Intégrer la caractérisation du microbiote digestif dans le phénotypage de l’animal de rente : vers un nouvel outil de maîtrise de la santé en élevage ?

Fanny Calenge (1) , Cécile Martin (2) , Nathalie Le Floc'H (3) , Florence Phocas (1) , Diego Morgavi (2) , Claire Gaillard (1) , Pascale Quéré (4)

1 GABI - Génétique Animale et Biologie Intégrative
2 UMRH - Unité Mixte de Recherche sur les Herbivores - UMR 1213
3 PEGASE - Physiologie, Environnement et Génétique pour l'Animal et les Systèmes d'Elevage [Rennes]
4 UMR ISP - Infectiologie et Santé Publique

The gastrointestinal microbiota is a symbiont deeply involved in the physiology of its host through the regulation of digestion, metabolism and immunity and consequently in the host adaptability to changing environments. In particular, the role of the gastrointestinal microbiota in maintaining host health is important and has been under-estimated until now. It is an inherent component of the animal that should be described when phenotyping animals. The rapid development of high throughput sequencing technologies facilitates the description of this complex ecosystem in livestock species. For each animal species, its description should include the measure of its composition, diversity and stability over time and the measure of its variability according to different factors such as genotype, nutrition and breeding conditions. This knowledge should allow defining the properties of a ‘normal’ gastrointestinal microbiota associated with health, identifying the microbiota dysfunctions and understanding their consequences on host physiology. It will lead to the identification of diagnostic and prognostic markers for gastrointestinal dysbiosis thus furnishing new tools for promoting health. Finally, the manipulation of the gastrointestinal microbiota will constitute a way to better adapt animals to their environment by improving their robustness, limit the use of antibiotics and improve food safety by preventing the development of bacteria threatening human health. Due to the high quantity of data to be acquired and analyzed, achieving these objectives for each species of interest remains a challenge.

Le microbiote digestif est un symbionte dont on a démontré l’implication essentielle dans la régulation de la physiologie de l’hôte qui l’héberge pour la digestion, le métabolisme et l’immunité. Ce microbiote a en particulier un rôle majeur, et jusqu’ici sous-estimé, sur la santé de son hôte et participe à son adaptabilité à des environnements changeants. Les technologies de séquençage à haut débit devraient faciliter l’inclusion de cet écosystème complexe dans le phénotypage des animaux d’élevage. Il faut pour ce faire prendre en compte sa composition, sa diversité, sa stabilité au cours du temps et ses variations selon différents facteurs comme le génotype de l’hôte, l’alimentation et les conditions d’élevage. Ces connaissances devraient permettre de définir les propriétés d’un microbiote digestif « normal » associé à une bonne santé, d’en préciser les dysfonctionnements et de comprendre leurs répercussions sur l’état de santé de l’animal. Cela conduira à identifier des marqueurs de diagnostic et de pronostic de ces dysfonctionnements, fournissant des moyens de contrôle nouveaux de la santé en élevage, appréhendée en terme d’optimisation des rendements de production, de résistance aux maladies et de maintien du bien-être. A terme, le contrôle du microbiote digestif par l’alimentation, la génétique ou les pratiques d’élevage permettra de favoriser l’adaptation des animaux à leur environnement d’élevage en améliorant leur robustesse, de limiter l’utilisation d’antibiotiques et de préserver la sécurité sanitaire des aliments en évitant le développement de bactéries pathogènes pour l’Homme. L’ampleur des données à générer et à analyser pour les différentes espèces d’intérêt reste le défi à relever.

Domaines: Sciences du Vivant [q-bio]

Fanny Calenge, Cécile Martin, Nathalie Le Floc'H, Florence Phocas, Diego Morgavi, et al.. Intégrer la caractérisation du microbiote digestif dans le phénotypage de l’animal de rente : vers un nouvel outil de maîtrise de la santé en élevage ?. INRA Productions Animales, 2014, 27 (3), pp.209-222. ⟨hal-01193937⟩