HAL ENVT (Ecole Nationale Vétérinaire de Toulouse)
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Optimisation des traitements antibiotiques à base de pénicilline chez le cheval
No full textInternational audienceLa pénicilline est et doit rester un antibiotique de première ligne chez le cheval. Des éléments pour l’utiliser au mieux sont désormais disponibles
Comment intégrer les propriétés pharmacologiques des antibiotiques dans la stratégie thérapeutique chez le cheval ?
No full textInternational audienceImplementing rational antibiotic therapy in veterinary medicine involves taking into account both animal health and public health. In this context, knowledge of the pharmacological parameters of antibiotics, which provide information on antibacterial activity and the fate of the drug in the body, allows for the optimisation of dosage regimens. The objective is to choose doses, administration intervals, and routes to achieve maximum antibiotic efficacy on the pathogen and minimal resistance selection pressure on commensal bacteria. Rational antibiotic therapy is antibiotic therapy that is reduced (number of molecules used, dose, duration) to what is strictly necessary, favoring the least critical antibiotics.La mise en place d’une antibiothérapie raisonnée en médecine vétérinaire consiste à prendre en compte la santé animale, mais aussi la santé publique. Dans ce contexte, la connaissance des paramètres pharmacologiques des antibiotiques, qui renseignent sur l’activité antibactérienne et le devenir du médicament dans l’organisme, permet d’optimiser les schémas posologiques. L’objectif est de choisir les doses, les intervalles d’administration et les voies pour obtenir une efficacité maximale de l’antibiotique sur le pathogène et une pression de sélection de résistances minimale sur les bactéries commensales. Une antibiothérapie raisonnée est une antibiothérapie réduite (nombre de molécules utilisées, dose, durée) au strict nécessaire en privilégiant les antibiotiques les moins critiques
Etude par transcriptomique en cellule unique de l'épithélium intestinal au cours de la transition alimentaire du sevrage in vivo et dans un modèle d'organoïdes in vitro chez le lapin
No full textMaturation of the intestinal epithelium during the dietary transition of weaning has long-term health consequences. However, few studies have taken into account the diversity of intestinal epithelial cells during this process. The use of in vitro models, such as organoids, represents an opportunity to study the mechanisms of post-natal maturation under controlled conditions, while limiting the use of animals. However, it is essential to optimize their culture conditions to improve the similarity between the cellular diversity of organoids and that observed in vivo. The aim of this thesis was to study, at the single-cell level: (i) the maturation of intestinal epithelium during the dietary transition in vivo, and (ii) the cellular heterogeneity of organoids as a function of their in vitro culture conditions. The rabbit model was chosen because of its unique suckling strategy (once per day for 5 min), enabling precise control of food intake early in life. Characterization of the rabbit epithelium using single-cell transcriptomics has enabled us to describe, for the first time in this species, the expression profiles of genes specific to stem, progenitor, absorptive (with various levels of differentiation), goblet and enteroendocrine cells. One of the most striking results was the identification of BEST4+ cells, a subpopulation of absorptive cells absent in mice. We then studied the effects of the introduction of solid food on the transcriptome of each cell type by comparing suckling rabbits of the same age ingesting or not solid foods. This dietary transition resulted in global changes in most cell types, including increased expression of genes related to vitamin A metabolism or detoxification mechanisms. Ingestion of solid food also induced changes specific to certain cell types, such as increased expression of the immunoglobulin transporter PIGR in cells located at the bottom of crypts, or of interferon-stimulated genes in absorptive and BEST4+ cells. Finally, we compared the cellular diversity of rabbit caecal organoids cultured in monolayers under submerged or air-liquid interface (ALI) conditions. Stem and progenitor cells in vitro were similar to those in vivo. ALI culture produced goblet cells and some enteroendocrine cells, which were absent in submerged conditions. The goblet cells obtained in vitro showed a transcriptome close to their in vivo counterparts. In addition, a decrease in the expression of genes associated with hypoxia and glycolysis was observed in all cell types in ALI, suggesting that improved oxygenation could promote cell diversification. This thesis established the first single-cell transcriptomic atlas of rabbit intestinal epithelium and revealed the presence of BEST4+ cells in this species. The results also show that the introduction of solid food profoundly alters gene expression in all cell types, irrespective of age. Finally, this thesis demonstrated that ALI culture favors greater cellular heterogeneity in rabbit organoids, and highlighted the associated metabolic regulations. These results may contribute to the development of new strategies for preserving digestive health in early life.La maturation de l'épithélium intestinal lors de la transition alimentaire du sevrage a des conséquences à long terme sur la santé. Toutefois, peu d'études ont pris en compte la diversité des cellules épithéliales intestinales durant ce processus. L'utilisation de modèles in vitro, comme les organoïdes, représente une opportunité pour étudier les mécanismes de maturation post-natale dans des conditions contrôlées, tout en limitant le recours aux animaux. Il est néanmoins essentiel d'optimiser leurs conditions de culture pour améliorer la similitude entre la diversité cellulaire des organoïdes et celle observée in vivo. Cette thèse avait pour objectif d'étudier, à l'échelle de la cellule unique : (i) la maturation de l'épithélium intestinal lors de la transition alimentaire in vivo, et (ii) l'hétérogénéité cellulaire des organoïdes en fonction de leurs conditions de culture in vitro. Le modèle lapin a été choisi en raison de sa stratégie unique d'allaitement (1 fois/jour pendant 5 min), permettant un contrôle précis des apports alimentaires au début de la vie. La caractérisation de l'épithélium du lapin par transcriptomique à l'échelle de la cellule unique a permis de décrire, pour la première fois chez cette espèce, les profils d'expression de gènes spécifiques aux cellules souches, progénitrices, absorbantes (avec divers niveaux de différenciation), caliciformes et entéroendocrines. L'un des résultats marquants est l'identification de cellules BEST4+, une sous-population de cellules absorbantes absente chez la souris. Nous avons ensuite étudié les effets de l'introduction de l'alimentation solide sur le transcriptome de chaque type cellulaire en comparant des lapereaux du même âge allaités et recevant ou non une alimentation solide. Cette transition alimentaire a entraîné des changements globaux dans la plupart des types cellulaires, incluant l'augmentation de l'expression de gènes liés au métabolisme de la vitamine A ou aux mécanismes de détoxification. L'ingestion d'aliments solide a aussi induit des changements spécifiques à certains types cellulaires, tels que l'augmentation de l'expression du transporteur des immunoglobulines PIGR dans les cellules situées au fond des cryptes, ou de gènes stimulés par les interférons dans les cellules absorbantes et BEST4+. Enfin, nous avons comparé la diversité cellulaire d'organoïdes caecaux de lapin cultivés en monocouches en conditions immergée ou en interface air-liquide (ALI). Les cellules souches et progénitrices in vitro étaient similaires à celles in vivo. La culture en ALI a permis de générer des cellules caliciformes et quelques cellules entéroendocrines qui étaient absentes en condition immergée. Les cellules caliciformes obtenues présentaient un transcriptome proche de leurs équivalents in vivo. De plus, une diminution de l'expression des gènes associés à l'hypoxie et à la glycolyse a été observée dans tous les types cellulaires en ALI, suggérant que la meilleure oxygénation pourrait favoriser la diversification cellulaire. Cette thèse a ainsi permis d'établir le premier atlas transcriptomique en cellule unique de l'épithélium intestinal du lapin et de révéler la présence de cellules BEST4+ chez cette espèce. Les résultats obtenus montrent également que l'introduction de l'alimentation solide modifie profondément l'expression génique dans l'ensemble des types cellulaires, indépendamment de l'âge. Enfin, cette thèse a permis de démontrer que la culture ALI favorise une plus grande hétérogénéité cellulaire des organoïdes de lapin et met en évidence les régulations métaboliques associées. Ces résultats pourront contribuer au développement de nouvelles stratégies pour préserver la santé digestive en début de vie
Validation de l’automate catalyst one® dans l’analyse des épanchements canins et félins au sein du laboratoire des urgences de l’école nationale vétérinaire de Toulouse (ENVT) : étude de la linéarité
No full textThis study aimed at assessing the validity of the Catalyst One ®, a serum or plasma chemistry analyzer designed for veterinary medicine, for the analysis of canine and feline effusions. A partial method validation was performed in accordance with ASVCP recommendations. Linearity for the biochemical variables assessed was acceptable over narrower ranges than those specified by the manufacturer. Indeed, linearity was rarely acceptable for very low concentrations or enzymatic activities. Moreover, it could seldom be assessed for the upper ranges of the theoretical intervals, as initial concentrations were generally quite low. The limitations of this study are mainly methodological.These results should be interpreted in conjunction with findings from other parts of the method validation.L’objectif de ce projet était d’évaluer la validité du Catalyst One ®, analyseur vétérinaire de biochimie sanguine, pour l’analyse des épanchements canins et félins. Une validation de méthode partielle a été réalisée, selon les recommandations de l’ASVCP. La linéarité pour les variables biochimiques de cette étude était acceptable pour des gammes plus restreintes que les gammes de linéarité indiquées par le fabricant. En effet, la linéarité était rarement acceptable pour des concentrations ou activités enzymatiques très faibles. De plus, elle a rarement pu être évaluée pour les parties hautes des gammes théoriques, les concentrations initiales étant généralement plutôt faibles. Les limites de cette étude sont principalement méthodologiques. Les résultats sont à mettre en perspective avec ceux des autres parties de la validation de méthode
The faecal microbiota of lactating Holstein dairy cows: a meta-analysis highlighting methodological challenges and key microbial profiles
No full textInternational audienceThe bovine digestive microbiota outside the rumen has been the subject of only limited research, despite its crucial role in animal health and productivity. The present study sought to provide a comprehensive meta-analysis concerning the faecal microbiota of lactating Holstein dairy cows.A systematic online search of PubMed (June 2023) was conducted to identify studies examining the faecal microbiota of lactating Holstein dairy cows using the V3-V4 hypervariable region of the 16S rRNA gene, as this region has been the subject of the most extensive research. The raw sequencing data were obtained from public repositories or provided directly by the authors. They were processed using FROGS v4.1.0 and the results were pooled by taxonomy. The statistical analysis was performed mainly using the mixOmics and microbiome R packages. The sample quality (e.g. number of sequences per sample) was found to be highly variable among the studies. A paucity of metadata was available and some authors did not share raw data.A systematic online search on PubMed retrieved 526 articles. Twenty-eight articles met the required inclusion criteria, resulting in 1,040 samples in total. As expected, samples from the same study would have a similar community structure and grouped together. The core microbiota was examined and within PCA allowed to reduce the study effect and build microbiota profiles.This meta-analysis provides an overview of the faecal microbiota of lactating Holstein dairy cows using up-to-date data. Despite the variability in sample quality and the limited access to the data, key microbial profiles and core microbiota features were identified. The observed study-dependent clustering highlights the strong influence of the environment and experimental conditions on microbial communities. The findings underscore the necessity for standardization of assessment methods and the enhancement of data sharing to facilitate the advancement of microbiota research in the future
Étude pharmacocinétique de l’amoxicilline administrée par voie orale à des porcelets sevrés : modélisation et proposition d’optimisation de posologie vis-à-vis des pathogènes respiratoires
No full textThis thesis was conducted within the INTHERES research unity as a part of the PigPills project. Here, we study how antibiotics are used, and particularly amoxicillin, when respiratory diseases occur on pig farms. Our protocol relies on the oral administration of amoxicillin to piglets with two different galenic formulations (capsule, drinking water) and the monitoring of amoxicillin blood concentrations throughout the experiment. For each formulation, we built a pharmacokinetic model allowing us to estimate the therapeutic success rate against several bacteria depending on the posology. Our results suggest that, with the dosage studied here, amoxicillin would have a limited efficacy against most respiratory pathogens. Nevertheless, capsules offer a better real therapeutic efficacy compared to drinking water while limiting the risk of resistance selection and would thus provide a new innovative and promising alternative.Cette thèse a été réalisée au sein de l’unité de recherche INTHERES dans le cadre du projet PigPills. Nous nous intéressons à l’utilisation d’antibiotiques, et particulièrement d’amoxicilline, lors de maladies respiratoires en élevage porcin. Nous avons suivi les concentrations plasmatiques en amoxicilline chez des porcelets après administration par voie orale sous deux formes galéniques différentes (gélule, eau de boisson). Pour chaque forme, nous avons établi un modèle pharmacocinétique permettant d’estimer la probabilité de succès thérapeutique contre plusieurs bactéries d’intérêt, selon la posologie utilisée. Nos résultats suggèrent que, aux doses ici étudiées, l’amoxicilline aurait une efficacité limité contre la plupart des pathogènes respiratoires. Néanmoins, la voie « gélule » offrirait une efficacité thérapeutique réelle supérieure à celle obtenue par la voie « eau de boisson » tout en limitant les risques d’apparition de résistance et constituerait ainsi une alternative prometteuse
Suivi de l'excrétion des coccidies dans différents systèmes d'élevage intérieurs ou extérieurs par coproscopie et développement d'une technique de biologie moléculaire
No full textInternational audienceCoccidiosis is an obstacle to outdoor rabbit farming systems because it can lead to digestive disorders(diarrhoea), growth delay, and mortality. It is therefore crucial to control this disease. Monitoring the excretionof oocysts is usually carried out by coproscopy, counting the number of oocysts in the faeces and identifying thespecies under the microscope. This method can only process a limited number of samples per day. With a viewto phenotyping oocyst excretion in a large number of rabbits for future studies of genetic resistance tococcidiosis, we have developed a molecular biology tool for identifying the nine species of digestive coccidia.For this study, we had the opportunity to monitor coccidia excretion in young rabbits from the same herd,weaned at 35 days of age and kept in different contemporary conditions: 120 rabbits in 40 multi-purpose cages,120 rabbits in a 500 m2 outdoor parks, 32 rabbits in 4 groups of 8 rabbits in 50 m2 outdoor parks. Totalmorbidity and mortality were recorded. Coproscopies were carried out to get the quantities of oocysts andpresent species. The same samples were then analyzed by PCR. DNA extraction was developed with a kit usingceramic beads to mechanically lyse the oocysts, and magnetic beads to bind the DNA. This method is compatiblewith the use of an automatic extraction machine, and enables 32 faecal samples to be processed in parallel. PCRprimers specific to the nine species of rabbit digestive coccidia have been validated (E. coecicola, E. exigua, E.flavescens, E. intestinalis, E. irresidua, E. magna, E. media, E. perforans, E. piriformis). Coccidia excretion washigher in animals kept outdoors, with a greater diversity of species (identified microscopically or by PCR). Onaverage, excretion during the rearing period ranged from 0 OPG (oocysts per gram of faeces) to 517 0PG inbuildings, and from 0 to 34450 OPG in outdoor rearing. Only two species were observed in buildings (E. mediaand E. perforans). Outdoors, E. flavescens, E. exigua, E. piriformis, E.intestinalis and E. coecicola werealsodetected.The PCR method for detecting coccidia is promising, but the consistency between directobservationsand PCR results needs to beimproved.La coccidiose est un frein à l'élevage de lapins à l'extérieur car elle peut entraîner des troubles digestifs (diarrhées), des retards de croissance et de la mortalité. Il est donc crucial de maîtriser cette maladie. Le suivi de l'excrétion des ookystes s'effectue habituellement par coproscopie, avec un comptage du nombre d'ookystes dans les fèces et une identification des espèces présentes au microscope. Cette méthode ne permet de traiter qu'un nombre limité d'échantillons par jour. Dans l'optique de pouvoir phénotyper l'excrétion des ookystes chez un grand nombre de lapins pour de futures études de résistance génétique à la coccidiose, nous avons développé un outil de biologie moléculaire d'identification des neuf espèces de coccidies digestives. Pour cette étude, nous avons eu l'opportunité de suivre l'excrétion des coccidies de jeunes lapins issus du même troupeau, sevrés à 35 jours et conduits selon des modalités différentes et contemporaines : 120 lapins en 40 cages polyvalentes ; 120 lapins en parc extérieur de 500 m 2 ; 32 lapins en 4 groupes de 8 lapins en parcs extérieurs de 50 m 2 . La morbidité totale et la mortalité ont été enregistrées. Des coproscopies ont été réalisées pour avoir une première approche des quantités d'ookystes et des espèces présentes. Puis les mêmes échantillons ont été analysés en PCR. L'extraction de l'ADN a été développé avec un kit utilisant des billes de céramique lyser mécaniquement les ookystes, et des billes magnétiques pour fixer l'ADN. Cette méthode est compatible avec l'utilisation d'un automate d'extraction et permet de traiter 32échantillons de fèces en parallèle. Des amorces PCR spécifiques des neuf espèces de coccidies digestives du lapin ont été validées</div
Chemical attribution signature of organophosphorus pesticide chlorpyrifos syntheses using mass spectrometry-based untargeted metabolomics
No full textInternational audienc
Les interactions Génotype-Milieu en élevage cunicole et porcin pour de nouveaux systèmes d'élevage
No full textNational audienceThis literature review explores genotype x environment (GxE) interactions in rabbit and pig breeding. G × E occurs if the difference between genotypes depends on the environment in which it is measured, leading to reranking between genotypes. High temperatures and seasonal variations strongly influence reproductive, growth and feed efficiency performance, with moderate genetic correlations between environments. Animal lines show different sensitivities to heat stress, underlining the importance of selecting animals under conditions that reflect their future rearing environment. Rabbit behavior and performance differ according to the type of housing, such as cages, pens or access to a grazing area. While GxE interactions are limited for growth traits, they are more pronounced for behaviors, particularly in enriched systems. In pig farming, organic systems or more restrictive production environments reveal significant GxE interactions for growth and feed efficiency. Diets rich in fiber or composed of co-products also lead to differences in feed efficiency and body composition, with reranking between genotypes. These results show that GxE interactions influence a variety of traits depending on rearing conditions, and require adaptation of selection strategies. Future breeding systems, subject to increased climatic constraints and more extensive practices, must integrate these interactions. Genetic selection will have to be based on evaluations in representative environments to guarantee high-performance animals adapted to the challenges of climate change and new societal expectations.Cette synthèse bibliographique explore les interactions génotype x environnement (GxE) dans les élevages cunicoles et porcins. Les interactions GxE se caractérisent par des performances différentes des animaux dans des environnement distincts, entraînant des reclassements entre animaux ou entre lignées. Les températures élevées et les variations saisonnières influencent fortement les performances reproductives, de croissance et d'efficacité alimentaire, avec des corrélations génétiques modérées entre environnements. Les lignées d'animaux montrent des sensibilités différentes au stress thermique, soulignant l'importance de sélectionner les animaux dans des conditions reflétant leur environnement d'élevage futur. Les comportements et performances des lapins diffèrent selon le type de logement, comme les cages, les parcs ou l'accès à un parcours herbagé. Si les interactions GxE sont limitées pour les caractères de croissance, elles apparaissent plus marquées sur les comportements, notamment dans les systèmes enrichis. En élevage porcin, les systèmes biologiques ou les environnements de production plus contraignants révèlent des interactions GxE significatives pour la croissance et l'efficacité alimentaire. Les régimes riches en fibres ou composés de coproduits entraînent également des différences d'efficacité alimentaire et de composition corporelle, avec des reclassements entre génotypes. Ces résultats montrent que les interactions GxE influencent une variété de caractères et nécessitent une adaptation des stratégies de sélection aux conditions d'élevage. Les futurs systèmes d'élevage, soumis à des contraintes climatiques accrues et à des pratiques plus extensives, doivent prendre en compte ces interactions. La sélection génétique devra s'appuyer sur des évaluations dans des environnements représentatifs pour garantir des animaux performants et adaptés aux défis du changement climatique et des nouvelles attentes sociétales.</div
Bronchial smooth muscle extracellular vesicles interfere with bronchial epithelium metabolism and function in asthma
No full textInternational audienceBronchial smooth muscle (BSM) remodeling is an important feature of severe asthma pathophysiology. We previously showed that asthmatic BSM is metabolically different and increased rhinovirus (RV) replication rate, the main trigger of severe asthma exacerbations. Extracellular vesicles (EVs) are key mediator in cell-cell communication but the role of BSM cells-derived EVs on bronchial epithelial has never been investigated in asthma. Using severe asthmatic and non-asthmatic tissue collection, we show that asthmatic BSM cells are able to produce a greater amount of EVs containing metabolites involved in bioenergetics. We study the bronchial epithelium energetic rewiring following stimulation with asthmatic BSM cellsderived EVs. Modifications of bronchial epithelium metabolic behavior were associated with an increased ATP production and a breakdown of bronchial epithelium barrier function such as ciliary beating frequency and efficiency. Finally, we show that asthmatic BSM cells-derived EVs increased RV replication in bronchial epithelium following RV infection