Effet de l'environnement sur le développement du système immunitaire des porcelets

Avec les tendances modernes de l'élevage, les porcelets peuvent être sevrés brusquement à quatre semaines d'âge. Cependant, le sevrage précoce des porce...
Lundi 28 Août 2006 (il y a 10 ans 10 mois 29 jours)

Avec les tendances modernes de l'élevage, les porcelets peuvent être sevrés brusquement à quatre semaines d'âge. Cependant, le sevrage précoce des porcelets est toujours en rapport avec une diminution de la croissance et fréquemment, avec de la diarrhée. Cette pratique a donc des implications autant sur le bien-être du porc que sur les aspects économiques. Notre équipe a étudié le développement du système immunitaire intestinal des porcelets selon différentes conditions d’ambiance autant sur des porcs non sevrés que sevrés, afin d'expliquer une partie des mécanismes sous-jacents qu'il y a derrière la diarrhée post-natale.

Rôle de l'intestin dans l'immunité

Bien que l'une des fonctions de l'intestin soit de transporter et de digérer l'aliment, il a aussi une importance immunologique. Dans l'intestin grêle, le système immunitaire intestinal a deux parties principales : le tissu lymphoïde "organisé" et le tissu lymphoïde diffus, qui se trouve dans la lamina propia. L'intestin subit des infections par des pathogènes mais contient aussi de grandes quantités d'antigènes alimentaires (inoffensifs) et de bactéries commensales. Dans la périphérie, il y a des cellules T capables de réguler des réponses vis à vis de tous ces antigènes. Les cellules immunitaires de l'intestin, par conséquent, doivent être capables de répondre à des organismes pathogènes sans répondre aux antigènes inoffensifs : il doit y avoir un juste équilibre entre leur fonction effectrice et leur fonction régulatrice.

Un développement lent

Chez les porcelets nouveau-nés, il y a très peu de cellules immunologiquement compétentes dans l'intestin et la structure du placenta du porc empêche le passage des anticorps de la truie au porcelet dans l'utérus. Par conséquent, les porcelets naissent avec peu de protection face aux pathogènes. Le colostrum est important pendant cette première phase pour fournir une certaine défense immunitaire (par les immunoglobulines) tandis que le système immunitaire se développe. Ce développement, en parlant en nombre absolu de cellules immunitaires et de leur distribution, se produit pendant environ 8 semaines après la naissance (figure 1) et est "optimisé" par la colonisation de l'intestin avec la flore microbienne.

Figure 1: modifications des cellules immunitaires de l'intestin grêle du porcelet après la naissance.

Influence de l'environnement

Des études effectuées par notre équipe et par d'autres ont examiné le développement du système immunitaire intestinal sur des porcs élevés dans différentes conditions d'environnements (en élevage conventionnel et en logement individuel désinfecté). Le bilan de la microflore a été différent sur ces porcs issus d'environnements distincts et ceci s'est reflété dans l’augmentation de l'expression du CMH (Complexe Majeur d'Histocompatibilité) de classe II dans les cellules de porcelets isolés (figure 2). Cette molécule étant décisive pour l'activation des lymphocytes, il est probable que l'expression différentielle sur les porcs d'élevage et sur les porcs logés individuellement donne lieu à des réponses immunitaires différentes.

Figure 2: différence d'expression du CMH de classe II dans l'intestin de porcelets élevés dans des envionnements différents.


Importance du colostrum et du lait

Puisque le système immunitaire du porcelet n'est pas totalement développé jusqu’à 8 semaines après la naissance, l'exposition à de nouveaux pathogènes et à des antigènes inoffensifs pendant cette période pourrait donner lieu à des réponses inefficaces à ces pathogènes ou bien perturber les réponses immunitaires à l'aliment et à la flore commensale inoffensive. Comme il a été précédemment expliqué, la capacité du système immunitaire du porc pour fonctionner efficacement dépend non seulement de la présence d'un nombre suffisant de cellules immunitaires, mais aussi de la capacité de ces cellules à distinguer les antigènes pathogènes des non pathogènes. Bien que le colostrum fournisse une certaine protection immunitaire lors des premières étapes de la vie durant lesquelles le nombre de cellules immunitaires est faible, il fournit aussi la cytokine TGFß, qui se trouve aussi dans le lait. On a démontré que celle-ci est importante pour combattre l'inflammation de la muqueuse sur des souris et qu’elle peut aussi éviter la destruction des lymphocytes T de la lamina propia du porc. Lors de réactions inflammatoires, elle peut être importante pour assurer la survie des lymphocytes et leur sécrétion conséquente d'autres cytokines régulatrices, en assurant le contrôle de l'inflammation. Par conséquent, le colostrum et le lait de la truie peuvent fournir une protection au porcelet, non seulement pendant que le système immunitaire intestinal augmente de taille, mais aussi pendant qu'il "apprend" à distinguer les antigènes inoffensifs des nocifs.

Risque du sevrage trop précoce

Le sevrage réalisé avant que le système immunitaire ne soit totalement développé a plusieurs conséquences.

  • Tout d'abord, la plus petite population de cellules immunitaires dans l'intestin de jeunes porcs peut donner lieu à une diminution de la capacité de défense face aux pathogènes. Les cellules présentes peuvent être inefficaces pour distinguer les antigènes nocifs des inoffensifs. Nos études ont démontré une augmentation du nombre de lymphocytes T dans l'intestin en rapport avec le sevrage : ce qui suppose une réponse à des antigènes alimentaires "inoffensifs" (figure 3)
  • Deuxièmement, le retrait du lait au sevrage provoque une diminution brusque de la TGFß intestinale locale, ce qui conduit probablement à une réduction de la régulation des cellules immunitaires intestinales. Nous et d'autres avons démontré de puissantes réponses immunitaires aux protéines de l'aliment au sevrage. Ces deux facteurs pourraient provoquer une inflammation intestinale et le développement de diarrhée post-sevrage.

Figure 3 : augmentation de lymphocytes T CD4 + dans la lamina propia intestinale d'un porcelet sevré. Les lymphocytes sont de couleur verte (a) porc non sevré, (b) porc sevré

Conclusion

En conclusion, le système immunitaire intestinal des porcelets n’es pas développé à la naissance. Pour qu'il devienne compétent, il doit augmenter de taille et développer aussi la capacité de distinguer les antigènes pathogènes des antigènes inoffensifs. Ceci est impulsé par la colonisation de l'intestin et les modifications de la flore des porcs élevés dans différentes ambiances peuvent avoir des répercussions sur ce développement. Le colostrum et le lait fournissent une certaine protection pendant cette première période. Toutefois, cette protection est diminuée brusquement chez les porcelets sevrés à un âge précoce dont le système immunitaire n'est pas encore complètement développé. Les deux facteurs peuvent contribuer au développement de la diarrhée post-sevrage.

C.F. Inman et M. Bailey. Université de Bristol. Royaume-Uni

Opinion des experts

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