L’entérite nécrotique aviaire causée par Clostridium perfringens est une maladie économiquement dévastatrice et celle-ci est en émergence dans les troupeaux de poulets de chair éliminant l’usage des antibiotiques. À ce jour, aucune alternative en élevage ne permet de prévenir efficacement la maladie et un contrôle par une stratégie vaccinale serait des plus prisé. Une approche par génomique comparative jumelée à la vaccinologie réverse soustractive et comparative identifiant des protéines bactériennes de surface immunogènes figure parmi les approches méthodologiques des plus prometteuses pour le développement rapide d’un vaccin efficace. Une étude génomique comparative réalisée sur 48 souches de C. perfringens provenant de poulets de chair en santé ou affectés par l’entérite nécrotique a permis d’établir que les génomes analysés étaient composés de 155 700 protéines distinctes, où 13% étaient extracellulaires, 65% cytoplasmiques et 22% membranaires. L’évaluation du pouvoir immunogène de ces protéines à l’aide de l’outil de prédiction VaxiJen v.2.0 a permis d’identifier 4 catégories de scores pour les protéines identifiées, allant de 0,5 (seuil minimal recommandé) à 1,5. Les protéines présentant les scores les plus élevés ont été majoritairement associées à des localisations extracellulaires. La combinaison du score d’immunogénicité et de la localisation cellulaire des protéines analysées a mené à la sélection de 12 protéines candidates vaccinales, la plupart d’entre elles étant de fonction hypothétique. Une description plus approfondie de ces protéines permettra de mieux définir leur fonction, d’évaluer leur potentiel antigénique réel en caractérisant leur interaction avec le système immunitaire de la volaille et ultimement, d’évaluer leur rôle probable dans la pathogénie de l’entérite nécrotique. / Avian necrotic enteritis caused by Clostridium perfringens is a disease with a major economical impact, generating losses up to 6 billion dollars for the poultry industry worldwide. This disease appears in broiler chicken flocks that no longer employ the use of antibiotics. To date, no alternative method allows for the efficient prevention of necrotic enteritis (NE) and a control by a vaccinal strategy would be mostly prized. A comparative genomics approach as well as comparative and subtractive reverse vaccinology identifying immunogenic bacterial surface proteins is one of the most promising methodologies for the rapid development of an efficient vaccine. A comparative genomic study was performed on 48 C. perfringens strains isolated from healthy broiler chickens and from broilers affected by necrotic enteritis. From this study, it was established that the genomes analyzed were composed of 155 700 distinct proteins where 13% were predicted to have an extracellular expression, 65% at the cytoplasma level and 22% within the plasma membrane. The evaluation of the immunogenic potential of these proteins was established with the prediction software VaxiJen v2.0 for which a 0.5 threshold score allowed for the identification of four score categories among the identified proteins, from 0.5 to 1.5. For the most part, proteins with the highest scores were associated with an extracellular localisation. The combination of the immunogenicity score and localisation of the analysed proteins led to the selection of 12 vaccinal candidate proteins that were mostly identified as hypothetical. A more in-depth description of these proteins would allow the assessment of their function, the evaluation of their true immunogenic potential by characterizing their interaction with the avian immune system and ultimately, evaluate their probable role in the pathogenesis of necrotic enteritis.

Le déoxynivalénol (DON) est l'une des mycotoxines trichothécènes les plus abondantes et les plus importantes produites par les espèces de Fusarium. Les aliments contaminés par les mycotoxines peuvent affecter négativement la santé des poulets de chair. La présente étude a été menée pour évaluer les effets du déoxynivalénol (DON) sur les performances des poulets de chair, le poids des organes, les paramètres biochimiques sériques, la réponse immunitaire et l'histologie intestinale. L’expérience a permis d’évaluer l'efficacité d'un additif alimentaire commercial, basé sur les synbiotiques (SFA), et ayant la capacité d'oxyder le DON. Au total, six cents poussins mâles d'un jour d'une souche commerciale (Ross 308) ont été vaccinés avec un vaccin vivant combiné contre le virus de la maladie de Newcastle (NDV) et le virus de la bronchite infectieuse (IBV) et ont été répartis de façon aléatoire entre 6 traitements (100 oiseaux dans chaque groupe) pour 5 semaines. Ces groupes ont été nourris avec la même nourritures naturellement contaminés par DON mais à des concentrations différentes : < 0,5 (régime témoin), 1,5 et 3 mg/kg avec et sans SFA à 250 g/tonne. Les paramètres, y compris le poids corporel, la consommation d'aliments, et le taux de mortalité, ont été enregistrés sur une base hebdomadaire. De plus, des échantillons de sang ont été prélevés sur quatre oiseaux de chaque groupe pour déterminer les caractéristiques biochimiques sériques, et les titres d'anticorps contre NDV et IBV. Au cours de la semaine 5, quatre des poulets sélectionnés ont été euthanasiés, et les organes, coeur, foie, rate, bourse de Fabricius, ont été pesés. Des tissus de l'intestin, segments de 2 cm du duodénum, du jéjunum, de l'iléon et du cæcum, et de la bourse de Fabricius et thymus ont été prélevés pour des examens histologiques. Les résultats obtenus démontrent que les oiseaux dont l’alimentation était contaminée au DON présentaient une diminution (P < 0,05) du poids moyen aux jours 28 et 35 par rapport aux groupe témoin et groupes traités avec le SFA. De plus, l'inclusion de DON dans l'alimentation a réduit le titre d'anticorps contre le NDV (P < 0,05) et l'IBV (P < 0,001). Les paramètres biochimiques sériques, et le poids des organes pendant toute la période expérimentale (P > 0,05) n’ont pas montré de différences significatives. De plus, chez les oiseaux nourris avec des aliments contaminés, le DON a provoqué un processus de nécrose au niveau des villosités du duodénum et du thymus. Cependant, cela n'a pas modifié la morphométrie du tissu intestinal et de la bourse de Fabricius. Il a été conclu que les performances des poulets de chair, ainsi que la réponse vaccinale et paramètres histologiques, étaient négativement affectées par une alimentation contaminée par le DON. La supplémentation alimentaire avec un additif alimentaire à base de synbiotiques, serait une alternative pour atténuer les effets causés par cette mycotoxine chez les oiseaux. / Deoxynivalenol (DON) is one of the most abundant and important trichothecene mycotoxins produced by Fusarium species. Mycotoxin-contaminated feeds may negatively affect broiler chickens’ health, a sustainable approach to achieve mycotoxin elimination is necessary. An experiment was conducted to study the effects of deoxynivalenol (DON) on the performance of broilers, organ weights, serum biochemical parameters, immune response, and intestinal histology and to evaluate the efficacy of a commercial feed additive, based on synbiotics (SFA), with the ability to deepoxidize DON. In total, six hundred 1-d-old male broiler of a commercial strain (Ross 308) were vaccinated with combined live Newcastle disease virus (NDV) and infectious bronchitis virus (IBV) vaccine and were randomly allotted to 6 dietary treatments (100 birds in each group) for 5 wk. These groups were fed 3 diets naturally contaminated with DON at concentrations of < 0.5 (control diet), 1.5, and 3 mg/kg with and without SFA at 250 g/ton. The parameters including body weight, feed intake, and mortality rate were recorded on a weekly basis. In addition, weekly blood samples were collected from four birds in each group to determine serum biochemical characteristics and antibody titers to NDV and IBV. In week 5, four selected chickens were euthanized, and organs (heart, liver, spleen, bursa of Fabricius) were weighed. Tissues from intestine (2-cm segments of duodenum, jejunum, ileum, and caecum) and immune system (bursa of Fabricius and thymus) were collected for further histological examinations. The results indicated that DON-challenged birds had decreased (P < 0.05) average body weight (ABW) at days 28 and 35 as compared to control and treated groups with SFA. Furthermore, the inclusion of DON in the diet reduced antibody titer against NDV (P < 0.05), and IBV (P < 0.001). However, there were no significant differences in serum biochemical parameters and organs weight during the whole experimental period (P > 0.05). Moreover, in birds fed contaminated diets, DON caused necrosis in duodenum villus and in the thymus but did not alter the intestinal or the immune system morphometrics. It was concluded that broiler performance, histological, and immunological parameters were adversely affected by feeding diets contaminated with DON. However, the dietary supplementation with Synbiotics as a detoxifying agent would be an alternative to alleviate adverse effects on birds.

Clostridium perfringens entérotoxinogène figure parmi les principales causes de toxi-infection alimentaire dans le monde. L’utilisation d’une approche par culture bactérienne classique pour isoler C. perfringens entérotoxinogène dans la viande de volailles est courante. Cependant, cette méthode d’isolement de ce microorganisme s’appuie sur le phénotype d’une double hémolyse attribuable, alors que peu des souches entérotoxinogènes de C. perfringens n’en produisent. Cet aspect complique ainsi l’étude des réservoirs de cet important pathogène. Les objectifs de cette étude étaient de valider la capacité d’une sonde marquée à la digoxigénine à détecter le gène cpe codant pour l’entérotoxine de C. perfringens et de valider l’utilisation d'une approche d'isolement combinée à l'hybridation sur colonie pour détecter C. perfringens entérotoxinogène. Des échantillons de liquides de rinçage de carcasses de poulets de chair ont été utilisés pour la réalisation de la présente étude. L’ADN et colonies lysées de souches entérotoxingènes de C. perfringens, et des échantillons de liquides de rinçage de carcasses de poulets de chair ont été soumis à la méthode d'hybridation sur colonie afin d'identifier la présence du gène cpe de C. perfringens. Les résultats de cette étude ont montré que la sonde d’ADN synthétisée est spécifique et sensible, permettant ainsi la détection du gène cpe de C. perfringens à partir de séquences d’ADN et de colonies lysées d’une souche contrôle de C. perfringens positifs au gène cpe, mais aussi à partir de colonies isolées des échantillons de liquides de rinçage de carcasses de poulets de chair contaminés artificiellement par C. perfringens entérotoxinogène. Notre étude suggère que cette méthode d’isolement combinée à l’hybridation sur colonie permet de récupérer C. perfringens entérotoxinogène à partir d’échantillons de liquides de rinçage de carcasses de poulets de chair. / Enterotoxigenic Clostridium perfringens is one of the main causes of foodborne illness worldwide. The use of a conventional bacterial culture approach to isolate enterotoxigenic C. perfringens from poultry meat is common. However, this method relies on the phenotype of attributable double hemolysis, whereas few enterotoxigenic strains of C. perfringens produce it. This aspect complicates the study of the reservoirs of this important pathogen. The objectives of this study were to validate the ability of a digoxigenin-labeled probe to detect the cpe gene encoding C. perfringens enterotoxin and to validate the use of an isolation approach combined with hybridization on colony to detect enterotoxigenic C. perfringens. DNA and pure colonies of enterotoxigenic strains of C. perfringens, and samples of broiler carcass rinses were subjected to the colony hybridization method to identify the presence of the cpe gene encoding the C. perfringens enterotoxin. The results of the present study revealed that the synthesized DNA probe is sensitive, thus allowing the detection of the cpe gene of C. perfringens from DNA sequences and from lysed colonies of a control strain of C. perfringens positive for the cpe gene. The probe also hybridized to the DNA of lyzed colonies isolated from carcass rinsates artificially contaminated with cpe-positive C. perfringens. Our study suggests that this isolation method combined with colony hybridization allows the recovery of enterotoxigenic C. perfringens from broiler carcass rinse fluid samples.

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Le problème croissant de l’antibiorésistance fait en sorte que l'utilisation systématique des antibiotiques en production animale n'est plus considérée comme une pratique raisonnable et viable. De plus, la préservation de l'efficacité des antibiotiques représente un enjeu majeur pour la santé publique et la santé animale. Les Producteurs de poulet du Canada ont élaboré et mis en place une stratégie de réduction de l'utilisation des antibiotiques ayant comme objectif ultime d'éliminer l'utilisation préventive des antibiotiques d’importance en médecine humaine dans les productions de poulets à griller et de dindons. Alors que l’on sait que la réduction des antibiotiques en élevage de poulets de chair est associée à une augmentation de l’incidence d’entérite nécrotique causée par Clostridium perfringens, dont une proportion de cette population bactérienne produit l’entérotoxine qui peut engendrer des conséquences sur la santé humaine, il est difficile de prédire les impacts réels d’une telle stratégie sur les écosystèmes complexes que sont l’intestin des oiseaux et les élevages commerciaux de poulets de chair. Les principaux objectifs de la présente étude étaient donc de quantifier l'abondance des gènes de résistance aux antibiotiques, d'évaluer la présence de C. perfringens et de son entérotoxine et de caractériser la composition du microbiote cæcal dans les bâtiments de six fermes commerciales de poulets de chair, au Québec. À court terme (15 mois), les bâtiments de ces fermes ont été soumis à un régime conventionnel ou à un régime sans antibiotiques. Puis, à long terme (6 ans), les bâtiments ont utilisé un régime promouvant une utilisation judicieuse des antibiotiques ou un régime conventionnel. La mise en place d'un régime sans antibiotiques pendant une période de 15 mois n'a pas permis d’observer une réduction de l'abondance de plusieurs gènes de résistance aux antibiotiques, contrairement à l'utilisation judicieuse des antibiotiques pendant 6 ans. Le retrait des antibiotiques à court terme et l’utilisation judicieuse à long terme ont modifié la composition du microbiote cæcal, les familles de Ruminococcaceae et de Lachnospiraceae étant influencées négativement, en plus de diminuer les performances zootechniques et d’augmenter les populations de C. perfringens à court terme. Le régime conventionnel à long terme dans les élevages commerciaux de poulets de chair a été associé à une augmentation de plusieurs gènes de résistance aux antibiotiques dans de nombreuses fermes. Cette étude met en évidence les impacts potentiels des différents régimes d'élevage en production avicole et aidera à orienter les futures politiques afin de réduire l'utilisation des antibiotiques et ultimement contrer le phénomène de la résistance aux antibiotiques. / The ever-increasing problem of antibiotic resistance makes routine use of antibiotics in animal production no longer considered as a reasonable and viable practice. Preserving the effectiveness of antibiotics represents a major challenge for public and animal health. The Chicken Farmers of Canada have developed and are implementing an Antimicrobial Use Reduction Strategy which ultimate goal is eliminating the preventive use of medically-important antibiotics in broiler chicken and turkey productions. While it is known that the reduction of antibiotics in broiler chicken farms is associated with an increase in the incidence of necrotic enteritis caused by Clostridium perfringens, to which a proportion of this bacterial population produces the enterotoxin who can also generates consequences for human health, very little is known about the real overall impact of an antibiotic use reduction strategy in complex ecosystems such as the bird intestine or the commercial broiler chicken farm. The main objectives of the present study were to quantify the abundance of antibiotic resistance genes, to assess the presence of Clostridium perfringens and his enterotoxin and to characterize the composition of the cæcal microbiota in broiler chicken flocks from six commercial farms located in Québec and submitted to either a short-term conventional or drug-free program (15 months) or a long-term conventional or judicious antibiotic use program (six years). Implementing an antibiotic-free program over a 15-month period did not reduce the abundance of many antibiotic resistance-encoding genes, whereas a judicious use of antibiotics over six years did. The short-term antibiotic withdrawal and the long-term judicious use strategy altered the cæcal microbiota composition, with Ruminococcaceae and Lachnospiraceae families being negatively impacted, in agreement with the lower production performance and with the increased C. perfringens populations observed for farms phasing out the use of antibiotics in a short-term antibiotic withdrawal. Adopting a long-term conventional rearing program on commercial broiler chicken farms selected for specific antibiotic resistance-encoding genes in many barns. This study highlights the potential impacts of different rearing programs in poultry production and will help guide future policies in order to reduce the use of antibiotics and ultimately reduce the phenomenon of antibiotic resistance.