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Présence d'agents pathogènes responsables de la diarrhée néonatale chez les porcelets : résultats d'un programme de contrôle en Europe

Cette étude a évalué des échantillons provenant de différents pays européens pour estimer l'incidence d'E. coli, de C. perfringens, de Rotavirus et de Coronavirus dans les fèces de porcelets atteints de diarrhée néonatale.

La diarrhée est l'une des principales causes de mortalité néonatale, de diminution du gain de poids et d'utilisation accrue de médicaments chez les porcs. Les principaux agents pathogènes sont des bactéries telles que Escherichia coli (E. coli) et Clostridioides perfringens (C. perfringens), ainsi que les Rotavirus et Coronavirus.

Une étude réalisée à partir d'échantillons provenant d'un programme de contrôle dans différents pays européens a évalué la présence de ces agents pathogènes dans les fèces des porcelets atteints de diarrhée néonatale en 2020.

Matériel et méthodes

Tous les échantillons utilisés dans cette étude provenaient de porcelets allaitants. Au total, 324 échantillons, principalement fécaux, provenant de 116 élevages ont été testés pour E. coli, C. perfringens et Clostridioides difficile (C. difficile). Des échantillons provenant de 79 de ces élevages ont également été testés par PCR pour les rotavirus des groupes A et C, ainsi que pour le virus de la diarrhée épidémique du porc (DEPv) et le virus de la gastro-entérite transmissible (GETv). L'étude a donc consisté en deux analyses, basées sur cette différence dans le spectre des pathogènes examinés dans les élevages. Dans la première analyse (1), la fréquence des bactéries pathogènes dans tous les échantillons provenant des 116 élevages a été évaluée. Dans la deuxième analyse (2), les données bactériennes et virales combinées de 79 des élevages ont été examinées pour rechercher simultanément plus d'un agent pathogène responsable de la diarrhée.

La plupart des 116 élevages (figure 1) étaient situées en Allemagne (DE ; n=59), suivies par les Pays-Bas (NL ; n=19) et la Pologne (PL ; n=19), le Danemark (DK ; n=9), le Royaume-Uni (UK ; n=8), l'Autriche (AU, n=1) et l'Irlande (IR ; n=1).

Figure 1 : Nombre d'élevages participants par pays d'origine.

Figure 1 : Nombre d'élevages participants par pays d'origine.

Les isolats d'E. coli et de C. perfringens des deux analyses ont fait l'objet d'un typage moléculaire pour les gènes associés à la virulence afin d'évaluer leur potentiel de virulence (Strutzberg-Minder et Dohmann 2015). En outre, dans l'analyse 1, le contenu bactérien semi-quantitatif de E. coli, C. perfringens et C. difficile a été analysé en fonction de leur croissance en culture (tableau 1).

Résultats

Analyse 1 :

Lors de l'examen bactériologique des échantillons provenant des 116 cc, un total de 710 isolats a été trouvé (figure 2). Les bactéries les plus fréquemment isolées étaient E. coli (48,6 %), suivies de C. perfringens (33,9 %) et de C. difficile (15,9 %). L'analyse semi-quantitative a montré une croissance modérée ou élevée pour 99,4% des isolats d'E. coli et 96,7% des isolats de C. perfringens. Cependant, pour C. difficile, on a constaté une croissance modérée (46,9 %) ou faible (53,1 %). Seuls 16% des isolats d'E. coli avaient un potentiel hémolytique (tableau 1) et même parmi les pathotypes d'EC définis et les EC potentiellement virulents (figure 3), seuls 16% des isolats étaient hémolytiques, ce qui confirme que l'hémolyse n'est pas une caractéristique unique de la virulence.

Figure 2. Nombre d'isolats bactériens détectés (n total : 710) dans 116 élevages par pays d'origine. Le nombre d'élevages par pays est indiqué entre parenthèses.

Figure 2. Nombre d'isolats bactériens détectés (n total : 710) dans 116 élevages par pays d'origine. Le nombre d'élevages par pays est indiqué entre parenthèses.

Tableau 1 : Nombre (n) d'isolats bactériens détectés en culture dans l'analyse 1 et proportions des niveaux semi-quantitatifs au sein de chaque espèce bactérienne.

n %
contenu élevé contenu modéré contenu faible
Escherichia coli 345 77,1 22,3 0,6
dont, avec potentiel d'hémolyse 57 (16,5%)
Clostridium perfringens 241 46,9 49,8 3,3
Clostridioides difficile 113 0,0 46,9 53,1

Après le typage des isolats d'E. coli et de C. perfringens et leur mise en relation avec chaque élevage, il restait un total de 276 isolats d'E. coli et 117 isolats de C. perfringens. Ils différaient les uns des autres par leurs facteurs de virulence et par la répartition des gènes de toxines au sein d'un même élevage. Sur la base de leur profil de gènes de virulence, 19,9% (n=55) de ces isolats d'E. coli ont pu être attribués à l'un des pathotypes connus liés à la diarrhée néonatale (EDEC, EPEC, ETEC, NTEC). 104 autres isolats (37,7 %) étaient porteurs de plusieurs gènes de fimbrias et d'adhésine ainsi que de toxines et peuvent donc être classés comme potentiellement virulents. Par conséquent, un total de 57,6% des différents isolats d'E. coli (n=159) ont été classés comme virulents ou potentiellement virulents pour la diarrhée néonatale. La figure 3 montre la distribution des résultats du typage d'E. coli par pays d'origine.

Figure 3 : Nombre et répartition des types d'E. coli sur un total de 276 isolats par pays d'origine. Nombre d'isolats par pays entre parenthèses.

Figure 3 : Nombre et répartition des types d'E. coli sur un total de 276 isolats par pays d'origine. Nombre d'isolats par pays entre parenthèses.

Le typage des isolats de C. perfringens a révélé qu'ils appartenaient tous à C. perfringens type A (CPA). Parmi ceux-ci, 90,6 % (n=106) portaient les gènes codant à la fois pour la toxine α et la toxine ß2, montrant ainsi un potentiel de virulence élevé. Le reste des cultures isolées (9,4%, n=11) ne portait que le gène de la toxine α (figure 4).

Figure 4 : Nombre et pourcentage d'isolats de C. perfringens avec et sans le gène de la toxine ß2 sur un total de 117 isolats par pays d'origine. Nombre d'isolats par pays entre parenthèses.

Figure 4 : Nombre et pourcentage d'isolats de C. perfringens avec et sans le gène de la toxine ß2 sur un total de 117 isolats par pays d'origine. Nombre d'isolats par pays entre parenthèses.

Analyse 2 :

Pour le sous-groupe des 79 élevages, les agents pathogènes les plus fréquemment trouvés dans ces élevages étaient E. coli (96,2 %), C. perfringens (87,3 %), Rotavirus (74,7 %) et C. difficile (46,8 %). Le DEPv n'a été détecté que dans deux élevages et le GETv dans aucun. Par conséquent, le groupe Coronavirus n'a pas été pris en compte dans l'analyse ultérieure.

Le typage ultérieur a révélé la présence d'isolats d'E. coli virulents ou potentiellement virulents dans 78,9 % (n=60) des élevages, et de CPA avec le gène de la toxine ß2 dans 81,0 % (n=64).

Dans 25,3 % (n=20) des élevages, les quatre pathogènes différents ont été trouvés simultanément, trois pathogènes différents dans 39,2 % (n=31), deux pathogènes dans 31,6 % (n=25) et dans 3,8 % (n=3) des élevages, un seul pathogène a été détecté. Dans un seul des élevages, aucun des agents pathogènes testés n'a été trouvé.

Parmi eux, la combinaison d'E. coli avec Rotavirus et de CPA avec toxine β2 était présente dans la plupart de ces élevages (n=19/ 24,1%). L'association avec E. coli, CPA et C. difficile s'est produite beaucoup moins fréquemment (n=8).

E. coli était l'agent pathogène le plus fréquemment rencontré, survenant principalement en association avec CPA avec le gène de la toxine β2 (64,6 %) ou le rotavirus (64,6 %).

Discussion

La présente étude a analysé l'occurrence d'agents pathogènes pertinents causant la diarrhée néonatale dans les élevages européens qui ont participé volontairement à un programme de surveillance de la diarrhée des porcelets. L'interprétation des présents résultats doit être faite avec prudence, car il existe un certain biais de sélection dans le plan d'échantillonnage. Les élevages ont soumis des échantillons volontairement, car ils avaient des problèmes de diarrhée. Néanmoins, les données montrent des tendances réalistes et claires en ce qui concerne les agents pathogènes responsables de la diarrhée qui ont déjà été décrits dans la littérature.

Les deux analyses de cette étude confirment que E. coli et C. perfringens sont les principaux agents pathogènes bactériens responsables de la diarrhée chez les porcelets allaitants. Les données actuelles ont montré que près de 58 % des isolats d'E. coli et près de 91 % des isolats de C. perfringens peuvent être considérés comme virulents ou potentiellement virulents. Dans la seconde analyse, les isolats d'E. coli et de C. perfringens ont pu être trouvés dans environ 80 % des élevages.

Un résultat intéressant est la très faible présence de coronavirus (DEPv et GETv) dans les échantillons étudiés. Bien qu'ils soient mentionnés comme agents possibles de la diarrhée néonatale, ils sont peu décrits dans la littérature et la diarrhée causée par le GETv est devenue rare en Europe. L'analyse combinée des différents agents pathogènes bactériens et viraux dans les 79 élevages a révélé la présence simultanée de deux agents pathogènes ou plus dans près de 95 % des élevages. Cela montre que la diarrhée néonatale des porcelets a rarement une étiologie monocausale. Il faut en tenir compte lors de la prise de décisions concernant les mesures prophylactiques et thérapeutiques.

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