CMH des poulets et resistance aux maladies virales

L’aviculture est une activité importante dans les pays en voie de développement. Elle représente un moyen d’épargne, d’investissement et d’assurance pour les fermiers et procure une source de revenu aux populations (Sonaiya et Swan, 2004). À Madagascar, il existe deux types d’aviculture : villageoise et commerciale. L’aviculture commerciale, localisée autour des zones urbaines et périurbaines¸ est basée sur l’élevage de races importées suivant un système extensif (Maminiaina et al., 2007). L’aviculture familiale se définit comme la production de volaille à petite échelle pratiquée par des ménages utilisant la main-d’œuvre familiale. Du fait de ses nombreuses potentialités (espèce à cycle court, nécessité de peu d’investissement et accessibilité à tous), elle englobe 95% de l’aviculture malgache (Sonaiya et Swan, 2004).

Toutefois, l’existence des maladies virales limite le développement de cette activité. Selon l’OIE, Madagascar héberge des maladies virales comme la maladie de Gumboro, la maladie de Marek, la bronchite infectieuse, la leucose aviaire et la maladie de Newcastle (Czeglédi et al., 2006). Par leurs infectiosités élevées, ces maladies virales sont responsables des pertes innombrables de volailles chaque année. Pourtant, une certaine résistance est observée dans le secteur villageois.

La maladie de Marek a ravagé en 2004 les poules pondeuses dans les fermes avicoles aux alentours de Mahitsy et Ivato avec 5 000 décès. Elle a refait surface en 2007 suite à des problèmes sanitaires des souches parentales auprès de sociétés fournisseurs de poussins d’un jour (Navalona, 2014).En revanche, pendant les mêmes périodes, aucune épizootie meurtrière n’est observée dans l’aviculture de type villageois. L’enquête épidémiologique réalisée en aviculture villageoise aux environs d’Ambohimangakely et de Moramanga en 1999 et 2000 donne les mêmes observations pour la bursite infectieuse et la bronchite infectieuse. Dans l’aviculture commerciale, ces deux maladies entrainent des pertes considérables en l’absence de vaccination. Les séroprévalences de ces deux maladies sont respectivement de 64% et de 96%, montrant une importante circulation des virus dans les troupeaux non vaccinés de l’aviculture de type villageois. En outre, la maladie de Newcastle est affirmée responsable de 44,3 % de toute la mortalité enregistrée durant cette enquête. Cependant, l’observation d’une poulette survivante appelée Volontsipoy chez un éleveur villageois conduit à penser à un phénomène de résistance (Maminiaina et al., 2007).

La résistance d’un individu face aux diverses maladies (virales, bactériennes et parasitaires) pourrait s’expliquer par différents mécanismes et par des facteurs génétiques spécifiques de chaque espèce. Parmi les facteurs génétiques interviennent les gènes de complexe majeur d’histocompatibilité ou CMH ( Chazara, 2010). Chez les volailles, les gènes du CMH appelé complexe B sont situés sur le microchromosome 16 du génome (Briles et McGibbon, 1948). L’analyse sérologique effectuée sur le CMH a permis de décrire 27 haplotypes désignés de B1 à B27 (Briles et al., 1982). La notion d’haplotypes correspond à l’association des allèles des gènes présents dans le complexe B (Chazara, 2010). Le CMH constitue un facteur de déterminisme de la résistance d’un organisme face à un agent infectieux. L’implication de cet haplotype dans la résistance à la maladie de Marek est bien étudiée actuellement (Bacon et al., 2000). Par contre, peu d’études ont été faites pour les autres maladies aviaires comme la maladie de Newcastle.

L’hypothèse de recherche que nous avons posée est la suivante : il existe une relation entre la résistance contre les maladies virales (en particulier la maladie de Newcastle) des poulets et la nature des haplotypes de CMH. Dans le cadre de cette étude, nous avons essayé de modéliser in silico les protéines CMH de poulets avec leurs antigènes spécifiques de la maladie de Newcastle. Nous allons ensuite étudier la phylogénie des haplotypes B de CMH I et simuler les épitopes T localisés sur les protéines de fusion du virus de la maladie de Newcastle. Nous essayerons enfin de faire des amarrages CMHépitopes T à l’aide d’outil bioinformatique. Pour étudier l’importance de la maladie de Newcastle, nous entreprendrons aussi une analyse sérologique par le test d’Inhibition de l’Hémagglutination (ou IHA) des sérums des volailles recueillis dans une région du Sud de Madagascar (région Androy).

SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

Généralités sur l’aviculture

L’aviculture occupe une place importante dans l’alimentation humaine (Chazara, 2010). A côté de son importance nutritionnelle, elle présente également des intérêts sur le plan socio-économique : cérémonies rituelle et religieuses, dons, source de revenu (Fotsa, 2008). À Madagascar, le cheptel aviaire est estimé actuellement à 30 millions de têtes (FAO, 2008). Les volailles se répartissent dans deux soussecteurs : le secteur traditionnel ou villageois et le secteur commercial ou moderne. L’aviculture villageoise est nettement plus développée que l’aviculture commerciale. Elle occupe plus de 83% de l’aviculture malgache (Maminiaina et al., 2007). En plus des problèmes zootechniques (mauvaise alimentation, insécurité de l’élevage face aux au différents dangers de la nature, nonobservation de la règle d’hygiène, non-respect du protocole vaccinal), le problème de couverture sanitaire est l’un des grands facteurs qui limite la productivité de l’aviculture malgache (Rakotonanahary, 2007). Ce problème est très important dans l’aviculture traditionnelle mais la situation est globalement contrôlée dans le secteur moderne grâce à la vaccination (MAEP, 2004). Les maladies sont principalement d’origine parasitaire, bactérienne, fongique et virale. Cependant, les viroses sont les plus importantes et les plus meurtrières pour toutes les classes d’âges de poulet (Maminiaina et al., 2007).

Exemples des Maladies virales aviaires existantes à Madagascar 

Les maladies virales aviaires existantes à Madagascar

À Madagascar, la maladie de Gumboro a été identifiée par Rajaonarison et son équipe en 1993 (Rajaonarison et al., 1994). Les enquêtes séro-épidémiologiques faites par Porphyre en 1999 ont confirmé la présence d’autres maladies telles que la bronchite infectieuse, la maladie de Marek, la variole aviaire, les infections à Adénovirus, l’influenza aviaire de type faiblement pathogène et l’encéphalomyélite aviaire (Porphyre, 1999). En 2004, la Gumboro a ravagé les secteurs avicoles de Fenoarivo et de Tanjombato. En outre, la maladie de Marek a tué 5 000 têtes de poules pondeuses dans la ferme de Mahitsy (MAEP, 2004). Au cours de ces deux épidémies, aucune mortalité chez les oiseaux villageois n’a été rapportée. D’après l’enquête épidémiologique entreprise par l’équipe de Koko et de Maminiaina dans les différentes Régions de Madagascar (Analamanga, Alaotra Mangoro, Androy et Sofia), la maladie de Newcastle est la maladie la plus dévastatrice au sein de l’aviculture villageoise malgache. Elle a engendré 49,57% de mortalité des volailles. Toutefois, des volailles ont pu résister à cette maladie (Maminiaina et Rakotondravao, 2012).

La maladie de Newcastle

Généralités sur la maladie de Newcastle (MN)

La MN, appelée aussi « pseudopeste aviaire »,est une virose très contagieuse (OIE, 2009). Elle affecte les oiseaux domestiques ou sauvages dans les Familles des Numididae (Pintades), des Phasianidae (Poule, perdrix, faisans, cailles, paons, dindons) et des Colombidae (Pigeon). Selon les régions de Madagascar, les aviculteurs attribuent plusieurs appellations à cette maladie. Dans la partie centrale, les deux noms «barika» et «ramoletak’akoho» sont utilisés. Dans la partie orientale, d’autre appellations comme «moafon’akoho» et «pest’akoho» sont enregistrées. «Maikitsoka» et «koropoke» sont utilisés dans la partie Sud et «ramibomogno» dans le Nord (Maminiaina et al., 2007).

La MN est transmise par voie respiratoire (inhalation par aérosol de gouttelettes ou de poussières contaminées) ou digestive (ingestion d’eau, et d’ aliments contaminés) (Acha et Szyfres, 1982). Les signes cliniques de la MN sont diverses mais la paralysie des membres et le torticolis sont les plus souvent observés (Razafindrafara, 2015).

Plusieurs méthodes sont disponibles pour diagnostiquer la MN (PCR, ELISA, IHA, isolement viral). Le traitement spécifique de la maladie n’existe pas encore, la prophylaxie étant la seule voie de protection. Ainsi, des mesures de biosécurité comme le nettoyage et la désinfection régulière des locaux, l’utilisation de bottes et de vêtements à usage unique peuvent être adoptées avant l’infection. En cas d’infection, il faut abattre les animaux infectés ou suspectés et détruire les cadavres. Une désinfection totale et un vide sanitaire sont obligatoires avant le repeuplement du milieu quand l’infection est passée. La prophylaxie médicale repose sur la vaccination (Robyn et Spradbrow, 2000).

Classification de l’agent causal de la maladie

Le virus de la MN est classé dans l’ordre des Mononégavirales, famille des Paramyxoviridae, sous-famille des Paramyxovirinae et genre Avulavirus. Ce genre regroupe 9 sérotypes de paramyxovirus d’origine aviaire (APMV pour avian paramyxovirus), désignés d’APMV-1 à APMV-9. Toutes les souches du virus de la MN appartiennent au sérotype 1, d’où leur nom APMV-1 (Alexander, 2003).

Génome et capside virales

Le génome de l’AMPV-1 est fait d’un ARN monocaténaire, de polarité négative, et de taille variable (15186 ou 15192 ou 15198 Kilo paire de bases). Il renferme six gènes de structure : NP, P, M, F, HN et L codant les six protéines structurales du virus (Czeglédi et al., 2006). La capside virale a une structure hélicoïdale et elle est entourée par une enveloppe dérivée de la membrane plasmique de la cellule infectée. Elle est fragile et peut être détruite par le formol, l’alcool, et même l’eau bouillante (Ribot, 1985).

L’enveloppe virale

L’enveloppe virale est hérissée de spicules. Ces dernières sont formées par deux types de glycoprotéines : HN (Hémagglutinine Neuraminidase) et F (Fusion) (Ichakou, 2004). La glycoprotéine F est constituée de 553 acides aminés pour un poids moléculaire de 55 kDa (Lamb et Parks, 2007). Les antigènes viraux se trouvent à la surface ou à l’intérieur de la particule virale. La molécule F est activée par l’attachement de HN sur des récepteurs cellulaires. La forme active est composée de deux sous unités : F1 (48 à 54 kDa) et F2 (10 à 16 kDa) (Yusoff et Tan, 2001). Cette forme active assure la fusion de l’enveloppe virale avec la membrane cellulaire lors de la pénétration du virus dans la cellule cible (Mahon et al., 2008). L’HN est formée par un nombre variable d’acides aminés (de 571 à 616) et elle a un poids moléculaires de 63 kDa (Yusoff et Tan, 2001). Elle est activée par l’interaction avec des molécules présentes à la surface des cellules. Elle s’attache au récepteurs des cellules cibles, permettant ainsi la libération de virus néosynthétisés (Huang et al., 2004).

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE I: INTRODUCTION ET SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I. INTRODUCTION
II. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
II.1. Généralités sur l’aviculture
II.2. Exemples des Maladies virales aviaires existantes à Madagascar
II.3. L’immunologie aviaire
II.4. CMH et résistances aux maladies virales
II.5. Modélisation de la structure 3D d’une protéine
II.6. Docking ou amarrage d’une protéine in silico
CHAPITRE II : MATERIELS ET METHODES
I. FOFIFA/ DRZVP
II.ANALYSE SEROLOGIQUE DE LA MN : TEST IHA
III.MODELISATION DE LA STRUCTURE 3D DE LA GLYCOPROTEINE DE FUSION DE NDV
IV. ANALYSE PHYLOGENETIQUE DE LA CMH CLASSE I DE POULET
IV.1. Alignement des séquences
IV.2. Calcul de distance avec modèle de Kimura à 2 paramètres
IV.3. Génération de l’arbre phylogénétique par la méthode de NJ
IV.4. Évaluation de l’arbre phylogénétique
V. MODELISATION DE LA STRUCTURE 3D DE LA PROTEINE DE CMH DE POULET
VI. PREDICTION DES EPITOPES T DE LA GLYCOPROTEINE F DE LA NDV
VII. DOCKING PROTÉINE-PROTÉINE
VII.1.Téléchargement des fichiers PDB
VII.2.Sélection de paramètre d’accueil
VII.3.Filtrage et regroupement des structures
VII.4.Téléchargement et analyses des résultats de l’amarrage
CHAPITRE III: RESULTATS ET INTERPRETATIONS
I. RESULTATS DU TEST IHA
II. STRUCTURE 3D DE LA PROTEINE F GENEREE IN SILICO
II.1. Comparaison de six modèles PDB
II.2. Qualité du modèle 3D de la glycoprotéine F obtenue
II.3. Test de fiabilité de la structure par analyse du diagramme de Ramachandran
III. ANALYSE PHYLOGENETIQUE DU CMH I DE POULET
III.1. Alignement de séquences de CMH classe I
III.2. Arbre phylogénétique des CMH classe I de poulet
IV. STRUCTURE 3D DE LA PROTEINE DE CMH CLASSE I DE POULET
IV.1. Les modèles 3D générés par modélisation
IV.2. La qualité des modèles obtenus
V. LES EPITOPES T SUR LA PROTEINE F
VI. DOCKING EPITOPE T – AGRETOPE DE CHAQUE HAPLOTYPE DE CMH
VI.1. L’interaction épitope- agrétope
VI.2. Les différents scores du docking
CHAPITRE IV : DISCUSSIONS, CONCLUSION ET PERSPECTIVES
CONCLUSION
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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