 3), avec le groupe SCB qui, à ce stade, présentait un rendement supérieur. Saccharomyces cerevisiae Figure 2 : Glucose plasmatique Figure 1 : Dispositif expérimental. 0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 Jour 15 Jour 43 Jour 47 Jour 54 Jour 59 Jour 66 Jour 87 Témoin LA ATB SCB Mesures : Fluorescence moyenne Jours de. -3 1 7 14 21 28 35 42 49 56 63 72 79 86 91 98 l'expérience Ration de démarrage et foin Lait de remplace- ment Phase post-sevrage Semaines 9 à 14 (Jours 52 à 98) Lait de remplacement et ration de démarrage Phase pré-sevrage Semaines 1 à 6 (Jours 1 à 42) Sevrage Semaines 7 à 8 (jours 43 à 51) Analyse des données : L'analyse des données a été faite à l'aide du logiciel PROC Mixed de SAS (v9.3, SAS Inc., Cary, NC), selon un aménagement de blocs complets randomisés, avec des mesures répétées, et des ajustements de Tukey pour des niveaux multiples de comparaison. Jour Témoin ATB LA SCB E.-T. M* max Valeur p **43 31,2 B 33,3 B 36,4 AB 49,3 A 4,0 0,0236 47 41,0 42,6 49,8 52,9 3,5 0,2263 53 24,3 29,4 29,3 37,05 3,8 0,3021 66 19,7 B 29,6 AB 24,0 AB 36,0 A 4,8 0,0417 87 21,3 B 37,6 AB 28,5 AB 39,6 A 4,6 0,0409 Tableau 2 : Pourcentage de cellules en prolifération (moyennes de moindres carrés) en réponse au vaccin d’ovalbumine De façon générale, le SCB présente un plus grand potentiel d'explosion oxydative dans l'ensemble de l'étude, et particulièrement au cours du sevrage, par comparaison aux autres traitements (figure 3). Une augmentation importante de la réaction de prolifération a été réalisée après l'administration du vaccin d'ovalbumine, et de SCB (P<0,05) (tableau 2). Objectifs Évaluer les effets de Saccharomyces cerevisiae boulardii (probiotique) sur la capacité d'explosion oxydative des neutrophiles et la prolifération lymphocytaire des veaux (après la vaccination) durant les premiers stades de vie. Les animaux ont été gérés selon des procédures normalisées. Le dispositif expérimental est illustré à la figure 1. Après le sevrage, tous les veaux ont reçu du foin à volonté, ainsi que leur traitement respectif (figure 1, tableau 1). Tableau 1 : Traitements Les résultats obtenus laissent croire que le SCB pourrait améliorer la capacité d'explosion oxydative des cellules, particulièrement pendant les périodes critiques de stress comme celle du sevrage. Le SCB améliore la prolifération lymphocytaire après la vaccination. Le SCB a le potentiel de renforcer le système immunitaire des veaux au cours des premières semaines de vie, une période critique de vulnérabilité aux maladies. L’explosion oxydative est une propriété qui permet à une cellule de libérer des espèces réactives d’oxygène (radical superoxyde, peroxyde d’hydrogène) pour détruire les pathogènes qui envahissent l’organisme. Les lymphocytes sont des cellules immunitaires qui jouent un rôle central dans la réaction immunitaire; ils guident la réaction immunitaire pour éviter les infections dues à des pathogènes. Schéma montrant la manière dont la cellule libère des espèces réactives d'oxygène pour faire face à une bactérie qui l'envahit (DeCoursey, 2010) * Erreur-type de la moyenne; **Pour chaque jour, les moyennes ne portant pas les mêmes lettres diffèrent de façon significative. Symposium sur les bovins laitiers 2015, le 29 octobre 2015, Drummondville (Québec), Canada Période de sevrage Phase de stabilisation Prolifération lymphocytaire Explosion oxydative Jours du projet Concentration (mM/L) TRAITEMENT ATB TÉMOIN LA SCB

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Administration de probiotiques pour renforcer le système immunitaire des veaux laitiers

Bridget Fomenky1, 2, Frédéric Beaudoin1, Johanne Chiquette1, Guylaine Talbot1, Nathalie Bissonnette1, Martin Lessard1, Yvan P. Chouinard2 et Eveline M. Ibeagha-Awemu1*

Pendant les premiers stades de vie, le développement inadéquat du

système immunitaire des veaux et le stress lié à leur sevrage

contribuent à leur sensibilité accrue aux maladies infectieuses.

Au cours de leur développement, les veaux acquièrent

graduellement la capacité de réagir aux pathogènes, et leur

système immunitaire doit apprendre à se développer pleinement.

Ainsi, des vaccins et des additifs alimentaires comme les

probiotiques sont administrés pour renforcer le développement du

système immunitaire au cours des premières semaines de vie.

Cependant, l’effet des probiotiques sur le développement du

système immunitaire des veaux et la capacité de ces derniers à

résister aux infections pendant les premiers stades de vie ne sont

pas bien documentés.

Animaux :

Quarante-huit veaux (de 2 à 7 jours) ont été sélectionnés selon leur

poids et les anticorps circulants de type IgG, et ont été séparés en

quatre différents groupes de traitement (tableau 1) :

Ce projet est financé par Agriculture et Agroalimentaire Canada.

Nous aimerions remercier le personnel des étables pour leur assistance

pendant la période du projet passée avec les animaux, de même que Steve

Méthot pour l'analyse statistique des données.

1Agriculture et Agroalimentaire Canada, Centre de recherche et de développement sur le bovin laitier et le porc, Sherbrooke (Québec) J1M 0C8,Canada; 2 Département des sciences animales, Université Laval, Québec (Québec) G1V 0A6, Canada. *Correspondance : [email protected]

INTRODUCTION

MATÉRIEL ET MÉTHODES

RÉSULTATS ET DISCUSSION

RÉFÉRENCES

REMERCIEMENTS

© 2015

Figure 3 : Capacité d’explosion oxydative des neutrophiles du sang Chaque point de données représente la fluorescence moyenne de 4 observations.

McAllister, T.A., K.A.Beauchemin, A.Y. Alazzeh, J. Baah, R.M. Teather et K. Stanford. (2011) Survol de l'administration directe

d'agents microbiens aux bovins pour atténuer l'incidence des microorganismes pathogènes et accroître la production. Revue

canadienne de science animale. 91:193-211.

Husband, A.J., A.K. Lascelle. 1975. Antibody responses to neonatal immunization in calves. Res. Vet. Sci. 18: 201-207.

DeCoursey, T.E. (2010) Voltage-Gated Proton Channels Find Their Dream Job Managing the Respiratory Burst in Phagocytes.

Physiology Vol. 25 (1) 27-40 DOI: 10.1152/physiol.00039.2009

Les polymorphoneutrophiles (PMN) ont été stimulés à l'aide de

lipopolysaccharides (LPS) et de phorbol myristate acétate (PMA); leur

explosion oxydative a été révélée à l'aide de la dihydrorhodamine 123 (DHR).

Les cellules mononuclées du sang périphérique (PBMC) des veaux

immunisés au jour 29 ont été isolées, colorées à l'aide d'une teinture de

CFSE (ester succinimidylique de carboxyfluorescéine) et stimulées avec de

l'ovalbumine, à 20 µg/ml pendant 5 jours, avant l'identification de la

prolifération cellulaire par un essai de dilution de colorant fluorescent.

L'explosion oxydative (capacité de libérer des espèces réactives d'oxygène

pour dégrader les pathogènes qui envahissent l’organisme) par les PMN et la

prolifération lymphocytaire ont été mesurées à l'aide de la cytométrie de flux,

et la fluorescence moyenne a été obtenue à l'aide du logiciel FACSDiva BD

(BD FACS Canto II BD Biosciences, Mississauga (Ontario), Canada).

CONCLUSION

Glucose plasmatique

Les traitements n'ont eu aucun effet sur les niveaux de glucose

plasmatique.

Toutefois, la concentration de glucose plasmatique a diminué de manière

importante (P<0,0001) après le sevrage (figure 1).

Cela pourrait s’expliquer par le fait qu'une source importante et facilement

accessible de glucose (lait de remplacement) n'était plus offerte.

Dans le cadre de tous les traitements, on a relevé une diminution du

potentiel d'explosion oxydative pendant le sevrage (figure 3), avec le

groupe SCB qui, à ce stade, présentait un rendement supérieur.

Saccharomyces cerevisiae

Figure 2 : Glucose plasmatique

Figure 1 : Dispositif expérimental.

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Jour 15 Jour 43 Jour 47 Jour 54 Jour 59 Jour 66 Jour 87

Témoin

LA

ATB

SCB

Mesures :

Flu

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Jours de. -3 1 7 14 21 28 35 42 49 56 63 72 79 86 91 98

l'expérience

Ration de

démarrage et foin

Lait de

remplace-

ment

Phase post-sevrage

Semaines 9 à 14 (Jours 52 à 98)

Lait de

remplacement et

ration de démarrage

Phase pré-sevrage

Semaines 1 à 6 (Jours 1

à 42)

Sevrage

Semaines

7 à 8

(jours 43 à

51)

Analyse des données :

L'analyse des données a été faite à l'aide du logiciel PROC Mixed de

SAS (v9.3, SAS Inc., Cary, NC), selon un aménagement de blocs

complets randomisés, avec des mesures répétées, et des ajustements

de Tukey pour des niveaux multiples de comparaison.

Jour Témoin ATB LA SCB E.-T. M*

max Valeur p

**43 31,2B 33,3B 36,4AB 49,3A 4,0 0,0236

47 41,0 42,6 49,8 52,9 3,5 0,2263

53 24,3 29,4 29,3 37,05 3,8 0,3021

66 19,7B 29,6AB 24,0AB 36,0A 4,8 0,0417

87 21,3B 37,6AB 28,5AB 39,6A 4,6 0,0409

Tableau 2 : Pourcentage de cellules en prolifération (moyennes de

moindres carrés) en réponse au vaccin d’ovalbumine

De façon générale, le SCB présente un plus grand potentiel d'explosion

oxydative dans l'ensemble de l'étude, et particulièrement au cours du

sevrage, par comparaison aux autres traitements (figure 3).

Une augmentation importante de la réaction de prolifération a

été réalisée après l'administration du vaccin d'ovalbumine, et

de SCB (P<0,05) (tableau 2).

Objectifs

Évaluer les effets de

Saccharomyces cerevisiae

boulardii (probiotique) sur la

capacité d'explosion oxydative des

neutrophiles et la prolifération

lymphocytaire des veaux (après la

vaccination) durant les premiers

stades de vie.

Les animaux ont été gérés selon des procédures normalisées.

Le dispositif expérimental est illustré à la figure 1.

Après le sevrage, tous les veaux ont reçu du foin à volonté, ainsi

que leur traitement respectif (figure 1, tableau 1).

Tableau 1 : Traitements

Les résultats obtenus laissent croire que le SCB pourrait

améliorer la capacité d'explosion oxydative des cellules,

particulièrement pendant les périodes critiques de stress

comme celle du sevrage.

Le SCB améliore la prolifération lymphocytaire après la

vaccination.

Le SCB a le potentiel de renforcer le système immunitaire

des veaux au cours des premières semaines de vie, une

période critique de vulnérabilité aux maladies.

L’explosion oxydative est une propriété qui

permet à une cellule de libérer des espèces

réactives d’oxygène (radical superoxyde,

peroxyde d’hydrogène) pour détruire les

pathogènes qui envahissent l’organisme.

Les lymphocytes sont des cellules

immunitaires qui jouent un rôle central dans

la réaction immunitaire; ils guident la réaction

immunitaire pour éviter les infections dues à

des pathogènes.

Schéma montrant la manière dont

la cellule libère des espèces

réactives d'oxygène pour faire face

à une bactérie qui l'envahit

(DeCoursey, 2010)

* Erreur-type de la moyenne; **Pour chaque jour, les moyennes ne portant pas les mêmes lettres

diffèrent de façon significative.

Symposium sur les bovins laitiers 2015, le 29 octobre 2015, Drummondville (Québec), Canada

Période de sevrage

Phase de

stabilisation

Prolifération lymphocytaire

Explosion oxydative

Jours du projet

Co

nc

en

tra

tio

n (

mM

/L)

TRAITEMENT ATB TÉMOIN LA SCB