Bronchopneumonies infectieuses des jeunes bovins : de la complexité du microbiome aux particularités évolutives et cliniques de virus respiratoires encore méconnus.

par Elias Salem

Thèse de doctorat en Pathologie, Toxicologie, Génétique et Nutrition

Sous la direction de Gilles Meyer et de Mariette Ducatez.

Le président du jury était Caroline Leroux.

Le jury était composé de Gilles Meyer, Mariette Ducatez, Caroline Leroux, Étienne Thiry, Cécile Malnou, Gaëlle Kuntz-Simon.

Les rapporteurs étaient Étienne Thiry.


  • Résumé

    L’étiologie des bronchopneumonies infectieuses (BPI) des jeunes bovins est multifactorielle, mettant en cause des agents infectieux comme des bactéries, virus ou parasites, et également des facteurs de risques liés à la conduite d’élevage et à l’environnement. Dans cette thèse nous nous sommes intéressés aux virus respiratoires bovins. Nous avons étudié le virome de l’appareil respiratoire superficiel et profond des jeunes veaux atteints de BPI par des approches de séquençage à haut débit pour mieux caractériser les co-infections virales et identifier de nouveaux virus. Par ailleurs nous nous sommes intéressés au contexte dans lequel les virus opèrent en analysant la structure, la diversité, et le dynamisme du bactériote respiratoire chez des veaux sains et atteints de BPI. Les résultats suggèrent que de nombreux virus agissent en interactions et montrent une prédominance du coronavirus bovin (BCoV) dans les cavités nasopharyngées et également dans les poumons des veaux atteints de BPI. L’étude phylogénétique des BCoV isolés indique une ségrégation entre souches européennes d’une part et américaines et asiatiques d’autre part qui semble résulter d’un phénomène de recombinaison dans les années 1960-70. Par ailleurs un astrovirus bovin a été clairement détecté pour la première fois principalement dans les poumons de veaux atteints de BPI. L’analyse du microbiote indique, elle, une disparité écologique entre cavités superficielles et profondes et des interactions possibles entre agents pathogènes connus et différentes communautés bactériennes de la flore résidente. Enfin une partie des travaux a concerné le virus influenza D (IDV), un nouveau virus respiratoire bovin émergent récemment identifié en France. Lors d’une infection expérimentale chez des veaux nous avons démontré que IDV possède un pouvoir pathogène respiratoire modéré et qu’il module la réponse immunitaire innée du veau. Nous avons aussi confirmé le caractère ubiquiste d’IDV en démontrant sa circulation sur le continent africain. En conclusion, grâce à des méthodes de séquençages à haut débit ce travail a permis une meilleure description et caractérisation des virus respiratoires bovins et de leur environnement immédiat. Il ouvre des perspectives pour mieux comprendre le rôle des interactions virales dans la genèse des signes cliniques respiratoires.

  • Titre traduit

    Infectious bovine bronchopneumonia : deciphering the complex microbiomes and evolutionary and clinical features of yet unfamiliar viruses


  • Résumé

    Bovine infectious bronchopneumonia (BIP) is a complex syndrome that affects young bovines, with a multifactorial etiology often involving one or several viruses and bacteria favored by altered host immunity and disturbed environmental factors. First, using viral metagenomics sequencing tools, we explored the upper (URT) and lower (LRT) respiratory tract viromes of calves with BPI and identified unexpected viruses. In addition, in the same calves, we characterized the structure, diversities and dynamism of the bacterial communities. Results showed different patterns of interactions between the different components of the microbiomes. Among the many detected viruses, the bovine coronavirus (BCoV), showed the highest prevalence in both nasal and pulmonary cavities. Evolutionary and phylogenic analysis of the isolated BCoV strains indicated a clear segregation between European and American/Asian strains, which seems to have resulted from a recombination event during the 1960-70’s. Furthermore, a bovine astrovirus was detected for the first time in the lungs of BIP affected calves. A disparity was noticed in the bacterial community structures between the upper and lower respiratory cavities. Also, there were associations between the presences of certain bacterial taxa and known respiratory pathogens. Finally, a part of the work focused on the emerging influenza D virus (IDV) recently identified in France. Carrying an experimental infection, we showed that IDV has a moderate respiratory pathogenicity and can modulate the innate immune response of the calf. We also showed that IDV circulates in Africa thus confirming its global distribution. In conclusion, thanks to high throughput sequencing methods, this piece of work allowed for a detailed characterization of the bovine respiratory virome and its interacting environment, and further opened new perspectives for a better understanding of viral interactions in bovine BIP.


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