Caractérisation du virome entérique porcin et évaluation de son implication dans la diarrhée néonatale

Le Canada est l’un des plus grands pays exportateurs de porc du monde et le Québec à lui seul compte pour 6% de ce commerce mondial. Pour conserver sa compétitivité et l’excellence de ses produits, une connaissance approfondie des agents infectieux circulant au sein des troupeaux est primordiale. Plusieurs pathogènes sont peu étudiés et pourtant retrouvés chez les porcs à travers la planète. Cette étude avait pour but l’évaluation de la prévalence des astrovirus porcins, calicivirus, kobuvirus porcin, rotavirus, torque teno sus virus ainsi que le virus de l’hépatite E lors du suivi de porcelets dans un réseau de production porcine, de la maternité jusqu’en fin d’engraissement. Nous voulions brosser un portrait de l’excrétion de ces virus à travers les différentes étapes de production des animaux. L’échantillonnage de porcelets sains et en diarrhée en pré-sevrage a permis de déterminer lesquelles de ces infections virales constituaient des facteurs de risque pour la diarrhée à ce stade de production. Le virome intestinal, la partie virale du microbiome, a également été caractérisé permettant de connaître la diversité des virus entériques porcins aux différentes étapes de production, ainsi qu’entre les porcelets sains et en diarrhée. De plus, la dissémination du virus de l’hépatite E dans l’environnement ainsi que les sources probables de contamination ont été décrites à l’aide d’échantillons provenant des environnements intérieurs et extérieurs de fermes d’engraissement, de la cour d’un abattoir et de transporteurs d’animaux.  Les résultats obtenus ont permis de décrire les dynamiques temporelles d’excrétion de ces virus entériques porcins en fonction des stades de production des porcs, démontrant une différence dans l’excrétion de ces virus en fonction de l’âge. Les calicivirus, ainsi que les astrovirus porcins groupes 3 et 5 étaient des facteurs de risque de diarrhée en maternité. Pour la première fois au Canada, la détection et la caractérisation des souches du kobuvirus porcin ont été réalisées, permettant de mieux comprendre leur diversité et leur persistance à travers les stades de production. La diversité du virome entérique porcin a été analysée avec la plateforme de séquençage MiSeq et cette diversité était différente entre les porcelets sains et en diarrhée, ainsi qu’entre les stades de production. Cependant, les traitements enzymatiques utilisés pour le prétraitement des échantillons fécaux ne permettaient pas le séquençage de certains virus à ARN simple-brin. Des souches similaires du virus de l’hépatite E étaient présentes dans l’environnement des fermes, ainsi qu’aux endroits communs à forte circulation des intervenants du réseau. Les activités dans la cour de l’abattoir pourraient donc être impliquées dans la dissémination de ce virus.  Cette étude a permis de mieux connaitre la prévalence et la distribution des virus entériques infectant les porcs. De plus, certains des virus entériques étudiés ont été reconnus comme facteurs de risque de la diarrhée en co-infections et devront être étudiés en détail pour comprendre leurs mécanismes en relation avec la diarrhée néonatale. Des interventions plus spécifiques lors d’éclosion de diarrhées porcines, dont l’étiologie est inconnue, pourront donc être réalisées, ainsi que l’élaboration de mesures de biosécurité plus adaptées en fonction du stade de production des porcs. Canada is a major pork exporter around the world and the province of Quebec alone accounts for 6% of this trade. To maintain the province’s competitiveness and the excellence of its products, a comprehensive understanding of the infectious agents circulating in herds is essential. Several pathogens have been intensively studied, while others have yet to be investigated even though they have been reported in pigs all around the world. This study evaluated the prevalence of porcine astroviruses, calicivirus, porcine kobuvirus, rotavirus, torque teno sus virus and hepatitis E virus, monitored in a pig production network, from the nursing farms to the end of the fattening farms to portray the excretion patterns of these viruses through the different life stages of pigs. The sampling of healthy piglets alongside piglets with diarrhea in the nursing farms allowed to determine which viruses, or co-infections of viruses were factors of diarrhea at this life stage. The intestinal virome, the viral part of the microbiome, was characterized and viral diversity of porcine enteric viruses at different life stages, as well as between healthy and diarrheic piglets were evaluated. Moreover, the dissemination of the hepatitis E virus in the farm environment, as well as the possible sources of contamination were described, from the indoor and outdoor environment of fattening farms, the slaughterhouse yard and animal transporters.  The results obtained in this study described the temporal excretion dynamics of these porcine enteric viruses according to the life stages of the pigs, demonstrating the difference in the excretion of the studied viruses according to the life stage. The calicivirus, as well as the porcine astrovirus groups 3 and 5 were found to be risk factors for diarrhea in the nursing farms. For the first time in Canada, the detection and characterization of porcine kobuvirus strains were evaluated and provided a better understanding of their diversity and the persistence of these strains in the network. The porcine enteric virome diversity was analyzed on a MiSeq sequencing platform and this diversity was different between healthy and diarrheic piglets, as well as between the different life stages. However, the different enzymatic treatments used as pretreatments for fecal samples altered the ability to detect certain single-stranded RNA viruses. Similar strains of the hepatitis E virus were present in the indoor and outdoor environment of the fattening farms, as well as in common places of high circulation from the various stakeholders in the pig production network. The activities in the slaughterhouse yard could therefore be involved in the spread of this virus.  This study shed light on enteric viruses infecting pigs. In addition, some of the infections from enteric viruses studied were risk factors for diarrhea in co-infections and will need to be studied in more details to understand their mechanisms, in relation to neonatal diarrhea. More specific interventions during outbreaks of porcine diarrhea of unknown etiology could be carried out, as well as the development of more adapted biosecurity measures according to the life stage of the pigs.

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