Bases génétiques des réponses à deux agents pathogènes majeurs des poulets de chair et poules pondeuses

Genetics of mechanisms controlling responses to two major pathogens in broiler and layer chickens

• Auteur / Autrice : Edin Hamzic
• Direction : Bertrand Bed'Hom
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Génétique animale
• Date : Soutenance en 2015
• Etablissement(s) : Paris, AgroParisTech en cotutelle avec Aarhus University
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Agriculture, alimentation, biologie, environnement, santé (Paris ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génétique animale et biologie intégrative (Jouy-en-Josas,Yvelines ; 2009-....)
• Jury : Président / Présidente : Etienne Verrier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Carole Moreno, Annemarie (JMJ) Rebel, Randy Borg, Bertrand Bed'hom, Just Jensen
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Carole Moreno, Annemarie (JMJ) Rebel

Mots clés

Mots clés libres

Genetique

Coccidiose

Poulet

Virus de la bronchite infectieuse aviaire

Génomique

Résistance aux maladies

Genetics

Coccidiosis

Chicken

Ibv

Genomics

Disease resistance

Résumé

L’objectif de cette thèse était de mieux comprendre les mécanismes moléculaires contrôlant la réponse à deux pathogènes majeurs, Eimeria maxima (cocciodiose) et le virus IBV (bronchite infectieuse), chez le poulet de chair et la poule pondeuse. La sélection d’animaux avec une meilleure réponse à ces deux pathogènes est une voie complémentaire de leur contrôle en élevage. Une étape clé est la compréhension des mécanismes moléculaires contrôlant la réponse de l’hôte à une pathologie. Pour E. maxima, une infection expérimentale à grande échelle sur des poulets Cobb500 et une étude d’association génomique (GWAS) ont été conduites, afin d’évaluer les effets de l’infection sur les paramètres mesurés, puis d’identifier les régions génomiques et les voies biologiques expliquant la variation de ces paramètres. Plusieurs gènes candidats ont été identifiés avec le GWAS et des voies biologiques impliquées dans la réparation tissulaire, la robustesse générale et la réponse immune précoce semblent jouer un rôle important durant la phase initiale de l’infection. Pour IBV, une infection expérimentale a été réalisée sur deux lignées divergentes de poules sélectionnées pour un taux sérique haut ou bas de mannose-binding lectin (MBL). MBL a un rôle clé dans l’immunité innée, ce qui est essentiel pour l’amélioration de la résistance aux pathogènes. De fortes différences dans les paramètres immunitaires et les transcriptomes de rate ont été observés entre les deux lignées, pour les animaux infectés par IBV ou non. Les grandes différences dans l’expression de gênes impliqués dans la réponse cellulaire, donc la capacité de répondre à l’infection, expliquent probablement les différences de charges virales observées entre lignées. Ces résultats apportent de nouvelles connaissances qui pourraient permettre d’améliorer à la fois la robustesse des animaux à l’IBV et la stratégie vaccinale.

The objective of this thesis was to improve the understanding of molecular mechanisms controlling the response to two major pathogens, Eimeria maxima (coccidiosis) and infectious bronchitis virus (IBV), in broiler and layer chickens, respectively. Breeding for the improved response to the two pathogens is a possible complementary approach for their control in poultry production. A key step is to understand the molecular mechanisms controlling the host’s response to a disease. For E. maxima, a large-scale challenge study on Cobb500 broilers and a follow-up genome-wide association study (GWAS) were performed, which aimed at evaluating the effects of the challenge on the measured parameters, then identifying genomic regions and biological pathways explaining variation of these parameters. Several candidate genes were identified after the performed GWAS. Moreover, biological pathways involved in tissue repair, general robustness and early immune response seem to play an important role during the initial stage of the infection. For IBV, an experimental infection was performed on two chicken lines which were divergently selected for low and high levels of serum mannose-binding lectin (MBL), respectively. MBL plays a key role in innate immunity which is crucial for improving disease resistance. We observed large differences in the immune parameters and the spleen transcriptome profiles for uninfected and IBV infected birds between the two MBL lines. The large differences in expression of genes involved in the adaptive cellular immune response, therefore the ability to respond to the infection, explain probably the contrasted viral loads observed between lines. These findings provide additional knowledge for both potential improvements of animal robustness to IBV infection as well as vaccine outcome.