Le déoxynivalénol (DON) est une mycotoxine issue du métabolisme secondaire de moisissures, et se retrouve fréquemment comme contaminant naturel de nombreuses denrées d’origine végétale. Les objectifs de nos travaux ont été d’évaluer les propriétés toxiques du DON chez le porc en croissance, sain ou porteur d’agent pathogène, car cette espèce est connue pour sa sensibilité envers la toxine. Nous avons dans un premier temps étudié in vitro les effets du DON sur la réponse immunitaire non spécifique des animaux. Dans un deuxième temps, l’impact de l’ingestion d’un aliment naturellement contaminé sur les performances et la flore intestinale des porcs a été étudié. Enfin, le modèle de portage asymptomatique de salmonelles a été choisi pour caractériser l’effet de l’intoxication sur l’excrétion de ce pathogène. En fonction de la dose de DON utilisée (0,5 - 5µM), la pré-exposition des macrophages à la toxine a entraîné une inhibition de leur activation par l’IFN-? à travers une diminution de l’expression de leurs récepteurs transmembranaires CD14, CD54, CD119 et HLA-DP/DQ/DR, impliqués dans les fonctions de coopération et de signalisation des macrophages. En revanche, le DON n’a pas eu d’effet particulier sur des macrophages préalablement activés par l’IFN-?. L’exposition au DON n’a pas altéré la capacité de phagocytose des neutrophiles. Cependant, le DON (10 - 50 µM) réduit les propriétés de migration de ces cellules, et diminue la production d’IL-8 par les neutrophiles stimulés par du lipopolysaccharide. Nos résultats suggèrent que la diminution de la production d’IL-8 serait due à une inhibition de l’expression de la sous-unité p65 des facteurs de transcription-kB (NF-kB). Dans les études in vivo, nous avons observé une diminution transitoire de la croissance de tous les porcs après une semaine d’ingestion d’un aliment contaminé par le DON (2,7 mg DON/kg d’aliment). Des modifications de profils de flore bactérienne intestinale ont également été mises en évidence par CE-SSCP (Capillary Electrophoresis Single-Stranded Conformation Polymorphism) après 28 jours d’intoxication chronique. Comme attendu, aucun signe clinique ou physiologique important n’a été observé suite à l’inoculation des porcs avec 106 UFC de Salmonella Typhimurium, hormis une augmentation immédiate de la concentration sérique des immunoglobulines A. Une légère accélération de la séroconversion des animaux infectés par Salmonella Typhymurium et exposés au DON a été observée, ainsi qu’une perturbation passagère de la population de coliformes thermotolérants des fécès, deux jours après l’infection. Aucun autre effet synergique de l’intoxication et de l’infection n’a été observé sur la persistance et l’excrétion de la bactérie par les porcs infectés. En conclusion, nos résultats montrent qu’in vitro, le DON diminue les fonctions des cellules phagocytaires (neutrophiles et macrophages) et qu’in vivo, aux doses de DON et de salmonelles administrés, cette mycotoxine altère la flore intestinale des porcs, mais ne semble pas être un facteur aggravant du portage asymptomatique de salmonelles. / Deoxynivalenol (DON), is a mycotoxin produced by several Fusarium species. It is a secondary metabolite and can contaminate all the stages of the food chain. DON is commonly detected in cereal grains and pigs remain the most sensitive animal specie. The aim of the present study was to evaluate the toxicological properties of DON in grower pigs using pathogen-free pigs. In the first place, in vitro studies were performed to evaluate DON effects on the no-specific immune response. In the second place, the impact of the ingestion of naturally DON contaminated food on the performance and pig’s microbiota was explored. Finally, a Salmonella asymptomatic model was used to characterize the effect of DON on pathogen excretion. Depending on the DON dose used (0.5 -5 µM) the preliminary exposition of macrophages with increased concentration of DON inhibited their IFN-y activation, through a decrease in the clusters of differentiation CD14, CD54, CD119, and HLA-DP/DQ/DR, which are implicated in cellular cooperation and signalization of macrophages. However, no DON effect was observed on the preliminary IFN-y activated macrophages. High DON dose (10 - 50 µM) did not affect polymorphonuclear cells (PMNs) phagocytosis but reduced significantly the migration capacity and the IL-8 production of LPS-induced PMNs. Results therefore suggested that IL-8 decrease is due to the inhibition of the p65-NFKB subunit expression. In the in vivo study, consumption of DON-contaminated feed (2.8 mg DON/kg of feed) reduced the animal weight gain during the first week of experiment. Changes in the intestinal microflora were observed by Capillary Electrophoresis Single-Stranded Conformation Polymorphism (CE-SSCP) in DON exposed animals, suggesting an impact of this toxin on the dynamics on the intestinal bacterial communities. In pigs inoculated with Salmonella enterica Typhimurium, DON did not increase the asymptomatic pathogenicity of the bacteria when these animals were fed with the contaminated diet. Only a slight increase of the seroconversion was seen, but no synergistic effects on colonization or excretion of the bacteria was observed during the experiment. It was concluded that low doses of DON have a negative impact on different phagocytics cells functions and could modify the gastrointestinal associated microflora. In contrast, this toxin did not seem to increase an asymptomatic infection of Salmonella enterica Typhimurium in pigs.

Les salmonelles sont l'une des causes les plus importantes de maladie transmise par les produits laitiers crus. L'appréciation du risque associé à la consommation de ces produits est nécessaire et la méthode la plus appropriée pour réaliser ce but est l'utilisation du processus d'analyse de risque qui associe les microbes pathogènes dans l'aliment au problème de santé publique. Le but principal de cette thèse est donc d'évaluer quantitativement le risque de salmonellose humaine lié à la consommation de Camembert fromage au lait cru. Les lacunes qui sont en général identifiées pour l'appréciation des risques sont le manque de données quantitatives sur les microbes pathogènes contaminant les aliments. Donc, comme premier objectif de cette thèse, nous avons developeé une méthode rapide, sensible et fiable pour la quantification des salmonelles dans le lait artificiellement contaminé. La méthode a combiné les principes de la méthode du nombre-le plus-probable (NPP) avec une analyse PCR en temps réel. Avec cette analyse (NPP-PCR en temps réel) fiable niveau de la contamination (1- 5 ufc/mL) du lait peut être énuméré après 8 h d'enrichissement non-sélectif dans l'eau peptone tamponée. Toutes les valeurs de nombre le plus probable ont bien correspondu au niveau estimé de contamination des salmonelles inoculées dans des échantillons de lait. Afin d'évaluer l'utilité de cette analyse de quantification, nous l'avons appliquée aux échantillons naturellement contaminés de lait de tank d'exploitations laitières situées dans l'Ouest de la France. Huit (2,68%) des 299 échantillons de lait de tank étaient trouvés positifs, avec des comptes estimés de nombre plus probable s'étendant de 3,7 à 79,2 /mL de lait. En dépit des problèmes d'inhibition observés avec quelques échantillons de lait, l'application de l'analyse par PCR en temps réel pour mesurer des salmonelles dans le lait cru s'est avérée être rapide, facile à exécuter et extrêmement sensible. Dans l'appréciation des risques potentiels liés aux salmonelles dans le lait cru et les produits à base de lait cru il était nécessaire d'examiner la vii capacité des salmonelles à se développer dans le lait. Par conséquent, nous présentons dans cette thèse des modèles primaires et secondaires décrivant mathématiquement la croissance des salmonelles (S. Typhimurium et S. Montevideo) dans le lait à température constante pendant différentes périodes d'incubation. Le modèle logistique avec délai a été employé pour décrire la croissance des salmonelles en fonction du temps. Les taux de croissance spécifiques de S. Typhimurium et de S. Montevideo différent selon le sérotype et la température. Les taux de croissance maximum ont été alors modélisés en fonction de la température en utilisant le modèle cardinal secondaire de Rosso. Les valeurs cardinales obtenues avec S. Typhimurium et S. Montevideo étaient: Tmin 3,02, 3,40 ; Topt 38,44, 38,55 et Tmax 44,51, 46,97°C, respectivement. À la température optimum de croissance (Topt) les taux de croissance maximum étaient 1,36 et 1,39 log10 ufc/h-1 pour S. Typhimurium et S. Montevideo respectivement. Les modèles primaires et secondaires ont permis de bons ajustements aux données de croissance avec un pseudo R2 = 0.97-0.99. Un modèle d'appréciation du risque de salmonellose humaine liée à la consommation de Camembert au lait cru est présentée qui est basée sur les résultats des objectifs précédemment mentionnés dans cette thèse. Différentes distributions ont été posées en hypothèse pour des paramètres du modèle et une simulation de Monte Carlo a été employée pour modeler le processus et pour mesurer le risque lié à la consommation de la portion de 25 g du fromage. Le 99th percentile du nombre de cellules de salmonelles dans les portions de 25 g de fromage était 5 cellules à l'heure de la consommation, correspondant à 0,2 cellule des salmonelles par gramme. Le risque de salmonellose par portion de 25 g est compris entre 0 et 1,2 × 10-7 avec une médiane de 7,4 × 10-8. Pour 100 millions de portions de 25g, le nombre de cas de salmonellose prévue par le modèle est en moyenne de 7,4. Quand la prévalence est réduite dans le modèle d'un facteur de 10, le nombre de cas par 100 millions de portions est réduit à moins de 1 cas. En dépit des limites et des données manquantes, nous avons démontré l'avantage de l'appréciation du viii risque non seulement comme outil d'évaluation de risque mais également comme dispositif d'aide à la prise de décision et à la gestion des risques.

Salmonella (S.) enterica est reconnue comme le principal agent causal de la salmonellose chez l’homme et les animaux. La distribution épidémiologique de cette infection implique souvent des régions géographiques éloignées; il est ainsi nécessaire de posséder des méthodes fiables afin de pouvoir discriminer des souches responsables d’une épidémie. En raison des limites de la méthode de typage sérologique, de nombreuses méthodes de génotypage moléculaire ont été développées. En particulier, la méthode par PCR couplée à l’électrophorèse en champ pulsé, qui est utilisée pour la séparation et la caractérisation des molécules d’ADN, et le génotypage par analyse de répétition en tandem polymorphe ou MLVA (Multiple-Locus VNTR Analysis), sont des méthodes modernes qui permettent d’étudier le polymorphisme et la diversité génétique des souches de S. enterica liées à une épidémie. Dans notre étude, onze marqueurs contenant des régions de répétitions en tandem polymorphique (VNTR : Variable Number Tandem Repeats) sélectionnés à partir du génome de S. enterica Typhimurium LT2 ont été utilisés pour évaluer la diversité génétique de 206 souches de S. enterica sélectionnées entre 2001 et 2007. Ces salmonelles sont représentées par 31 sérotypes, ont été isolées à partir de trois sources: hommes, aliments cuits et crus. Chaque souche a été isolée à partir d’échantillon unique et n’était liée à aucun épisode d’intoxication alimentaire ou à une épidémie de salmonellose connue. La technique MLVA a permis de sous typer 107 génotypes regroupés dans un dendrogramme en deux branches distintes dont la première et constituée par Salmonella Typhi et la deuxième par les 30 autres sérotypes liés entre eux par un ancêtre commun. Parmi les sérotypes, quatre ont été répartis dans deux à cinq branches phylogénétiques. La représentation de la variation allélique des sérotypes de S. enterica a utilisé l’arbre minimum couvrant sans racine. Des variations alléliques pour des sérotypes de S. enterica précédemment ou nouvellement décrits ont été identifiées et des variants génétiques ont été répartis en types ou en variants MLVA à loci uniques, en variants différents par un locus (SLVs), en variants différant par deux loci (DLVs) et des variants différant par plus de deux loci. Quatre marqueurs (STTR3, STTR5, STTR8 et Sal20) ont présenté un indice de diversité élevé (DI> 0,80). En résumé, la technique MLVA peut être appliquée pour étudier le profil génétique de S. enterica avec une grande diversité de sérotypes. / Epidemiological distribution of this infection often involves large areas of geographically distant, and reliable methods to discriminate strains responsible for an epidemic are necessary. Due to limitations of serological typing method, many molecular genotyping methods have been developed. Some molecular methods and their applications are: PCR coupled to PFGE, which is used for the separation and characterization of molecular profiles, and MLVA (Multiple-Locus VNTR Analysis) genotyping, or so called analysis of polymorphic tandem repeats are modern methods that allow study of the polymorphic genetic diversity and discrimination of Salmonella strains related or unrelated to epidemics. In our study, 11 markers containing polymorphic tandem repeats (VNTR: Variable Number Tandem Repeats) selected from the genome of S. enterica Typhimurium LT2 were used to assess the genetic diversity of 206 strains of S. enterica selected in 2001-2007 period. These are represented by 31 Salmonella serotypes selected from three sources: human, food and animals. Each strain was isolated from a single sample and was not related to an episode of epidemic of salmonellosis. The technique MLVA has allowed subtyping of 107 genotypes grouped in a dendrogram into two distinct dispersion trees, the first for serotype Typhi and the second for the other 30 serotypes devided within two subgroups derived from a common ancestor. Four serotypes were dispersed in two to five phylogenetic branches. The representation of the allelic variation of serotypes of S. enterica used a minimum spanning tree. Allelic variations in the serotypes of S. enterica, previously or newly described, were identified and genetic variants were distributed in MLVA types in unique locus variants, in single locus variants or in variants different by a locus (SLVs), in variants different by two loci (DLVs) and in different variants by more than two loci. Four markers (STTR3, STTR5, STTR8, and Sal20) have shown a high Diversity Index (DI> 0.80). In summary, MLVA can be applied to study the genetic profile of S. enterica with a wide variety of serotypes.

Les protocoles de détection de QTL varient selon le modèle étudié, car ils dépendent de nombreux paramètres. Cette thèse s’est intéressée à la façon d’adapter ces protocoles à travers deux exemples de recherches de QTL chez la Poule, en utilisant deux méthodes statistiques différentes : maximum de vraisemblance (MV) et régression linéaire (RL), qui ont été comparées. Dans un premier temps, des QTLs de résistance au portage de salmonelles ont été identifiés, d’effets faibles et dont les positions varient selon la méthode utilisée. Dans un deuxième temps, des QTLs de caractères de digestibilité et d’anatomie du tube digestif ont été identifiés, avec des résultats semblables avec les deux méthodes. De nombreux QTLs d’effets faibles à modérés ont été identifiés. Les résultats de cette thèse montrent que la comparaison des deux méthodes est toujours utile et car dans certaines conditions les résultats obtenus diffèrent entre les deux méthodes. / The QTL detection protocols vary depending on the model studied, because they depend on many parameters. This thesis has focused on how to adapt these protocols through two examples of QTL detection in Chicken, using two different statistical methods: maximum likelihood (ML) and linear regression (LR), which results were compared on two examples. Initially, QTLs controlling resistance to Salmonella carrier-state have been identified, of small effects and whose positions vary according to the method. In a second step, QTLs controlling digestibility and anatomy of the gastro-intestinal tract were identified with similar results for both methods. Many QTLs of small to moderate effects were identified. The results of this thesis show that the comparison of the two methods is always helpful as under certain conditions the results may vary with the method.