L’épidémiologie génomique des isolats de Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis provenant de troupeaux laitiers canadiens met en évidence des événements d’infection multiples.
Citation
Byrne, A., Ollier, S., Tahlan, K., Biet, F., Bissonnette, N. (2023). Genomic epidemiology of Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis isolates from Canadian dairy herds provides evidence for multiple infection events. Frontiers in Genetics, [online] 14 http://dx.doi.org/10.3389/fgene.2023.1043598
Résumé en langage clair
La paratuberculose bovine (aussi appelée maladie de Johne) est répandue à travers le monde. Elle est causée par la bactérie Mycobacterium avium subsp. paratuberculose (MAP). Au Canada, la prévalence des troupeaux laitiers positifs au MAP varie de 24 à 60 % selon les régions. En plus MAP présente un risque pour l’humain – MAP est incriminé dans la maladie de Crohn. Chez la vache laitière, MAP provoque une maladie débilitante avec des pertes économiques importantes pour l’industrie. L’évolution de la maladie est souvent imprévisible. À l’heure actuelle, on en connait peu sur la diversité de souches présentent dans les troupeaux. On ne sait pas d’ailleurs si la transmission entre les troupeaux est un enjeu important. Dans la présente étude, nous avons évalué les foyers d’infection de 20 troupeaux des provinces de Québec et d'Ontario, au Canada. La souche MAP de 67 vaches fut isolée et analysée à l’aide d’outils moléculaires précis mais aussi à l’aide du séquençage du génome entier (SGE). Avec le SGE, on a identifié des variations génétiques dans des gènes de virulence de la bactérie MAP. Il s’avère que l’approche qui utilise le SGE était largement plus discriminatoire que les outils moléculaires communément utilisés en épidémiologie. Le SGE était la seule méthode capable de documenter la transmission de la maladie entre les troupeaux. La transmission de MAP se produit principalement par la voie fécale-orale d’un animal infectieux. L'introduction d'un animal à l’état sous-clinique dans un troupeau est assurément une voie de transmission importante. Il s’agit de la première validation que les mouvements d'animaux infectés à MAP au Canada puissent engendrer de nouveaux foyers d’infection dans les troupeaux. Des études futures basées sur la signature des souches et l’impact sur les interactions hôte-pathogène (virulence) sont envisagées et fort prometteuses.
Résumé
Mycobacterium avium subsp. paratuberculosis (MAP) est l’agent pathogène responsable de la paratuberculose ou maladie de Johne (JD) chez les ruminants, qui est à l’origine d’importantes pertes économiques dans le monde. La transmission de MAP se fait principalement par voie fécale-orale, et l’introduction d’un animal infecté par MAP dans un troupeau est une voie de transmission importante. Dans la présente étude, nous avons caractérisé des isolats de MAP provenant de 67 vaches faisant partie de 20 troupeaux, dans les provinces du Québec et de l’Ontario, au Canada. Nous avons réalisé le séquençage du génome entier (SGE) et avons estimé à ~14,9 fois la couverture moyenne du génome (par rapport au K-10). Le nombre total de SNP présents dans chaque isolat variait de 51 à 132 et différait significativement entre les troupeaux. Les isolats ayant la plus grande variabilité génétique étaient généralement présents dans les troupeaux du Québec. En général, les isolats étaient séparés en deux grands clades et cette appartenance au clade n’était pas influencée par la province d’où ils provenaient. L’analyse de 8 loci par la méthode MIRU-VNTR et de 11 loci de séquences répétées courtes (SRC) a été effectuée sur les 67 isolats provenant des troupeaux de vaches laitières et à l’aide de données de référence accessibles au public, notamment sur les principales lignées génétiques et 6 isolats sur 22 de la province de Terre-Neuve-et-Labrador. Les 67 isolats prélevés sur le terrain ont été classés phylogénétiquement comme étant de type II (type C) et, selon la méthode MIRU-VNTR, le type prédominant était INMV 2 (76,1 %) parmi quatre profils distincts. Le typage SRC multilocus a permis de recenser 49 profils SRC INMV distincts. L’indice discriminatoire du typage SRC multilocus était de 0,9846, lequel était beaucoup plus élevé par rapport au typage MIRU-VNTR (0,3740). Bien que l’analyse SRC multilocus offre un bon pouvoir de discrimination, la résolution n’apportait pas suffisamment d’information pour déterminer s’il y a eu transmission entre les troupeaux. Dans certains cas, l’analyse basée sur les SNP était la seule approche capable d’étayer la transmission de la maladie entre les troupeaux, laquelle pouvait être validée par les données sur le mouvement des animaux. La présence de SNP dans plusieurs gènes de virulence, notamment PE, PPE, mce et mmpL, devrait expliquer les différences dans la réponse antigénique ou pathogénique chez l’hôte. Les études basées sur les SNP permettront de mieux comprendre comment la variation génétique des MAP peut avoir une incidence sur les interactions hôte-pathogène. Notre étude met en évidence le pouvoir informatif du SGE, qui est maintenant recommandé pour les études épidémiologiques et pour étayer les infections par un génotype mixte.